NASA의 37일 만에 인공호흡기 제작 경쟁

JPL(제트 추진 연구소) 구내식당에서 있었던 우연한 만남으로 시작되었습니다.

수석 엔지니어가 3월 초에 JPL의 엔지니어링 및 과학 부서장을 만났습니다. 그들은 JPL이 싸움에 기여할 수 있는 방법이 있는지 큰 소리로 궁금해하며 최근 사건에 대해 논의했습니다. 반대하다 코로나 바이러스. 그들은 누군가 아이디어가 있거나 자원하여 도움을 줄 수 있는지 묻는 이메일을 보냈고 곧 전체 엔지니어 팀이 모였습니다.

그 우연한 만남의 결과, 단 37일 만에 설계된 중증 코로나19 환자의 호흡을 돕기 위한 인공호흡기 프로토타입이 탄생했습니다. 프로토타입은 식품의약국(FDA)의 승인을 받았으며, 이는 이제 미국의 만성적인 인공호흡기 부족 문제를 해결하기 위해 제조되어 발송되기 시작했습니다. 병원.

프로젝트에 참여한 최초의 자원봉사자 중 한 명인 Chris Yahnker가 Digital Trends에 전한 것처럼, 이 여정은 관련된 엔지니어들에게 감동적인 여정이었습니다.

그는 “우리 모두 눈물을 흘릴 때가 있다”고 말했다. "당신의 경력에서 '내가 정말 변화를 만들었다'고 진정으로 말할 수 있는 경우는 많지 않습니다."

우주 로봇부터 의료용 인공호흡기까지

JPL의 극한 환경 로봇 공학 그룹 감독자인 Yahnker는 일반적으로 화성, 금성, 유로파 및 그 너머의 혹독한 환경을 탐색하기 위해 NASA의 로봇을 설계하는 일을 합니다. 그러나 그는 새로운 프로젝트에 대한 이메일을 받았을 때, 본질적으로 인공호흡기를 만들 수 있는지 묻는 것이었습니다. 집 주변이나 지역 철물점에서 발견된 부품 중에서 그는 자신이 부품을 구하고 싶다는 것을 알고 있었습니다. 관련된.

첫 번째 주말 동안 그는 차고에서 도구를 가지고 돌아다니며 생각할 수 있는 모든 아이디어를 브레인스토밍했습니다. 2~3명이 더 있습니다. 플라스틱 물병을 사용하는 것부터 에어 매트리스의 펌프를 사용하는 것까지 모든 것이 가능합니다.

다음 주에 팀은 사람들에게 실제로 도움이 될 수 있는 무언가를 만들 수 있는 기회가 있다는 것을 깨달았습니다. 그리고 JPL 직원들이 원격 근무를 위해 집으로 보내지기 직전에 엔지니어들은 호흡기 질환 전문가와 상담했습니다. 의사가 코로나바이러스 환자를 위해 인공호흡기가 필요한 것에 대해 자세히 설명한 인근 병원의 직원입니다. 특정한.

이로 인해 다른 JPL 엔지니어들의 관심이 급증하여 7~8명으로 구성된 핵심 팀이 구성되었습니다. 놀라운 속도로 새로운 인공호흡기를 설계하는 데 참여한 수십 명의 다른 사람들의 지원을 받은 사람들입니다.

변화를 일으키다

인공호흡기 엔지니어링은 한 가지입니다. 그러나 FDA 지침을 충족하고 신속하게 승인 및 출시될 수 있는 제품을 설계하는 것은 전혀 다른 문제였습니다. 결국 병원에 바로 적용할 수 없다면 디자인은 거의 쓸모가 없습니다.

팀의 또 다른 주요 관심사는 기존 인공호흡기 제조업체의 공급망을 빼앗고 싶지 않다는 것이었습니다. 제한된 부품 공급을 놓고 기존 인공호흡기와 경쟁한다면 새로운 인공호흡기를 설계할 필요가 없습니다. 그래서 그들은 저렴하고 쉽게 구할 수 있으며 다른 인공호흡기 제조에 방해가 되지 않는 용접 산업과 같은 산업 분야의 부품을 찾았습니다.

