최근 인구 고령화와 심혈관계 질환의 발병률 증가로 인해 매년 급성 심정지 환자가 늘고 있다. 환자의 생존율을 높이기 위해서는 신속한 심폐소생술이 필수적이며, 이에 따라 국가에서는 심폐소생술 처치 시 활용 가능한 자동제세동기(Automated External Defibrillator, AED)의 보급을 확대하고 있다. 그러나 지방자치단체에서 설치한 AED는 주로 건물 내부에 비치되어 있어 건물 외부에서 발생한 급성 심정지 환자에 효율적인 대응을 할 수 없다. 실험지역의 급성 심정지 환자의 분포를 확인한 결과, 약 11%의 심정지 사건이 도로 및 주택가를 포함한 오픈 스페이스에서 발생하였음을 확인하였다. 이에 본 연구는 급성 심정지 환자의 소생률을 높이기 위해 41개의 AED를 GIS 입지분석 방법을 사용하여 추가적으로 배치하였다. 실험 결과의 타당성을 확보하기 위해 같은 수의 AED를 무작위로 배치한 것이 포함하는 노인층 유동인구 밀도와 본 실험을 통해 배치된 것과 비교하였다. 그 결과, 지형적 그리고 사회적인 특성으로 인해 발생한 소수의 이상치를 제외하고는, 본 실험 결과로 도출된 AED가 포함하는 노인층 유동인구 밀도가 약 5% 가량 더 높았음을 확인할 수 있었다.
최근 인구 고령화와 심혈관계 질환의 발병률 증가로 인해 매년 급성 심정지 환자가 늘고 있다. 환자의 생존율을 높이기 위해서는 신속한 심폐소생술이 필수적이며, 이에 따라 국가에서는 심폐소생술 처치 시 활용 가능한 자동제세동기(Automated External Defibrillator, AED)의 보급을 확대하고 있다. 그러나 지방자치단체에서 설치한 AED는 주로 건물 내부에 비치되어 있어 건물 외부에서 발생한 급성 심정지 환자에 효율적인 대응을 할 수 없다. 실험지역의 급성 심정지 환자의 분포를 확인한 결과, 약 11%의 심정지 사건이 도로 및 주택가를 포함한 오픈 스페이스에서 발생하였음을 확인하였다. 이에 본 연구는 급성 심정지 환자의 소생률을 높이기 위해 41개의 AED를 GIS 입지분석 방법을 사용하여 추가적으로 배치하였다. 실험 결과의 타당성을 확보하기 위해 같은 수의 AED를 무작위로 배치한 것이 포함하는 노인층 유동인구 밀도와 본 실험을 통해 배치된 것과 비교하였다. 그 결과, 지형적 그리고 사회적인 특성으로 인해 발생한 소수의 이상치를 제외하고는, 본 실험 결과로 도출된 AED가 포함하는 노인층 유동인구 밀도가 약 5% 가량 더 높았음을 확인할 수 있었다.
On account of population aging and increasing cardiovascular disorders, acute cardiac arrest cases are escalating each year. In order to increase the survival rate of the patients, rapid cardiopulmonary resuscitation is necessary. For this reason, the government is expanding the supply of Automated ...
On account of population aging and increasing cardiovascular disorders, acute cardiac arrest cases are escalating each year. In order to increase the survival rate of the patients, rapid cardiopulmonary resuscitation is necessary. For this reason, the government is expanding the supply of Automated External Defibrillators(AED). However, the AEDs cannot be effectively deployed to the incident cases that occur outdoors, for the installed AEDs are mostly located indoors. After analyzing the distribution of incident cases within the study area, about 11% of cardiac arrest incidents occurred in open spaces including sidewalks and residential areas. This study was conducted to increase the survival rate of the patients by allocating 41 additional AEDs in the study area using a GIS based location-allocation method. To conduct a feasibility study, the density of a senior floating population covered by the same number of AEDs placed at random and the density covered by the experiment were compared. In conclusion, having excluded outliers caused by geological and social factors, results showed that AEDs placed through GIS based location-allocation covered 5% more of the senior floating population density.
