그림 1 전체시스템의데이터흐름도 정조건에맞는데이터베이스를요청하며 5해당응급실의정보를데이터베이스서버로부터불러온다. 선정된병원의정보는다시 6응급차로전송을하여신속한환자의이송이이루어지도록한다. 응급차는지정응급실로이송하면서 7실시간으로응급차의위치를센터로보내지게되고센터에서는응급차

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주연 판
5 years ago
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1 Bio IT/ 의료 IT 편집위원 : 김승환 (ETRI) ICT 기술을이용한응급상황에서의구급차위치관제시스템 박정진 1,2, 유선국 1 연세대학교의과대학의학공학교실 1, 삼성전자 2 요약 본고에서는 ICT 기술이헬스케어기술과접목되어우리의일상생활에영향을줄수있는여러응용분야중에서, 응급상황에서적용가능한응용시스템에대하여검토해보고자한다. 응급시스템중에서무엇보다도중요한응급접점에서환자와관제센터를연결하여생명의구명과직결되어있는 ICT-기반구급차관제시스템에대하여살펴보고자한다. 설계의내용에는구급차의위치와방향을효과적으로관제하기위한내용을포함하며, 환자가응급처치를신속히받을수있으며, 관제시스템은최단거리에있는최적의병원을찾아주고, 환자의위치를병원으로전송할수있는시스템으로설계하였다. 또한설계된내용의효용성을시뮬레이션하여앞으로응급체계시스템에적용하기위한가능성을분석하고자한다. Ⅰ. 서론 최근의 ICT (Information and Communication Technology) 기술의급격한발전은우리일상생활의모든부분을바꾸어놓고있다. 컴퓨터, 인터넷과스마트폰이대중화되면서집에서나, 직장, 외부생활뿐만아니라걸어가면서까지모든정보를 ICT 기술을활용하여접하게되었다. 건강과관련된헬스케어분야에서도, 이러한 ICT 기술은아직까지는제도적으로해결해야할과제를갖고는있으나사람, 사물, 병원등과다양하게접목되어연속적이며, 지속적으로건강정보를수집하며, 건강을관리하며, 병원과의사간을유기적으로연결하는통신기반의가상환경구축의가능성을열어놓고있다. 우리는종종사이렌을울리며다른차들보다우선적으로달리는응급차를볼때가있다. 환자의목숨이나상태의보전을위하여빠른시간내에환자가응급조치를받을수있게하려함이다. 하지만후송된응급환자가응급실에도착했을때병상이없거나또는진단기기들이모두사용중이라면환자를이송해 도즉시치료를받지못하고기다릴수밖에없는상황이될것이다. 그렇다고다른응급실로이송을한다면그시간내에환자는치명적인손상을입을확률도높을것이다. 따라서응급차가사고현장에서가까우면서도응급조치를바로받을수있는곳을바로찾아갈수있다면응급환자를구하는데많은도움이될것이다. 이에본고에서는 ICT 기술이헬스케어기술과접목되어우리의일상생활에영향을줄수있는여러응용분야중에서, 응급상황에서적용가능한응용시스템에대하여검토해보고자한다. 응급시스템중에서무엇보다도중요한응급접점에서환자와관제센터를연결하여생명의구명과직결되어있는 ICT-기반구급차관제시스템에대하여살펴보고자한다. 설계의내용에는구급차의위치와방향을효과적으로관제하기위한내용을포함하며, 환자가응급처치를신속히받을수있으며, 관제시스템은최단거리에있는최적의병원을찾아주고, 환자의위치를병원으로전송할수있는시스템으로설계하였다. 또한설계된내용의효용성을시뮬레이션하여앞으로응급체계시스템에적용하기위한가능성을분석하고자한다. Ⅱ. 위치관제시스템 불의의사고나질병으로인한응급상황에서환자의생명과신체에대한위협을예방또는감소시키기위해서는현장에서의신속하고정확한응급처치, 빠른이송, 병원에서의적합한치료가필수적이며, 응급의료체계는이러한각단계에서필요한구성요소를조직하고유기적으로연결시키는통합적인체계를말한다. 1. 관제시스템설계구급차의위치와방향을결정하기위한시스템은개별적인 GPS(Global Positioning System) 를이용하여설계할수있다. GPS는인공위성을이용한위치결정시스템으로차량자동항법 DECEMBER

