아내를 위해 만든 송풍 매트리스 토퍼: 왜, 그리고 어떻게 | DIY 와상환자 간병용품

아내는 2008년부터 파킨슨 치매로 침상에 누워 지내고 있습니다. 등과 매트리스 사이에 갇히는 습기는 늘 문제였습니다. 시중 제품이 모두 실패한 후, 직접 송풍 매트리스 토퍼를 설계하고 만들었습니다. 발포 우레탄에서 에바 폼, 그리고 POE까지, 3번의 시행착오와 최종 결과를 기록합니다.

이야기에 앞서: 이 토퍼가 무엇인지

와상환자를 위한 DIY 송풍 매트리스 토퍼란 구체적으로 무엇일까요? 와상 가족의 피부 습기 관리를 위해 직접 만들기를 고려하고 계신다면, 제 경험에서 얻은 핵심 구성 요소와 교훈을 정리합니다:

• 코어 소재 변천: 발포 우레탄(체중에 눌려 실패), 에바 폼(작동했으나 세탁 불가), POE 폴리올레핀 엘라스토머(현재 버전, 세탁 가능, 2년 이상 사용 중)
• 설계 원리: 환자 상체와 매트리스 사이에 통기성 토퍼를 놓고, 송풍기로 내부 공기 통로에 바람을 불어넣어 습기를 외부로 배출
• 커버 범위: 머리에서 허리까지만(전신 아님). 엉덩이가 아래로 향하게 하여 여성 환자의 요로감염 위험을 줄이는 설계
• 커버 소재: 상단은 에어메쉬 원단(편안함), 하단은 캔버스 천(열접착 내구성). 환자 고정 및 의료장비 고정용 스트랩 포함
• 관리: POE 코어와 커버를 분리하여 가정용 세탁기로 매주 세탁. 4벌을 주간 교대로 사용
• 호환성: 교대부양 매트리스 위에 토퍼로 사용. 전동침대의 거상, 틸팅 기능에 간섭 없음

내가 무심했다는 것을 깨달은 순간

시중의 습기 관리 제품이 와상환자에게 왜 맞지 않았을까요? 그 답은 부끄러움에서 시작됩니다. 제가 아내의 편안함에 무심했다는 것을 깨달은 순간은 2016년 2월이었습니다. 새로운 간병인 김선생님이 오신 첫날, 한 마디를 하셨는데 그 말이 간병에 대한 제 생각을 바꿨습니다. "사모님은 천기저귀 쓰셔야 합니다."

천기저귀가 피부에 좋다는 것은 누구나 압니다. 하지만 와상환자에게 천기저귀를 쓰겠다는 것은 엄청난 결정입니다. 저는 이것을 직접 경험해서 압니다. 1983년부터 1988년까지 MIT 유학 시절, 아내와 저는 두 아이를 모두 천기저귀로 키웠습니다. 끝없는 반복이었습니다. 대소변 묻은 기저귀를 손으로 애벌 빨래하고, 세탁기에 넣고, 건조대에 널고, 정리하고. 자기 자식도 아닌 환자를 위하여 이 선택을 한다는 것은, 환자에 대한 높은 책임감 없이는 불가능한 일입니다. 김선생님은 첫날부터 그것을 가지고 계셨습니다.

선생님이 오신 후, 한 가지를 목격했습니다. 하루에 아내의 셔츠를 5, 6회 갈아입히는 것이었습니다. 등이 항상 축축했습니다. 몸과 매트리스 사이에 갇힌 땀 때문이었습니다. 선생님의 세심함에 감사하면서도, 다른 감정이 밀려왔습니다. 부끄러움. 그동안 제가 이 문제에 무심했다는 것을 깨달았습니다.

해결책을 찾기 시작했습니다. 먼저 BedJet을 구입했습니다. 본체를 침대 아래에 두고 이불 속으로 바람을 불어넣어 습기를 제거하고 온도를 조절하는 제품입니다. 수면 중에 자세를 바꾸는 건강한 사람에게는 효과적이지만, 등이 매트리스와 장시간 밀착되는 아내에게는 바람이 접촉 부위까지 도달하지 못해 큰 효과가 없었습니다.

TEMPUR-ActiveBreeze도 살펴봤지만, 매트리스와 전동 베이스가 하나로 결합된 제품이라 체위 변경에 필수적인 환자용 전동침대에는 사용할 수 없었습니다.

미세한 구멍으로 공기를 배출한다는 일부 교대부양 욕창방지 매트리스도 구매해 사용해 봤지만, 기대에 미치지 못했습니다.

엔지니어로서 내린 결론은 하나였습니다. 맞는 제품이 없으면 직접 만들어야 한다.

맞는 제품이 없으면 직접 만들어야 한다

엔지니어는 와상환자용 매트리스 토퍼를 어떻게 설계했을까요? 2020년부터 본격적인 연구에 착수했습니다. 솔루션은 매트리스 토퍼 형태여야 했습니다. 매트리스를 교체하면 안 됩니다. 아내의 전동침대는 상체 거상, 하체 거상, 좌우 틸팅 같은 필수 기능을 제공합니다. 어떤 솔루션이든 이 기능을 보존해야 합니다.

