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[스마트방역] 팬데믹 시대의 스마트 방역


2020년 1월 20일, 국내 첫 코로나19 환자가 발생한 후 1년 6개월 이상이 지나갔습니다. 치료제도, 예방 백신도 없는 상황에서 전무후무한 신종 감염병의 세계적 확산세는 걷잡을 수 없이 가팔랐습니다. 110여 개국에서 12만여 명이 코로나19에 확진된 상황에서 결국 2020년 3월 12일 세계보건기구(WHO)는 코로나19에 대해 '팬데믹(Pandemic, 세계적 대유행)'을 공식 선언했습니다. 

당시 무방비 상태에서 맞닥뜨린 신종 감염병에 세계 각 나라들은 국경 문을 걸어 잠그고 자국민들의 이동을 제한했습니다. 그러나 코로나19의 높은 전염력과 전파력에 여전히 어려움을 겪고 있습니다. 



특히 최근 인도발 변이 바이러스인 '델타변이'가 세계적으로 확산되면서 코로나19 확진자가 급속히 늘고 있는 가운데 뉴욕타임즈(NYT)는 2021년 8월 9일 기준, 미국의 7일간의 하루 평균 신규 코로나19 확진자 수가 12만 4천 470명으로 2주 전보다 약 2.2배 증가했다고 집계했습니다. 



국내의 코로나19 확산세도 심상치 않은 상황입니다. 국내 코로나 첫 환자가 발생한 지 569일 후인 2021년 8월 11일 신규 확진자 수가 처음으로 2천200명을 넘어섰습니다. 이에 우리의 일상과 경제를 지켜낼 수 있는 방법은 코로나19 백신 접종율을 높이는 동시에 코로나19 확산 차단을 위한 방역을 더 철저히 해야 한다는 목소리가 높습니다. 

이번 베네핏레터는 코로나19 바이러스 확산 방지와 종식을 위한 다양한 스마트 방역 시스템과 구체적 사례에 대해 살펴보겠습니다.



#1. [로봇] 코로나19 방역, 로봇이 책임진다


■ 공항 IT시스템과 유기적 통신하는 방역로봇이 철저한 방역조치
강력한 사회적거리두기와 방역지침에도 불구하고 코로나19의 확산세가 좀처럼 줄지 않고 오히려 델타변이 바이러스와 돌파감염자가 급격히 증가하고 있습니다. 이런 가운데 인천국제공항에 5G 무선통신이 결합된 방역 소독 로봇이 등장해 눈길을 끌고 있습니다.

인천국제공항공사는 지난 7월부터 방역과 소독을 담당하는 로봇을 설치해 운용 중인데요. 이번에 도입된 로봇은 소독로봇 2대 및 방역 안내로봇 6대로 인천공항 제 2 여객터미널 입국장에 우선 배치한 후 향후 제1 여객터미널에도 확대할 계획입니다.

소독 로봇과 방역 안내로봇은 5G 무선통신을 이용해 자율주행, 물체감지, 자동 도킹·충전기술 적용으로 공항 내 신속하고 안전한 방역 대응이 가능하도록 설계됐습니다. 소독로봇은 입국장 전 지역에서 UV-C 램프를 이용해 입국장 카펫과 공기 중의 바이러스를 자동 소독하는 정기 소독은 물론 유증상자 발생 시 증상자의 동선이 거쳐간 구역을 집중 소독합니다. 방역안내로봇은 입국장과 검역대에서 이용객들에게 발열 상태 체크, 마스크 착용 여부 등 방역 및 검역 지침을 안내합니다. 이 경우 도착 항공편 정보를 실시간으로 수신한 후 항공기 도착 전 해당 입국 게이트 앞으로 자율주행으로 이동합니다. 소독로봇과 방역로봇은 단순히 개별적으로 움직이는 것이 아니라 5G 무선 통신을 이용해 공항 IT 시스템과 유기적으로 통신하며 통합적 관제 되는 것이 특징이라는 평가입니다.  



인천국제공항 소독방역로봇 (출처 : ZD net Korea)

인천국제공항은 코로나19 확산으로 전 세계 항공 수요가 급감한 상황에서도 선제적인 방역조치를 바탕으로 안전한 공항 서비스를 제공한 성과를 인정받아 영국 스카이트랙스 사가 주관하는 '2021 월드 에어포트 어워즈'에서 '코로나19 방역 우수 공항상'과 '최고 보안검색 공항상' 2개 부문에서 수상했습니다. 여객이 안심하고 인천공항을 이용할 수 있도록 수하물 스마트 방역 시스템 개발, 비대면 발열체크 로봇 및 키오스크 도입, 소독 및 방역안내로봇 도입 등 4차 산업혁명 기술을 활용한 스마트 방역 인프라를 구축한 덕분입니다.