2 그림 1 전체시스템의데이터흐름도 정조건에맞는데이터베이스를요청하며 5해당응급실의정보를데이터베이스서버로부터불러온다. 선정된병원의정보는다시 6응급차로전송을하여신속한환자의이송이이루어지도록한다. 응급차는지정응급실로이송하면서 7실시간으로응급차의위치를센터로보내지게되고센터에서는응급차의위치정보를계속수신하면서 8센터에응급차의현재위치를표시함과동시에 9해당응급실에응급차의위치를알려응급조치를위한준비가가능토록한다. 구급차관제시스템은크게 4개의구성부로나누어구성하였다. 각응급실에설치될병원정보입력시스템, 응급차에설치될시스템, 데이터베이스서버, 그리고이를관장하는제어서버시스템부이다. 응급차에설치되는시스템은 GPS 수신기로부터위치정보를수신하여서버에전송하고서버에서의응급실선정이끝난후해당응급실을할당받아운전자에게안내하는역할을한다. 각병원에설치될병원정보입력시스템은인터넷망을통하여컨트롤서버에접속하고병원의가용병상및가용진단기기등의정보를전달하는역할을한다. 컨트롤서버는전체적인시스템의중추적인역할로서각시스템부의중계역할을하며응급실선정시에는내부적으로설정된루틴에따라적합병원을선정하는역할을하게된다. 데이터베이스서버는각응급실의정보를저장하는역할을담당하게된다. 전체시스템이작동되는순서는 < 그림 2> 과같다. 2. 응급실병원정보입력응급실의가용병상등의정보를수집하기위한병원정보입력시스템에입력항목들은현재서울응급의료정보센터에서사용하고있는응급현황전송목록을이용하여 < 표 1> 과같이가상적으로구성하였다. 그림 2 전체시스템의시퀀스다이어그램등에많이이용되고있으며, 우리가사용하는스마트폰대부분에는 GPS가내장되어있어위치정보의활용이가능하다. 1각응급실에서는 10분마다데이터베이스서버로응급실의상황을전송하고데이터베이스서버에는각응급실의데이터가매 10분마다실시간으로업데이트가된다. 사고가발생하면응급차가사고지역에도착하여응급차내부의시스템을구동하게되면 2응급차의현재위치가컨트롤서버로전송된다. 컨트롤서버는응급차의현재위치즉, 사고지역의위치정보를받으면 3적합병원을선정하기위하여데이터베이스에연결한다. 데이터베이스와연결된후 4서버내부의설정된적합병원선 3. 구급차용응급정보표시응급차에서의시스템은스마트폰의내장된 GPS난개별적으로위치정보를수신받는장치를이용하여구성할수있다. 응급차측에서는컨트롤서버와인터넷접속을통하여정보를주고받도록설계하였으며사건발생시해당어플리케이션을실행하면 GPS수신기로부터위치정보를받아현재응급차의위치즉, 사고발생위치가지도상에표기된다. 도착병원요청을하면현재의위치가센터로전송되어지고센터에서선정한최적합병원의이름이 < 그림 3> 과같이나타난다. 목적지병원을할당받은후위치전송을시작하면그순간으로부터 10초마다응급차의위치를서버로전송하며이동 4 정보와통신

표 1. 응급진료센터의전송현황목록 순번항목 1 입력일시 2 병원ID 3 응급실가용병상수 4 수술실가용병상수 5 신경외과중환자실가용병상수 6 신생아중환자실가용병상수 7 흉부외과중환자실가용병상수 8 일반중환자실가용병상수 9 응급실당직자명 10 CT 가능여부 11 MRI 가능여부 12 ANGIO 가능여부 13 A/T 가능여부 14 입원실가능여부그림 3.