개념은 단순했습니다. 환자의 상체와 매트리스 사이에 통기성 토퍼를 놓고, 송풍기로 바람을 불어넣어 토퍼를 통과하는 공기가 피부의 습기를 외부로 배출하도록 하는 것.

초기에 몇 가지 핵심 설계 결정을 내렸습니다. 토퍼의 길이는 머리에서 허리까지만. 전신을 덮지 않습니다. 이것은 의도적인 결정이었습니다. 토퍼가 상체를 약간 높여주면 엉덩이 부분이 아래로 향합니다. 여성 환자의 경우 대소변이 요도에서 멀어지는 방향으로 흘러, 요로감염과 방광염 위험을 줄이는 데 유리합니다. 18년간 간병하면서 방광염은 폐렴과 함께 가장 중요한 감염 관리 대상이었습니다.

상체 부분은 교대부양 기능을 포기하고 습도 관리를 최우선으로 했습니다. 대신 주기적인 체위 변경으로 상체의 혈액순환을 보완합니다.

시도 1: 체중에 눌려 무너진 폼

코어는 토퍼의 핵심입니다. 아내의 등 전면에 바람길을 만들면서 체중을 지탱해야 합니다. 적절한 경도의 통기성 디스크들이 규칙적인 간격으로 베이스에서 2cm 높이로 돌출되는 형태를 구상했습니다. 먼저 통기성 연질 우레탄 폼으로 시작했습니다.

두께 2cm 아크릴 판에 원형 디스크 어레이 구멍을 가공해 상판을 만들고, 두께 1cm 아크릴 평판 중간에 주입구를 가공해 하판을 만들었습니다. 두 판 사이에 5mm 공간이 생기도록 조립한 뒤, 인터넷에서 구입한 연질 발포 우레탄 폼을 하판 주입구를 통해 발포했습니다.

5mm 공간과 디스크 어레이 구멍을 모두 균일하게 채우는 것은 매우 어려웠습니다. 많은 시행착오 끝에 테스트용 샘플 코어를 하나 얻었습니다.

디스크 어레이 구조의 발포 우레탄 코어 샘플.

커버와 코어를 조립하고 직접 누워봤습니다.

발포 우레탄 코어와 메쉬 커버 조립체 테스트.

결과는 실망스러웠습니다. 부드러운 발포 우레탄이 체중에 눌려 공기 통로가 유지되지 않았습니다. 더 단단한 소재가 필요했습니다.

자동차 카시트 쿠션을 만드는 발포 성형 전문 업체를 찾아 기술 상담을 했습니다. 전문가의 의견은 이랬습니다. 5cm 베이스에서 수십 개의 원형 디스크가 2cm 높이로 돌출되는 형태는 금형에 매우 높은 압력이 필요해 현실적으로 어렵다고. 또한 경도를 높이기 위해 경질 발포 우레탄을 쓰면 통기성이 확보되지 않는다고.

발포 우레탄은 포기하기로 했습니다.

시도 2: 1년의 성공, 그리고 분해

디스크의 압축 저항을 얻는 대신 통기성을 포기하고, 에바(EVA) 폼으로 베이스와 디스크를 제작하는 방안을 구상했습니다. 에바 폼은 고무와 플라스틱의 중간 성질을 가진 소재로, 가볍고 충격 흡수력이 좋아 쉽게 구할 수 있습니다.

두께 2cm 에바 폼 패널에서 다수의 원형 디스크를 얻기 위해 톰슨 금형(칼 금형)이 필요하다는 것을 알고, 전문 업체를 찾아 도면을 제공하고 샘플 10개를 주문했습니다.

코어 샘플들을 인수하니 접착제 냄새가 심해 일주일 이상 기다려야 했습니다.

베이스 패널에 디스크 어레이가 부착된 에바폼 코어.

초기 커버는 망사 원단이었는데, 누워보니 등이 불편했습니다. 바느질, 재봉을 전혀 모르던 저로서는 커버 주문도 쉽지 않았습니다. 많은 시간을 들여 인터넷 검색하고 현장 방문 끝에 에어메쉬 원단 판매처와 커버를 제작해주는 바느질 집을 찾았습니다. 상단 원단을 에어메쉬로 교체하니 불편함이 많이 완화되었습니다.

위치 고정용 날개가 달린 에어메쉬 원단 커버.

새 커버 10개를 주문 제작하고, 에바폼 코어와 조립하여 10벌의 송풍 매트리스를 마련했습니다. 이후 1년간 아내의 전동침대에 설치하여 사용했습니다. 오염되면 교체하며 1년간 10벌이 모두 소모되었습니다.

