maxon Story
의료 기술에 영감을 불어넣다
대학 이니셔티브는 저소득 국가를 위해 인공호흡기를 개발하고 기부하여 생명을 구합니다.
현재의 상황은 이 행성의 거의 모든 사람에게 영향을 끼쳤습니다. 그 정도는 사람에 따라 다릅니다. 이러한 비참한 위기 속에서 협력이 시작되었고 놀라운 새로운 일들이 발생했습니다. 이러한 놀라운 새로운 일 중 하나는 도움이 필요한 사람들에게 도움의 손길을 주려는 의도에서 탄생한 아이디어인 프로젝트 인스피레이션(Project Inspiration)입니다.
프로젝트 인스피레이션은 저소득 국가에 인공호흡기를 기부하는 TU Delft(델프트 공과대학교)의 한 이니셔티브입니다. 이 인공호흡기는 국가가 장비를 주문할 것인지 또는 (부분적으로) 복제할 것인지를 스스로 결정할 수 있도록 설계되었습니다. 프로젝트 인스피레이션의 목표는 호흡 장비가 부족한 국가를 도우고 전 세계에 기본적인 보건 서비스를 제공하는 것입니다.
델프트 공과대학의 조교수이자 의수족 및 의료보조기구 전문가인 거윈 스미트(Gerwin Smit)가 곧 다가올 위기에서 예상되는 인공호흡기의 부족에 대처하기 위해 2020년 3월, 동료 및 학생들과 함께 프로젝트 인스피레이션을 설립하였습니다. 팬데믹 상황은 이러한 의료 엔지니어에게 중국 공급망의 폐쇄로 인한 공급 부족과 같은 수많은 문제가 추가로 더 있다는 것을 의미하였습니다. 그 외에도 의료 기기는 일련의 수많은 테스트를 받아야 시장에 출시될 수 있습니다. 이는 말할 필요 없이 어느 정도 많은 시간을 필요로 하며, 이러한 상황에서는 시간이 핵심 문제였습니다. 이러한 혼란의 한가운데에서 거윈은 다음과 같이 자문하지 않을 수 없었습니다: 안전 작동을 위한인증을 받고 검증된 기계식 인공호흡기를 어떻게 단기간 내에 대량 생산할 수 있을까?
그는 그 컨셉트에 검증된 추적 기록이 있어야 하며, 따라서 기존 장치에 기반을 두어야 한다고 생각했습니다. 또한 그 컨셉트에서는 쉽고 빠르게 제조할 수 있는 간단한 부품을 사용해야 합니다. 거윈은 호흡기의 역사를 살펴보며, 1960년대에서 1980년대까지 유럽에서 흔히 사용되던 모델인 East Radcliffe 호흡기를 발견하였습니다. 그는 네덜란드 라이덴에 소재한, 의료 기기 컬렉션을 상당히 많이 소장하고 있는 과학 박물관인 부르하브 국립 박물관에 이러한 종류의 모델 중 하나가 있다는 사실을 알게 되었습니다. 이 장비를 분석하기 위해 프로젝트 그룹은 이 장비를 면밀히 조사해야 했습니다. 거윈은 대담한 결심 후 박물관에 전화를 걸었습니다. 그는 박물관 당국에 장비를 빌릴 수 있는지, 그리고 무엇보다도 가장 중요한 사항으로서, 장비를 분해할 수 있는지 문의하였습니다. 박물관은 처음에 지극히 대담한 문의에 깜짝 놀랐습니다. 박물관의 직원은 보통 그 장비를 건드리기만 할 때도 하얀 장갑을 착용합니다. 박물관은 얼마간 심사숙고한 후 이례적인 상황과 고귀한 명분을 고려하여 이에 동의했습니다.