3 표 1. 응급진료센터의전송현황목록 순번항목 1 입력일시 2 병원ID 3 응급실가용병상수 4 수술실가용병상수 5 신경외과중환자실가용병상수 6 신생아중환자실가용병상수 7 흉부외과중환자실가용병상수 8 일반중환자실가용병상수 9 응급실당직자명 10 CT 가능여부 11 MRI 가능여부 12 ANGIO 가능여부 13 A/T 가능여부 14 입원실가능여부그림 3. 이송병원할당후구급차화면표시중에응급차화면에서는현재의위치가지도의가운데로나타나고지도배경이스크롤현재자신의위치를파악할수있게된다. 전체적인데이터의전송순서는 < 그림 4> 와같다. 4. 데이터베이스구축데이터베이스는 MS SQL SERVER 2000을이용하여구축하였다. 응급실측의정보가기록되는데이터베이스저장소에는 Hospital( 병원정보 ) 테이블과 Status( 응급실상황 ) 테이블로구성하였으며개체-관계다이어그램은 < 그림 5> 와같다. 그림 4. 구급차의시퀀스다이어그램 5. 응급위치관제센터제어서버는전체적인통제를하는부분으로써응급차와의통신, 데이터베이스와의통신을관할하면서적합병원선정등을하여각각의클라이언트로전송해주는역할을한다. 화면에표시하기위하여 5000x2800 해상도의지도데이터를만들었고이것은서울전체의약 75% 정도가된다. 지도의크기가고해상도모니터의크기보다월등히크기때문에 UI(user Interface) 에화살표버튼을만들어상, 하, 좌, 우로이동이되도록하고전체화면보기를하면전체지도데이터가모니터에꽉차게보이도록축소하여보여주는기능도첨가하였다센터측의프로그램은응급차측에서지도데이터를보여주던방식과는다르게사용자가지도의위치를마음대로이동하고응급차의위치가지도위에표기되도록하였다. 또한응급차가연결되면왼쪽의정보창에응급차의번호와현재위치가나타나게한다. 응급차로부터사건이발생하였다는이벤트를받으면데이터베이스에저장되어있는각응급실의현황으로부터적합병원을검색하여다시응급차에전송하여준다. 또한응급차가환자를이송할때에는매주기마다응급차의위치정보를받아센터어플리케이션상의지도에서표기를하도록하였다. 제어서버와관련된시퀀스다이어그램은 < 그림 7> 과같다. 6. 이송병원의선정적합병원을선정함에있어서선정의기준으로는가용병상수와병원의위치로정하여설계하였다. 적합병원을선정함에있어서우선순위는가용병상수로두었다. 따라서제어서버에서는 DECEMBER

그림 5. 응급실개체 - 관계다이어그램 그림 6. 구급차가연결된관제센터화면 데이터베이스로부터가용병상이있는병원중사고발생지역에서가장가까운순으로정열하여적합병원으로선택하도록한다. 즉, 제어서버에서는가용병상수가남아있는병원중사고현황에서가장가까운병원을선택하여응급차로알려주게된다.

4 그림 5. 응급실개체 - 관계다이어그램 그림 6. 구급차가연결된관제센터화면 데이터베이스로부터가용병상이있는병원중사고발생지역에서가장가까운순으로정열하여적합병원으로선택하도록한다. 즉, 제어서버에서는가용병상수가남아있는병원중사고현황에서가장가까운병원을선택하여응급차로알려주게된다. 이것은프로그래밍상으로하지않고 SQL(structured Query Language) 문을사용하여데이터베이스로부터조건검색을하여검색하도록한다. 7. 시스템평가시뮬레이션앞서디자인한시스템도입후의효과를평가하기위하여현실적인테스트가어려운현장테스트대신시뮬레이션프로그램을제작하고응급통계데이터를이용하여환자의이송시간에영향을주는항목들을적용하였다. 현재의응급정보체계에서의적합병원검색은크게 2가지이유로이송시간을지연시킨다. 첫번째는전화를받은직원이구급차부근의병원들의가용병상수를일일이알아보면서선정할때에생기는지연이고두번째는구급차의병원선정의뢰 6 정보와통신

