병원과 진료 환경에서의 과도한 소음은 환자와 의료진 모두에게 바람직하지 않다. 그렇다면 이러한 환경에서 필수적인 의료 기기의 소음을 줄이기 위해 무엇을 할 수 있을까? 이 글에서는 병원 환경에 적합한 전원 솔루션에 요구되는 기능들을 살펴보고, 설계 엔지니어들이 반드시 고려해야 할 안전성과 규정 준수 요건을 함께 다룬다.

의료 환경에서의 지나친 소음은 환자에게 스트레스를 주고 회복을 지연시킬 수 있다. 단순히 주의력을 흐트러뜨리거나 불쾌함을 유발하는 것을 넘어, 간호사와 임상의 간의 의사소통 및 업무 효율성에도 영향을 줄 수 있다.
 
조용하고 밀폐된 의료 기기의 필요성

환자 모니터, 영상 장비, 주입 펌프, 수술 시스템 등 많은 의료 기기들은 병원, 클리닉, 연구소 등에서 안정적이고 지속적인 전력 공급에 의존한다. 하지만 기존의 전원 공급 장치는 일반적으로 능동 냉각 시스템에 의존하며, 이로 인해 발생하는 기계적 소음은 환자에게 불편을 주고 의료진 간의 의사소통을 방해할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 무소음 전원 공급 장치는 팬리스(fanless) 설계, 고급 열 관리 기술, 저소음 전자 부품 등을 통해 조용한 운용을 가능하게 한다.

팬리스 전원 공급 장치는 히트 싱크나 전도 냉각 같은 수동 냉각 메커니즘을 사용한다. 이 시스템은 회전 부품 없이도 열을 효율적으로 분산시키며, 그 결과 팬 소음을 제거하고 기계적 고장 가능성을 낮춘다. 이는 의료 환경에서 매우 중요한 장비의 신뢰성과 가동 시간 확보, 유지보수 부담의 감소에 크게 기여한다.
 

무소음 전원 공급 장치의 또 다른 장점은 소형 또는 밀폐형 의료 기기에 적합하다는 점이다. 공기 흐름을 위한 환기 구조가 필요하지 않기 때문에, 밀폐되고 세척이 쉬운 설계를 구현할 수 있으며, 이는 위생 유지와 감염 위험 최소화에 있어 중요한 요소이다.

이처럼 밀폐된 환경에서는 발생하는 열이 외부 케이스로 효과적으로 전도되는 것이 유리하다. 이를 통해 장비의 소형화를 가능하게 하고, 내부 온도 상승을 최소화하여 장치의 신뢰성과 수명을 향상시킬 수 있다.

의료기기 및 헬스케어 장비를 설계하는 엔지니어는 규제 기관의 인증을 받을 수 있는 전원 솔루션이 필요하다. 의료기기 응용에 요구되는 사양과 기능이 이미 반영되어 있고 통합이 쉬운 상용 제품을 사용하면, 개발 비용과 인증에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

최신 의료기기에 이상적인 AC-DC 전원 솔루션은 낮은 높이, 작은 설치 면적, 고효율, 고전력 밀도, 전도 또는 자연 대류 냉각 방식을 갖추고 있으며, 전자파 적합성(EMC) 및 안전 인증을 포함해 전 세계 헬스케어 환경에 적합해야 한다.

소형, 고효율 전원 솔루션

XP Power의 CCP550 시리즈 AC-DC 전원 공급 장치는 소형 크기, 낮은 높이, 고효율 설계와 함께 전도 및 자연 대류 냉각 방식을 지원하여, 밀폐형 및 팬리스 의료기기—특히 BF 등급 애플리케이션—에 이상적인 솔루션을 제공한다. 이 시리즈는 200W에서 400W까지의 전력 요구를 충족하며, 3인치 × 5인치의 콤팩트한 풋프린트와 1.5인치의 낮은 프로파일, 높은 효율과 전력 밀도를 특징으로 한다. 이러한 특성 덕분에 장비 내부에 쉽게 내장할 수 있으며, 전원 공급 장치의 베이스플레이트를 통해 폐열을 외함으로 효과적으로 전달할 수 있다.

CCP550은 전도 냉각 방식으로 입력 전압이 85VAC일 때 최대 300W까지 안정적으로 지원하며, 동일 전압에서 자연 대류 냉각 방식으로도 최대 235W를 공급할 수 있다. 옵션으로 제공되는 5V 대기 전원은 전도 또는 대류 냉각 시 최대 1A까지 출력이 가능하다.
 

안전성과 규정 준수 확보

의료용 전원 공급 장치는 IEC 60601과 같은 엄격한 안전 및 전자기 적합성(EMC) 기준을 충족해야 한다. 무소음 전원 솔루션은 이러한 요건을 만족시키는 동시에, 소음 성능과 에너지 효율 측면에서도 기대치를 초과하는 방향으로 설계되는 추세다.

CCP550 전원 공급 장치의 제품 데이터시트에는 주요 전해 커패시터의 평균 동작 온도를 기준으로 한 수명 곡선이 제공된다. 이와 같은 제품별 데이터는 장비 내 부품 온도, 일일 사용 시간, 열 환경 특성 등 해당 애플리케이션의 고유한 냉각 조건을 기반으로 제품 수명을 평가하는 데 활용될 수 있다. 또한, 안전 규정 준수를 위한 주요 부품의 최대 온도도 명시되어 있어, 시스템이 요구되는 안전 인증을 충족할 수 있도록 애플리케이션의 냉각 설계가 적절함을 입증하는 데 도움을 준다.

결론

환자 중심의 기술 통합형 의료 환경으로 전환이 가속화됨에 따라, 무소음 전원 공급 장치의 역할이 점점 더 중요해지고 있다. 이러한 솔루션은 치료에 적합한 조용하고 차분한 환경을 조성하는 데 기여하며, 신뢰성과 효율성, 위생성을 갖춘 의료 기기에 대한 수요 증가와도 잘 부합한다. 무소음 전원 공급 장치는 차세대 헬스케어 기술의 핵심 요소로, 환자의 안녕이나 의료 현장의 효율성을 해치지 않으면서 안정적인 전력 공급을 보장한다.




마르셀(Marcel)

저자는 마우저 일렉트로닉스 EMEA 마케팅 팀의 기술 콘텐츠 담당자로, 기술 관련 문의에 대한 내부 연락 창구 역할을 맡고 있다. 원래 물리학자였던 그는 전자 분야 전문 잡지의 편집자로도 활동한 바 있다. 일상에서는 전자 기기에 대한 열정, 책과 맥주에 대한 애정, 그리고 염색체가 조금 많은 두 아이를 돌보느라 분주한 삶을 보내고 있다. 지금까지는 어느 것도 놓치지 않고 잘 해내고 있다.