거윈과 동료 몇 명은 그 인공호흡기를 수거하여 작업장으로 조심스럽게 운반한 후, 일주일 만에 분해하였습니다. 그들은 이 장비의 컨셉트와 기본 원리를 분석하여 일주일 만에 첫 번째 시제품을 만들어냈습니다. 원본 장비에는 속도 제어용 이륜 허브와 이륜 기어가 있는 Parvalux 모터가 구동력으로 장착되어 있었습니다. 약간의 연구 후에 그들은 Parvalux 그 회사가 여전히 존재하고, 70년 이상 분수 마력 기어 모터 솔루션 설계 및 제조 경험을 축적한 견실한 회사임을 알게 되었습니다. 원본 장비의 제조 날짜가 1960년대였으므로, 이는 뜻밖의 기쁨이었습니다. 거윈 팀은 Parvalux의 리 웨스톤(Lee Weston)에게 연락하여 올바른 모터를 선택해 달라고 도움을 청하였으며, Parvalux는 이에 적극 반응하여 견본 몇 개를 신속히 보내주었습니다. 거윈팀은 영구자석 브러시 DC 모터인 PM11-S 모터를 선택하였습니다. 이 모터는 조용하게 작동하는 스프링 작동식 모터로서, 시작 토크가 최대 3배의 전부하로 상당히 강합니다. 모터의 특징은 탁월한 정류와 최대 브러시 수명을 위한 조절식 브러시 로커가 있다는 점으로서, 이는 사람의 생명이 좌우된다는 점을 고려할 때 상당히 중요합니다.
초기의 아이디어는 유일한 전기 부품인 모터와 별도로 기계식 아날로그 장비를 만드는 것이었습니다. 압력과 호흡량은 아날로그 압력계와 폐활량 측정기로 측정하였습니다. 원본 모델은 주로 기계식 아날로그 방식이었으므로, 장비가 작동을 멈추어도 그에 대한 경고가 없었습니다. 팀은 컨셉트를 다시 생각하면서 값이 꺼져 있으면 경고를 추가하는 것이 좋을 것이라고 결론을 내렸기에 설계를 변경했습니다. 그들은 Interay Solutions b.v. 사와 접촉을 하였으며, 이 회사는 어떤 전자 장치를 사용해야 하는지 조언해 주었습니다.
최종 시제품 타입을 위해 그들은 맥슨의 작고 강력한 4사분면 PWM 서보 컨트롤러인 ESCON 50/5 형태의 전자식 속도 제어 장치를 선택했습니다. 이로써 그들의 인공호흡기는 그 속도가 완전 무단 방식으로 제어되었습니다.
최종 시제품을 완성한 후에는 생산을 확장하기 위한 지원이 필요했습니다. 이를 위해 그들은 Interay Solutions b.v.의 자회사이자 협력사인 Apparatenfabriek ARA b.v.사와 접촉하였습니다. ARA는 원본 장비 제조업체를 위한 메카트로닉 시스템을 생산하고 있으며 네덜란드의 알텐에 본사를 두고 있습니다. 거윈 팀은 스스로 그 장치를 생산하는 데 열광하였고 다른 사람을 지원하기 시작하였습니다. 공적 및 민간 기금의 도움을 받아, 이 프로젝트를 계속하기에 충분한 자금을 모았습니다.
그 후 프로젝트 인스피레이션의 첫 번째 인공호흡기를 기부하여 과테말라와 파나마 및 탄자니아에 제공하였습니다. 이 장치는 전체적으로 모듈식이어서, 각 국가는 자신이 보유하고 있는 자원을 고려하여 그 인공호흡기를 주문할 것인지 또는 그 장치를 스스로 생산할 것인지를 결정할 수 있습니다. 습득한 지식을 전 세계와 공유하기 위해 프로젝트 인스피레이션의 모든 청사신은 오픈 소스로서 다음 웹사이트에서 이용할 수 있습니다 website. 프로젝트 인스피레이션이 부가한 가치의 대표적인 예는 과테말라로서, 여기서는 그 장치를 현지에서 제조하기 위해 팀을 구성하였습니다. Parvalux 모터 및 맥슨 컨트롤러가 장착된, 경보 및 모니터링 시스템과 같은 전자 장치만 네덜란드에서 제공하였습니다. 이 컨셉트가 작동한다는 것이 증명되었기 때문에 과테말라는 300대의 인공호흡기를 제조할 계획을 세우고 있으며, 이는 프로젝트 인스피레이션 덕분입니다.
더 자세한 정보: 프로젝트 인스피레이션
