WON+PBL 교과 참여 후기: “병동의 작은 불편에서 창업과 연구 성과로”
– AIoT 수액 모니터링 시스템 개발 경험
활동 내용
■ 문제 발견: 반복 순찰만으로 통제하기 어려운 수액 관리의 빈틈
우리 팀은 병동에서 반복적으로 이루어지는 수액 관리 업무 속에서 환자 안전의 빈틈을 발견하였다. 간호사가 일정 간격으로 병실을 순회하더라도, 순찰 직후 수액이 소진되거나 환자가 임의로 조절기를 만지는 상황까지 즉시 확인하기는 어렵다.
또한 이동 중 라인이 꺾이거나 주입 속도가 변하는 등 현장에서는 예측하기 어려운 변수가 계속 발생할 수 있다. 특히 마약성 진통제, 항생제, 전해질, 혼합 수액 등 약물 종류와 투여 조건이 다양해지면서 수액 잔량과 주입 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 보조 시스템의 필요성이 크다고 판단하였다.
■ 현장과의 소통과 MVP 개발: 아이디어를 실제 시제품으로 구체화
문제를 단순한 아이디어로 끝내지 않기 위해 실제 의료 현장의 관점을 반영하고자 하였다. 컴퓨터소프트웨어공학과 팀원들은 수액팩의 무게 변화를 측정하는 로드셀 구조, ESP32 기반 IoT 통신, 웹 대시보드 연동 방식을 중심으로 MVP를 개발하였다.
여기에 간호학과 팀원을 영입하여 간호사의 업무 흐름, 환자 안전, 실제 병동에서 필요한 정보가 무엇인지 함께 검토하였다. 이를 통해 단순히 무게를 측정하는 장치가 아니라, 간호사가 병상별 수액 상태를 빠르게 확인할 수 있는 탈착형 AIoT 수액 모니터링 시스템으로 방향을 구체화하였다.
■ 해결 전략 및 결과: WON+PBL에서 창업과 연구 성과로 확장
개발 과정에서는 수액팩 흔들림, 링거폴대 이동, 센서 노이즈, 전원 불안정 등으로 로드셀 측정값이 일정하지 않은 문제가 발생하였다. 우리 팀은 이를 해결하기 위해 측정값 평균 처리와 오탐 필터링을 적용하고, 복잡했던 배선과 전원 구조를 정리하여 데이터 안정성을 높였다. 또한 하드웨어 완성도를 높이기 위해 PCB 설계를 직접 공부하고, 센서부·전원부·통신부가 안정적으로 연결될 수 있도록 회로 구조를 직접 설계하였다. 이를 통해 초기 브레드보드와 배선 중심의 시제품을 보다 안정적인 제품형 구조로 발전시킬 수 있었다.
이후 측정된 수액 데이터는 ESP32 통신을 통해 서버로 전송하고, 웹 기반 대시보드에서 병상별 수액 잔량, 예상 종료 시간, 이상 여부를 확인할 수 있도록 연동하였다. WON+PBL 교과를 통해 시작한 문제 정의와 MVP 개발은 단순한 수업 결과물에 머무르지 않았다. 의료 현장의 문제를 전공지식으로 해결하려는 과정을 바탕으로 모두의창업 프로그램과 학생창업유망팀 선정까지 이어졌으며, 제주 학술논문대회 투고를 통해 연구 성과로도 확장할 수 있었다. 또한 실제 시제품 제작과 프로그램 연동, PCB 설계 기반의 제품화 가능성을 인정받아 대상인 총장상까지 수상하며 프로젝트의 실현 가능성을 확인하였다.
이번 활동은 지역사회와 의료 현장의 문제를 발견하고, 이를 컴퓨터공학과 간호학의 융합으로 해결해 나간 과정이었다. WON+PBL을 통해 아이디어를 실제 시제품으로 만들고, 하드웨어 설계와 프로그램 연동까지 직접 수행하며, 그 결과를 창업·논문·수상 성과로 연결한 문제해결형 프로젝트였다.
활동을 통한 성장 및 배운 점
■ 문제 해결과 현장 소통
이번 활동을 통해 문제 해결은 기술을 먼저 만드는 것이 아니라, 현장의 불편과 사용자의 요구를 정확히 이해하는 과정에서 시작된다는 것을 배웠다. 초기에는 수액 잔량을 측정하고 알림을 보내는 기능 자체에 집중했지만, 현장 관점에서 보면 단순한 수치보다 간호사가 즉시 판단할 수 있는 정보가 더 중요했다. 간호학과 팀원과의 논의를 통해 실제 병동에서는 많은 환자를 동시에 관리해야 하므로, 복잡한 데이터 나열보다 잔량, 예상 종료 시간, 정상·주의·위험 상태처럼 빠르게 확인 가능한 구조가 필요하다는 점을 알게 되었다.
이를 바탕으로 우리 팀은 시스템 방향을 단순 측정 장치에서 간호사의 판단을 보조하는 모니터링 서비스로 개선하였다. 수액 상태를 직관적으로 확인할 수 있도록 화면 구성을 단순화하고, 이상 상황을 빠르게 인지할 수 있는 알림 구조를 고민하였다. 이 과정에서 공학 기술은 현장의 업무 흐름과 연결될 때 실질적인 가치가 생긴다는 것을 체감하였다.
■ 실패를 개선으로 연결한 경험
MVP 개발 과정에서는 예상하지 못한 문제가 반복적으로 발생하였다. 로드셀로 수액팩 무게를 측정하는 과정에서 수액팩 흔들림, 링거폴대 이동, 센서 노이즈, 전원 불안정 등으로 측정값이 일정하지 않았고, 초기 배선 구조도 복잡해 장치의 안정성이 떨어졌다. 처음에는 단순한 센서 오차라고 생각했지만, 실제로는 하드웨어 구조, 전원 공급, 데이터 처리 방식이 함께 영향을 주는 문제였다.
우리 팀은 이러한 한계를 실패로 끝내지 않고 개선 과정으로 연결하였다. 측정값 평균 처리와 튐값 필터링을 적용해 데이터 안정성을 높였고, 회로와 배선 구조를 PCB로 제작하여 장치의 신뢰성을 개선하였다. 또한 프로그램 연동 과정에서도 단순히 데이터가 전송되는 것에 만족하지 않고, 웹 대시보드에서 실제 사용자가 이해하기 쉬운 형태로 표현되도록 수정하였다.
이 경험을 통해 완성도 있는 결과물은 한 번에 만들어지는 것이 아니라, 문제를 발견하고 원인을 분석하며 반복적으로 개선하는 과정에서 완성된다는 것을 배웠다.