시에는가용병상수가있었으나환자를이송하는도중에가용병상수가다차서다른병원으로재이송해야하는경우이다. 따라서이 2가지항목을적용하여시뮬레이션이동작하도록하였으며이런항목을적용하여만든시뮬레이션프로그램은 < 그림 8> 과같으며, 순서도는 < 그림 9> 와같다. 8. 시뮬레이션결과설계한위치관제시스템을이용하여서울시내여러곳에서적합병원을선정받는데걸리는시간을측정하였다.

5 시에는가용병상수가있었으나환자를이송하는도중에가용병상수가다차서다른병원으로재이송해야하는경우이다. 따라서이 2가지항목을적용하여시뮬레이션이동작하도록하였으며이런항목을적용하여만든시뮬레이션프로그램은 < 그림 8> 과같으며, 순서도는 < 그림 9> 와같다. 8. 시뮬레이션결과설계한위치관제시스템을이용하여서울시내여러곳에서적합병원을선정받는데걸리는시간을측정하였다. 시간측정은응급차측시스템에서도착병원요청을하기시작한때로부터적합병원을선정받아화면출력이이루어지는데까지걸리는시간을측정하였다. 총 10회이상의테스트를실시한결과 1 초미만의시간으로측정되었으며이송시간은 24분미만으로계산되었다. 실제적인통계치를입력한시뮬레이션시행결과는 < 표 3> 과 < 그림 10> 과같다. 국내대도시 5군데와전국모두시스템도입후가현저하게이송시간이단축되는것으로나타났다. 도시별로차이는있지만평균적으로 9~12분정도의시간단축이되는것으로나타났다. 대도시이외의지역에서평균적인환자이송시간이길므로전국 평균데이터는대도시보다이송시간이더길게측정되었다. 실험자체가랜덤함수를이용한시뮬레이션이다보니응급 환자발생건수가적은지역에서는매실험시마다이송시간의 편차는약간씩있었으며그편차는최대 5 초내외였다. 응급환 자발생건수가가장많은전국평균데이터는시뮬레이션구동 시마다 1 초정도의편차가생겼다. Ⅲ. 토의및결론 실험결과등을보면시스템을도입시에는평균 10 분내외의 이송시간단축이일어나는것을확인할수있다. 분초를다투 는응급상황에서 10 분이란수치는수많은생명을살릴수도있 고불구를면하게할수도있는의미있는수치이다. 평균적인 표 2. 환자이송에영향을미치는항목 위치관제시스템도입환경 1) 시스템접속및적합병원탐색시간 : 응급차에서사고발생버튼을누른후가야할이송병원이름을지정받는데까지걸리는시간 2) 환자이송에걸리는시간 : 이송병원을지정받은후응급실까지이송하는데걸리는시간 현응급정보체계의환경 1) 이송병원결정소요시간 : 사고가접수된후가용병상이있는병원을찾기위해중앙센터직원이적합병원을찾는데걸리는시간 2) 선정착오나병원사정에의한재이송비율 : 도착후가용병상이없거나잘못된병원을선정하여다른병원으로재이송하는비율 3) 환자이송에걸리는시간 : 사고지점에서환자를병원에이송하는데걸리는시간또는재이송의이유로다른병원으로이송하는걸리는시간 그림 7. 제어서버시퀀스다이어그램 그림 8. 시뮬레이션프로그램 DECEMBER