On account of population aging and increasing cardiovascular disorders, acute cardiac arrest cases are escalating each year. In order to increase the survival rate of the patients, rapid cardiopulmonary resuscitation is necessary. For this reason, the government is expanding the supply of Automated External Defibrillators(AED). However, the AEDs cannot be effectively deployed to the incident cases that occur outdoors, for the installed AEDs are mostly located indoors. After analyzing the distribution of incident cases within the study area, about 11% of cardiac arrest incidents occurred in open spaces including sidewalks and residential areas. This study was conducted to increase the survival rate of the patients by allocating 41 additional AEDs in the study area using a GIS based location-allocation method. To conduct a feasibility study, the density of a senior floating population covered by the same number of AEDs placed at random and the density covered by the experiment were compared. In conclusion, having excluded outliers caused by geological and social factors, results showed that AEDs placed through GIS based location-allocation covered 5% more of the senior floating population density.
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문제 정의
따라서 본 연구는 영역 기반 공간 최적화 모델을 이용하여 AED의 추가 배치를 제안하였다.
일반적으로는 네트워크의 노드를 후보지로 설정하거나 실험지역을 균등한 격자로 나누어 격자의 중심점을 후보지로 간주하는 방법을 많이 이용하고, 때에 따라서는 특정 경계(예, 집계구, 법정동 등)의 중심점을 이용한다(Arifin, 2011). 앞서 언급한 바와 같이, 본 실험은 오픈 스페이스에서 AED 추가 배치를 목적으로 한다. 따라서 이를 대표할 수 있는 지점으로 보행자 네트워크의 각 교차로 지점인 노드를 후보지점으로 선정하였다(Fig.
재조정하는 것은 제도적으로 불가능하다. 이에 본 연구에서는 AED의 배치 현황을 파악하고, 급성 심정지 환자가 상대적으로 많이 발생할 수 있는 지역에 AED를 추가 배치하는 방안을 제시함으로써 AED에 대한 접근성 및 활용성을 높이고자 하였다.
가설 설정
위 유형은 주로 경쟁업체와 새로 설치될 시설의 점유율을 고려하여 시설을 입지할 때 사용된다. 본 연구를 위해서 기 구축된 시설과 추가적으로 배치될 AED의 점유율을 각각 50%로 설정하여 서로의 사용률을 균등하게 나눈다고 가정하였다.
이 거리를 도출한 계산식은 # 같다. 여기서 2.3m/s는 대한민국 청년층의 평균 보행속도인 1.175m/s(Lim et al., 2006) 의두 배로써, 위급 상황시 일정하게 달릴 수 있는 속도로 가정 하였다. 또한, 위 속도를 기반으로 급성 심정지 환자의 소생률을 최대로 할 수 있는 골든타임인 5분(Jude et al.
제안 방법
AED의 입지 타당성을 평가하기 위해 본 실험에서 제안된 AED의 위치에서 수용할 수 있는 노인층 유동인구 평균 밀도를 측정하였다. 그리고 같은 수의 AED를 100회간 무작위로 배치하여 그 위치에서의 측정된 노인층 유동인구 평균 밀도값과 비교하였다.
측정하였다. 그리고 같은 수의 AED를 100회간 무작위로 배치하여 그 위치에서의 측정된 노인층 유동인구 평균 밀도값과 비교하였다. 이때, 노인층 유동인구의 밀도가 높을수록 급성 심정지 환자가 발생할 수 있는 위험지역에 AED가 배치되었다는 해석이 가능하다.
AED를 필요로 하는 지점으로 표현될 수 있다. 기본적으로 과거 실제로 사건이 발생한 지역을 포함하여 실제 상황을 연출하였으며 인구센서스 데이터를 바탕으로 새로운 수요지점을 생성하였다. 일반적으로 연령이 높을수록 심정지 발생률이 높다(Deo and Albert, 2012).
, 2006) 의두 배로써, 위급 상황시 일정하게 달릴 수 있는 속도로 가정 하였다. 또한, 위 속도를 기반으로 급성 심정지 환자의 소생률을 최대로 할 수 있는 골든타임인 5분(Jude et al., 1961)동안 이동할 수 있는 총 거리는 690m이며, 사고 발생지역과 AED의 왕복 거리를 고려하여 다시 절반으로 나누었다.