■ 리조트도 로봇을 활용한 비대면 방역에 총력!
곤지암리조트는 8월부터 LG전자와 협업을 통해 비대면 방역작업을 하는 ‘UV-C’ 로봇을 선보였습니다. 이 방역로봇은 UV-C 램프 6개를 탑재해 밀착 살균으로 관리 방역 강화에 기여할 것으로 기대하고 있습니다.

곤지암리조트는 지난해 코로나사태 이후 국내 호텔·리조트 업계 최초로 비대면 로봇 서비스를 도입하여 사전 체크인을 함으로써 밀집 지역에서의 대기 시간을 줄이고 체크아웃 시에도 셀프 체크아웃 데스크에서 간편 퇴실 서비스를 운영 중입니다. 또한 로비에 웰컴로봇을 비롯해서 레스토랑에서는 QR코드로 주문받은 음식을 해당 테이블까지 서빙 해주는 서브로봇, 어매니티를 객실까지 딜리버리해주는 객실 배송로봇 등을 활용하고 있습니다. 


코트야드 메리어트 서울 보타닉 파크도 인공지능형 UV 살균 로봇을 도입했습니다. 살균로봇은 탑재된 자외선 램프를 통해 소독하며, 직원이 목적지를 설정하면 객실까지 자율 주행 후 살균 작업을 진행하는 비대면 방역이 가능한 AI 인공지능형 로봇입니다.  








#2. [클라우드] 백신접종 사전예약 시스템 먹통문제, 클라우드가 해결!


지난 7월 ‘코로나19 예방접종 사전예약 시스템’ 은 50~59세 617만 명 대상으로 예약을 실시했습니다. 그러나 예약 시 접속자가 일시에 대량으로 몰리면서 접속지연과 기능상 오류 등으로 인해 세 번이나 먹통 현상이 발생했습니다. 대기 시간이 하루가 넘어가고 페이지가 먹통이 되는 등 서버 부하 문제가 생긴 것입니다.



백신접종 사전예약시스템 화면캡쳐 (출처 : 국민일보)

이런 문제점 해결을 위해 네이버클라우드가 국내 클라우드 공급자(Cloud Service Provider, CSP)로는 유일하게, 질병관리청의 '코로나19 백신예방접종 사전예약 시스템'에 클라우드 인프라를 제공하여 안정적인 백신 예약을 지원했습니다.

지난 9일부터 시작된 만18세부터 만49세 대상자의 백신예약 시스템 구축에 네이버클라우드가 참여해 플랫폼상에서 ‘코로나19예방접종 사전예약 시스템’의 대문페이지, 본인 인증 대기 페이지, 예약신청 대기열 등을 구축했습니다.

첫 대문 페이지는 오픈 시점에 유입되는 대규모 트래픽 급증에도 안정적인 서비스 전송을 위해 데이터를 분산하여 트래픽을 효율적으로 관리해주는 클라우드 컴퓨팅이 지닌 장점에 네이버클라우드의 검증된 기술력과 노하우를 효과적으로 접목했다고 합니다. 또한 WEB과 WAS(Web Application Server) 등 서버도 클라우드 기반으로 상황에 따라 효율적으로 증폭할 수 있도록 운영해 충분한 용량을 마련했고 대규모로 투입된 용량이 기대 용량만큼 필요하지 않는 상황에서는 서비스에 유연함을 더할 수 있도록 스케일 아웃을 위한 오토 스케일링(auto-scaling) 기능까지 확보했습니다.


코로나19 백신 접종 사전예약 시스템 화면 (출처 : 질병관리청 사이트 캡쳐)

그 결과 총 310 만 명, 일 평균 155 만 명의 접속 예약이 원활히 진행될 수 있도록 민첩하고 안정적인 대응에 성공했습니다. 안전한 예약 서비스를 위한 실시간 모니터링과 장애 대응 및 보안까지 신경 쓰며 안정성과 안전성 모두를 확보했습니다.