그들은 또한 병원 가스 공급 여부에 관계없이 인공호흡기를 사용할 수 있는지 확인하고 싶었습니다. 두 가지 디자인을 만들었습니다. 하나는 가스 라인을 사용할 수 있는 병원에서 사용하기 위한 것이고 다른 하나는 응급 상황에서 사용하기 위한 독립형입니다. 설정.

그리고 처음에는 미국에 인공호흡기를 제공하는 데 중점을 두었지만 인공호흡기가 국제적으로 사용될 수 있으므로 설계는 전 세계에서 발견되는 다양한 전기 전압과 주파수를 허용해야 했습니다. 세계.

그렇다면 그러한 도전에 어떻게 접근해야 할까요? 디자인만큼 다른 목성의 얼음 위성을 탐사하는 로봇 호흡을 돕기 위한 의료 장비를 설계하는 것은 어떤 면에서는 두 가지 모두에 유사한 접근 방식을 적용할 수 있습니다. 기본적인 질문 - 이 장치가 수행해야 하는 작업은 무엇입니까? 요구 사항은 무엇입니까? — 동일하게 유지됩니다.

Yahnker는 “우리는 일반적으로 사물을 디자인하는 방식과 매우 유사한 접근 방식을 취했습니다.”라고 설명했습니다. “JPL은 대규모 시스템 개발자입니다. 그게 우리가 정말 잘하는 일이에요. 우리는 문제에 대해 생각하고, 모든 상호 작용에 대해 생각하고, 시스템의 하위 구성 요소와 이들이 어떻게 함께 작동하는지 생각한 다음 강력한 요구 사항 세트를 작성합니다. 우리는 여기서도 동일한 과정을 많이 따랐습니다.”

개인적인 영향

그러나 일반적인 JPL 프로젝트와 이번 프로젝트의 가장 큰 차이점은 관련된 기간이었습니다. NASA 프로젝트는 일반적으로 중복, 예비 비상 상황 및 장기 계획을 포함하기 위해 많은 주의를 기울여 수십 년에 걸쳐 계획됩니다. 인공호흡기는 가능한 한 빨리 제작되어야 했으며 이는 반복적인 사고방식으로의 급격한 변화를 의미했습니다.

Yahnker는 "우리 대부분은 변화를 만들고 싶었기 때문에 엔지니어링에 들어갔습니다. 우주 탐사 분야에서 JPL에서 일하는 것은 멋지고 세상에 큰 변화를 가져옵니다."라고 Yahnker는 말했습니다. 그러나 그러한 일이 결실을 맺는 데는 수십 년이 걸릴 수 있습니다. 이것은 매우 다른 경험이었습니다. 매우 빠르게 움직이고 있으며 필요성이 현실입니다. 오늘 당신이 하는 일은 세상에 가장 즉각적인 영향을 미칩니다.”

특히 최전선에 있는 의사들과 이야기를 나누면서 장비 제공의 중요성과 보다 효율적인 설계를 만드는 것이 어떻게 진정으로 생명을 구할 수 있는지를 깨닫게 되었습니다. “당신은 당신이 하고 있는 일에 대해 정말 기분이 좋습니다. 하루에 10~12시간이라는 긴 시간을 나뿐만 아니라 홈 오피스에 틀어박혀 얼마나 오래 보낼지 묻는 가족들에게도 더 기분 좋은 시간이 된다. 당신이 하고 있는 일과 당신이 세상에 만들어내고 있는 변화를 그들에게 보여주면 기분이 좋아집니다.”

인류 전체를 돕는다

환풍기와 함께 FDA의 승인을 받은, NASA는 다음과 같은 디자인을 제공하고 있습니다. 무료 라이센스. 이제 팀은 인공호흡기를 생산하여 병원에 공급할 제조업체를 찾으면 됩니다.

이 장치는 현재 유용하고 중요하지만, 결단력 있는 소수의 사람들이 위기 상황에서 무엇을 할 수 있는지를 보여주는 지표이기도 합니다.

필요가 다시 발생하면 Yahnker 및 그의 JPL 동료와 같은 엔지니어가 기꺼이 도움을 드릴 수 있습니다.

Yahnker는 "미래에 이와 같은 일이 다시 일어날 경우를 대비할 수 있다면 그것이 바로 우리 모두가 게임에 참여하는 이유입니다. 인류 전체를 도울 수 있는지 확인하는 것입니다."라고 Yahnker는 말했습니다.

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