보행자 네트워크의 각 교차로 지점과 네트워크가 분할되는 지역을 구분하여 노드(node)와 링크(link)를 생성하였다. 생성된 노드는 도로의 결절지점에 있어 여러 방위에서 쉽게 발견될 수 있다.
또한, 본 실험을 통해 7개의 기존 시설물의 경우 급성 심정지 사건이 발생하였을 경우 활용성이 낮은 것으로 평가되어 상기 시설에 대한 대책이 필요할 것으로 고려된다. 본 실험결과를 평가하기 위해서 각 AED가 포함할 수 있는 단위면적당 노인층 유동인구를 비교하였다. 100개의 실험군과 비교한 결과, 본 실험 결과가 더 의미 있는 결과를 도출하였다.
생성된 노드는 도로의 결절지점에 있어 여러 방위에서 쉽게 발견될 수 있다. 본 연구는 오픈 스페이스에서 AED 배치를 주장하고 있어 네트워크의 노드를 AED가 설치될 후보지점 (potential facility sites)으로 고려하였다. 인구센서스 데이터와 유동인구 데이터를 기반으로 AED의 수요지점(demand points)을 생성하였다.
4(b)). 유동인구의 비율은 측정지점에서의 60대 이상 유동인구를 측정된 전체 유동인구로 나누어 계산된 값이며, 유동인구는 약 50m 간격으로 측정된 휴대전화 통화량을 기반으로 하였다.
이를 위해 서울시 관악구를 실험 지역으로 선정하고, 2014 년 한 해 동안 해당 지역 내에서 발생한 급성 심정지 사건의 발생 위치와 AED의 배치 위치를 분석하여 현 상황에 대한 문제점을 도출하고, 시설물 배치 문제를 해결할 수 있는 GIS 분석 도구를 활용하여 AED를 추가 배치하는 방안을 제시하였다.
본 연구는 오픈 스페이스에서 AED 배치를 주장하고 있어 네트워크의 노드를 AED가 설치될 후보지점 (potential facility sites)으로 고려하였다. 인구센서스 데이터와 유동인구 데이터를 기반으로 AED의 수요지점(demand points)을 생성하였다. 추가적으로 기 구축된 응급의료 관련 시설(소방서, 병원 등)과의 상대적인 위치를 고려하여 새로 구축될 AED의 입지를 선정하였다.
다음과 같이 도출하였다. 첫째, 기존에 많이 사용되어왔던 공간통계 분석기법 등을 통한 입지 선정의 틀에서 벗어나 공간 최적화 기법을 이용한 입지 선정을 고려하였다. 둘째, 공간 최적화의 입지 선정 모델과 영역 기반 모델 가운데, AED 추가배치에 가장 적합한 모델을 선정하는 것이 필요하다.
대상 데이터
본 실험을 위해서 보행자 네트워크 데이터, 인구센서스 데이터, 유동인구 데이터, 그리고 기 구축된 응급의료 관련 시설의 4가지 데이터 셋을 활용하였다.
본 연구에서는 서울시 관악구를 대상으로 실험을 진행하였으며, 해당지역에는 2016년 현재, 총 104개의 AED가 설치되어 있다(Centeral Emergency Medical Center, 2013). 이 중 관악소방서 관할 구급차에 배치된 4개를 제외하고 나머지는 모두 학교, 관공서와 같은 시설 내부에 배치되어 있는 것으로 파악되었다.
실험 지역의 현황을 파악하기 위해, 2014년 1월 1일부터 12 월 31일까지 한 해 동안 발생한 실제 심정지 관련 신고 이력 위치와, AED 및 AED가 배치된 병원, 소방서등의 시설을 지도에 함께 표시하였다(Fig. 1).
위 사항을 고려한 실험을 통해 41개의 AED를 실험지역인 서울시 관악구에 추가적으로 배치하였다. 기존의 시설물은 건물 내부에 배치되어 거리 및 건물 외부에서 발생하는 급성심정지 환자를 위한 대응에 대처를 할 수 없는 상황이었으나, 본 실험을 통해 보다 다양한 곳에서 발생할 수 있는 사건에 대해 기존보다 빠른 대처가 가능할 수 있을 것으로 기대된다.