#3. [AI] 스마트 병원 : 방역은 로봇이, 동선추적은 AI가


전 세계를 강타한 코로나19로 인해 병원도 기존의 대면진료를 중심으로 구성됐던 시스템에서 인공지능과 빅데이터를 중심으로 재구성되는 상황입니다. 한국판뉴딜의 대표 과제의 하나인 ‘스마트 의료 인프라 구축’을 통한 스마트병원은 이제 선택이 아닌 필수가 됐기 때문입니다. 스마트병원은 인공지능(AI)과 정보통신기술(ICT) 등 최첨단 기술을 접목해서 의료 서비스와 환자의 안전 관리 등을 개선한 미래형 병원입니다.

용인세브란스병원은 RTLS(Real Time Location System) 감염 추적 시스템을 활용한 5G 방역 로봇 솔루션을 구축해 24시간 상시 방역 체계를 구현했습니다. 병원은 지난 4월 효율적인 감염 관리를 위해서 사물 등의 위치 정보를 실시간으로 추적 가능한 RTLS(Real Time Location System)을 개발했습니다. RTLS은 신호를 받을 수 있는 비콘 태그가 부착되어 있는 교직원 목걸이, 입원 환자의 팔찌, 보호자의 목걸이를 통해서 감염병 유행이나 화재와 같은 재난 상황 시 특정인이 몇 층 어디에 있는지 상세하게 파악할 수 있습니다. 따라서 예전에는 감염자가 발생하면 병동을 폐쇄하고 의료진 기억에 의존해 3일치 카드 사용 내역과 CCTV영상을 일일이 확인해야 했지만, 지금은 그럴 필요가 없어졌습니다. RTLS시스템 덕분에 AI추적조사가 가능해 확진자와 반경 2m 내 접촉한 사람들 중 접촉 장소와 시간 등을 계산해 폐쇄 구역을 설정할 수 있고 접촉자와 오래 접촉한 사람은 우선적으로 코로나19 검사를 받아 추가적인 N차 감염을 막을 수 있기 때문입니다. 


용인세브란스병원이 개발한 RTLS (출처 : 용인세브란스병원)

병원에 확진자가 발생했을 때 이동 경로와 접촉자 추적을 보다 빠르게 할 수 있는 것은 무엇보다 무선 네트워크 인프라가 잘 갖춰진 덕분입니다. 용인세브란스는 국내 병원 최초로 5G 기반 인빌딩 통신망을 구축했으며 여기에 Wi-Fi6 무선네트워크망과 BLE(Bluetooth Low Energy) IoT 인프라도 갖춘 상태입니다.

이를 기반으로 SK텔레콤과 협업해 병원 내 감염 차단을 위해 5G 방역로봇 ‘비누(BINU)’를 활용하고 있습니다. ‘비누(BINU)’는 ‘방역에서도 새로움(BE NEW)을 추구한다’는 뜻의 이름을 가진 5G통신 기술기반 자율방역 AI로봇입니다. 이 로봇이 이동중에 마스크를 착용하지 않은 사람을 발견하면 마스크 착용을 요청하는 안내음성과 함께 중앙 관제실로 실시간 알람정보를 제공합니다. 최대 10명의 얼굴까지 동시에 인식하고 0.3초 이내로 ‘턱스크’, ‘입스크’처럼 마스크를 올바르게 착용하지 않는 경우도 판별할 뿐 아니라 병원 안에서 5인 이상이 한데 모여 있으면 사회적 거리 두기를 요청하기도 합니다. 

또한 수시로 손 소독을 할 수 있도록 소독액을 분사하고 야간에는 자외선을 이용해 키오스크 주변 내 소독도 실시합니다. 이렇게5G 방역로봇이 자율주행으로 건물 내부를 이동하며 마스크 착용과 사회적 거리두기 안내를 한 활동의 정보는 통합반응상황실(IRS: Integration & Response Space)로 실시간으로 전송됩니다. 통합반응상황실은 기존에 의료진이 각자의 공간에서 관리했던 환자 데이터와 병원 자산을 디지털로 한데 모아 관리하는 일종의 컨트롤타워 같은 중앙 모니터링 시스템입니다. 


용인세브란스병원 IRS (출처 : 국민일보)






#4. [빅데이터] 데이터는 너의 모든 것을 알고 있다


우리나라는 발 빠르게 빅데이터를 활용해 코로나19 확진자의 동선을 추적하고 관련 정보를 대중에게 공개함으로써 코로나 확산을 효과적으로 막아왔습니다.