6 30% 이상은단축시킬수가있을것이다. 이시스템을도입할때에는실험측정값인이송시간단축외에도부가적인장점을더얻을수있게된다. 첫째, 응급차의위치가실시간으로응급센터로전송되기때문에이를저장하도록하면의료사고발생시환자의총이동경로를추적할수있게된다. 환자의사고발생시간, 환자가이송에걸린시간, 환자가병원에도착한시간등을수기로기록할필요없이자동으로시스템에기록할수있는것이다. 두번째로구조사의성향에따른병원선정을막을수있다. 객관적인데이터를통하여병원을지정하므로응급차는반드시지정된병원으로가도록유도하게되며이는구조사의성향에따라자주들리던병원으로가는등의상황을통제할수있게된다. 세번째로응급사고가자주발생하는지역의검색이가능하다. 사고위치를 GPS를이용하여정확하게측정이되고데이터화되어전송되는시스템이기때문에어느정도데이터가모인이후에는각지역중응급사고가집중적으로나타나는지역을확인할수가있고그원인을분석하여동일사고의예방대책을세울수있을것이다. 네번째는응급센터의업무량감소적인부분이다. 시스템적으로자동으로병원선정이이루어진다면전화응대자가가용병상수를인력으로찾는때보다업무량은감소하게될것이다. 참고문헌 그림 9. 시뮬레이션순서도수치가 10분이지만보통환자를현장에서병원으로이송하는시간이 20분이라고할때에재이송을한번만해도이송시간은 2배인 40분으로늘어날수있으며, 이시간동안응급처치를받지못하는환자는치명적인손상을입을수도있다. 환자를차량으로이송하는데걸리는물리적인시간은줄일수없더라도시스템적인시간만줄이더라도평균적으로전체이송시간의약표 3. 시뮬레이션결과 [1] 중앙응급의료센터, [2] 서울응급의료정보센터, [3] [4] 소방방재청, 2005년도구급활동실적 [5] 안승계, 응급의료정보센터운영개선방안, 연세대학교보건대학원, 2006, pp 도시명 현응급정보체계이용시 시스템도입시 병원결정시간재이송지연총이송시간병원결정시간재이송지연총이송시간 서울 6 분 56 초 3 분 1 초 22 분 57 초 >1 초 0 초 13 분 대구 6 분 57 초 4 분 10 초 29 분 7 초 >1 초 0 초 18 분 대전 6 분 54 초 5 분 4 초 33 분 58 초 >1 초 0 초 22 분 부산 6 분 55 초 3 분 45 초 26 분 40 초 >1 초 0 초 16 분 광주 6분 59초 3분 54초 27분 53초 >1초 0초 17분 전국 6분 58초 5분 34초 36분 32초 >1초 0초 24분 8 정보와통신

유선국 ( 교신저자 ) 1981년연세대학교공학사 1985년연세대학교공학석사

7 그림 10. 시뮬레이션결과그래프 약력 2005년연세대학교공학사 2007년연세대학교이학석사 2007년 ~2009년씨앤비텍기술연구소연구원 2009년 ~2010년셀런기술연구소주임연구원 2010년 ~ 현재삼성전자책임연구원관심분야 : Cloud Computing, Mobile Printing 박정진 유선국 ( 교신저자 ) 1981년연세대학교공학사 1985년연세대학교공학석사 1989년연세대학교공학박사 2002년 ~ 2009년이동형응급의료정보시스템개발센터소장 1995년 ~ 현재연세대학교의과대학의학공학교실조교수, 부교수, 교수관심분야 : 원격의료, 의료정보디바이스, 의료영상처리 DECEMBER

<C0C0B1DEC0C7B7E120C7F6C8B2C5EBB0E82D382E32322E687770>

<C0C0B1DEC0C7B7E120C7F6C8B2C5EBB0E82D382E32322E687770> 발간등록번호 2013- 중앙응급 -004 2012 응급의료현황통계 Statistics of Emergency Medical 건강생활습관의 변화로 암, 심뇌혈관 질환 등 만성질환이 증가할 뿐만 아니라 10만명 당 교통사고 사망자수가 11.3명( 10년)으로 OECD 국가들 중에서 상위권을 차지하는 등 손상환자의 계속적인 증가로 인하여 응급의료의 중요성은 갈수록