인구센서스 데이터와 유동인구 데이터를 기반으로 AED의 수요지점(demand points)을 생성하였다. 추가적으로 기 구축된 응급의료 관련 시설(소방서, 병원 등)과의 상대적인 위치를 고려하여 새로 구축될 AED의 입지를 선정하였다.
이론/모형
ArcMap의 입지선정분석모듈 중 기 구축된 응급의료 관련 시설(AED, 소방관서, 의료 센터)의 위치를 고려하고, 추가적으로 설치될 AED의 활용을 높이기 위해 'Target market share' 유형(Schietzelt and Densham, 2003)을 이용하였다. 위 유형은 주로 경쟁업체와 새로 설치될 시설의 점유율을 고려하여 시설을 입지할 때 사용된다.
성능/효과
일반적으로 연령이 높을수록 심정지 발생률이 높다(Deo and Albert, 2012). 따라서 60대 이상의 유동인구 비율이 가장 높은 하나의 지점을, 60대 이상의 인구가 존재하는 집계구내에서 각각 도출하였다(Fig. 4(b)).
6는 위 결과를 비교한 그래프이다. 본 실험 결과의 경우 평균 단위 면적당 노인층 유동인구가 약 3.41명/㎡으로 확인되었으며 100개의 실험군의 평균 단위 면적당 노인층 유동인구의 평균은 3.25명/㎡으로 확인되었다. 이때 실험군의 중간값은 3.
7). 본 실험지역의 지형적 그리고 사회적인 특성으로 인해 발생하는 17번과 87번의 실험군을 제외하고는 모두 다 대조군보다 낮은 수치를 보였다.
위 결과를 종합하였을 때, 본 실험을 통해 도출된 AED의 위치가 무작위로 AED의 위치를 선정하였을 때 보다 전반적으로 약 5%정 더 많은 심정지 위험군에 속한 인구에 이득이 될 수 있을 것으로 볼 수 있다.
첫째, 국내에 설치된 AED의 경우 외부에 설치되어 있지 않은 문제점을 갖고 있어 오픈 스페이스에서의 AED배치를 고려해야 한다.
후속연구
관악구에 추가적으로 배치하였다. 기존의 시설물은 건물 내부에 배치되어 거리 및 건물 외부에서 발생하는 급성심정지 환자를 위한 대응에 대처를 할 수 없는 상황이었으나, 본 실험을 통해 보다 다양한 곳에서 발생할 수 있는 사건에 대해 기존보다 빠른 대처가 가능할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 본 실험을 통해 7개의 기존 시설물의 경우 급성 심정지 사건이 발생하였을 경우 활용성이 낮은 것으로 평가되어 상기 시설에 대한 대책이 필요할 것으로 고려된다.
둘째, 본 연구를 통해 배치된 AED의 경우 사람이 직접 기기를 가지고 환자한테 까지 접근해야 하는 물리적인 한계가 존재한다. 사람의 경우 보행자 네트워크를 벗어나서 이동할 수 없기 때문에 반드시 노드와 링크로 이루어진 보행자 네트워크 위에 AED 배치를 고려해야 한다.
기존의 시설물은 건물 내부에 배치되어 거리 및 건물 외부에서 발생하는 급성심정지 환자를 위한 대응에 대처를 할 수 없는 상황이었으나, 본 실험을 통해 보다 다양한 곳에서 발생할 수 있는 사건에 대해 기존보다 빠른 대처가 가능할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 본 실험을 통해 7개의 기존 시설물의 경우 급성 심정지 사건이 발생하였을 경우 활용성이 낮은 것으로 평가되어 상기 시설에 대한 대책이 필요할 것으로 고려된다. 본 실험결과를 평가하기 위해서 각 AED가 포함할 수 있는 단위면적당 노인층 유동인구를 비교하였다.
구매할 때 그 가격은 더 저렴해질 수 있다. 본 연구 결과를 활용하여 AED배치에 사용한다면 정확한 필요 대수를 확인할 수 있어 경제적인 예산 편성에 도움이 될 것으로 기대된다.
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