우리나라 코로나19 역학조사 시스템은 내비게이션 정보, 신용카드 사용정보, 대중교통카드, CCTV 정보 등을 수집해서 10분 안에 확진자 동선을 파악할 수 있도록 구축됐습니다. 
내비게이션 데이터를 이용하면 개별 차량의 이동 궤적, 각 도로 구간의 평균 속도와 교통량을 추정할 수 있고 국민들 대부분이 소유한 스마트폰을 통해 위치 데이터를 얻어 이동 궤적과 체류시간을 파악할 수 있습니다. 대중교통카드로는 승하차 태그정보와 정류장, 나이, 성별 등 다양한 속성 정보를 수집하고 CCTV에서는 마스크 착용여부, 동행자 유무, 버스나 택시 등 이동 수단 및 노선 번호와 같은 정보를 얻을 수 있습니다. 

이렇게 수집된 빅데이터를 활용해 코로나 바이러스 감염자의 통행이력과 접촉자들을 신속하게 파악하여 감염 가능성이 큰 집단을 집중적으로 검사함으로써 효율적인 대처가 가능했던 것입니다. 


코로나19 역학조사 지원시스템 (출처 : 국토교통부 자료)





#5. [스마트 방역제품] 코로나19 종식을 위한 똑똑한 제품들


곧 끝날 것처럼 여겨지다가 어느 틈에 또 다시 급증하는 코로나19 신규 확진자 수에 대다수 사람들은 불안감을 넘어 절망감까지 느낀다고 합니다. 하지만 이럴 때일수록 빠른 코로나19 바이러스 종식을 위해 백신 접종과 방역 수칙 준수에 더 철저히 신경 써야 하겠습니다. 이런 상황에 도움을 줄 수 있는 똑똑한 방역 제품들이 선을 보이고 있어 화제입니다. 


■ 쉽고 빠르게 코로나19 바이러스 감염여부를 알려주는 스마트 마스크!
코로나 감염여부를 검사하기 위해서는 누구나 커다란 면봉으로 코를 쑤시는 고통을 견뎌야만 했습니다. 그러나 마스크를 착용하고 숨만 쉬어도 코로나19 바이러스 감염 여부를 알 수 있게 되었습니다. 바로 미국 미국 MIT공대와 하버드대의 연구원들로 구성된 공동 연구진이 개발한 ‘셜록(sherlock) 마스크’ 덕분입니다. 겉보기엔 일반 마스크와 별다른 차이가 없어 보입니다. 그러나 마스크를 착용한 후 겉에 부착된 캡슐을 누르면 캡슐 내에 들어있던 물이 마스크 안쪽에 부착된 종이 재질의 센서로 흘러 들어가 90분 안에 감염 여부를 파악할 수 혁신적 기능이 있습니다.

개발을 주도한 하버드대의 ‘제임스 콜린스(James Collins)’ 교수에 따르면 셜록 마스크의 감지 원리는 “사용자의 입에서 나오는 코로나19 유전자와 접촉했을 때 색이 변하는 단백질을 센서에 입혔기 때문” 이라고 합니다. 



종이 재질의 센서가 탑재된 스마트 마스크 '셜록' (출처 : 사이언스 타임즈)

바이러스가 마스크 외에도 신체 여러 곳에 묻어 있다가 감염 시킬 수 있는 만큼, 다양한 바이러스 위험에 노출되어 있는 의료 종사자들의 의류에 적용하여 바이러스를 모니터링하는 솔루션으로도 활용할 수 있기 위한 개발을 서두르는 중입니다. 




■ 숨은 방역공로자, AI 에어샤워!
국내 기업 퓨리움이 세계 최초로 '인공지능 스마트 IoT 에어샤워기'를 개발하여 '인공지능 기반 스마트 안심 방역 게이트' 특허를 취득하고 상용화에 성공했습니다. '인공지능 스마트 IoT 에어샤워기'는 살균과 항균, 청정, 집진, 탈취(유해가스 제거) 등 5가지 기능을 한 대에 담은 최첨단 기기입니다. 이 기기는 24시간 365일 실내 공기 질을 측정해 주고 건물을 드나드는 사람의 겉옷과 가방 등에 묻어 있는 유해 물질이나 바이러스 등을 살균하거나 털어내 집진한 후 제거해줍니다. 지난 5월에는 카이스트 중앙도서관과 서울 카이스트 경영대학 출입구에 퓨리움에서 개발한 '인공지능 스마트 IoT 에어샤워기'를 설치했고, 6월에는 국내 항만 최초로 인천항 연안 여객터미널에도 도입했다고 합니다.




퓨리움이 세계 최초로 '인공지능 스마트 IoT 에어샤워기' (출처 : 동아일보)

 




| 큐레이터 / 이노핏파트너스 이혜숙 전문교수
| 글 정리 / 이노핏파트너스 마케팅팀




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