결과는 분명했습니다. 아내의 등은 항상 적절한 습도를 유지할 수 있었습니다. 하루에 셔츠를 5번 이상 갈아입힐 필요가 없어졌습니다.

일부는 아내가 통원치료하는 의원 베드에도 설치하여 사용했습니다. 바람의 온도와 풍량이 조절되는 송풍 매트리스 토퍼에 대한 환자들과 원장님의 평가도 매우 긍정적이었습니다.

아내가 강남 세브란스 병원에 입원할 때도 김정란 선생님은 어김없이 송풍 매트리스와 송풍기를 챙기셨습니다. 입원실에서 간호사와 의사분들이 "이거 뭐예요?", "이거 너무 좋아요 어디서 샀나요?" 하고 자주 물었습니다. 다른 환자분들도 이용할 수 있으면 좋겠다는 말씀도 많이 듣고 있습니다. 하지만 아내가 우선이고, 다른 분들의 요청에 응하기에는 역부족입니다.

1년간 사용하면서 에바 폼 코어의 치명적인 문제가 드러났습니다. 세탁이 안 된다는 것. 세탁 과정에서 베이스에 접착한 디스크들이 떨어져 나갔습니다. 초기의 접착제 냄새도 무시하기 어려웠습니다. 에바폼 코어는 본질적으로 소모품이었습니다.

처음부터 냄새가 없고, 세탁해서 다시 사용할 수 있는 코어가 필요했습니다.

시도 3: 마침내 찾은 소재

대안을 조사하던 중 POE(Polyolefin Elastomer) 매트리스 토퍼 제품을 알게 되었습니다. POE를 가느다란 실 형태로 뽑아내어 마치 라면 면발처럼 엉키게 만든 입체 그물망 구조입니다. 한국의 몽제(Mongze), 미국의 뉴튼베이비(Newton Baby) 같은 제품에 사용되고 있습니다. 각 제품에 대한 평가는 다양하지만, 극강의 통기성에 대해서는 이견이 없는 듯합니다.

POE 그물망 패널의 판매처를 확인하고 두께 3cm, 5cm 패널 원판을 주문했습니다. POE 패널은 커터로 쉽게 절단이 가능했습니다. 패널을 잘라 다수의 장방형 블록을 확보하고, 바람길을 고려한 패턴으로 목재틀에 배치했습니다.

바람길 패턴을 형성하도록 목재틀에 배치된 POE 블록들.

목재틀 위에 핫멜트 시트를 깔고 그 위를 천으로 덮어 다리미로 가열하면 POE 블록이 천에 부착되었습니다. 이 과정에서 POE 자체가 핫멜트 역할을 하므로 별도의 핫멜트 시트 없이도 부착이 가능하다는 것을 알게 되었습니다. 캔버스 천은 다리미의 고열에도 손상되지 않으므로 커버 밑면 소재로 적합하다는 것도 확인되었습니다.

이 방법으로 4개의 POE 코어 샘플을 만들었습니다. 모든 작업은 거주지 인근의 목공방에서 했습니다. 추가 샘플이 필요할 경우를 대비해 목재틀은 목공방에 보관하기로 했습니다.

POE 코어와 에어메쉬 커버가 결합된 완성된 매트리스 토퍼.

에어메쉬 커버에는 아내의 자세 변환 시 몸이 한쪽으로 쏠리는 것을 방지하는 쿠션 스트랩, 송풍구 노즐과 주름관 고정 스트랩, 인공호흡기 서킷 고정용 스트랩이 부착되어 있습니다.

POE 코어와 커버는 분리하여 가정용 세탁기에 넣을 수 있습니다. 매주 분리하여 세탁하고 건조대에서 실온 건조 시킨 후 다음 주 교체용으로 보관하고 있습니다.

세탁을 위해 분리된 POE 코어와 에어메쉬 커버.

POE 매트리스 토퍼와 송풍기가 결합되면 송풍 매트리스 토퍼가 완성됩니다. 교대부양 에어 매트리스 위 상체 부분에 올려놓은 상태로 사용합니다.

전동침대에 설치된 송풍 매트리스 토퍼.

2년, 그리고 계속

POE 매트리스 토퍼는 2년간 매일 사용한 후에도 버텨줄까요? 4개의 POE 송풍 매트리스 토퍼는 지금까지 약 2년 이상 사용되고 있습니다. 최근 아내의 허리 부분이 조금씩 가라앉는 것을 확인하고, 허리 부분에 블록을 덧대어 처짐을 보상했습니다.

허리 부분에 블록을 추가한 POE 코어.

허리 부분을 약간 더 올려주면 척추의 S 라인 유지에 도움이 되리라 기대합니다. 또 엉덩이가 더 아래쪽으로 향하여 대소변에 의한 방광염 감염 빈도를 줄일 수 있을 것입니다. 이 부분은 앞으로 사용하며 검증하고자 합니다.

송풍기에 대하여

송풍기는 이 시스템의 필수 구성 요소입니다. 매트리스 토퍼와 연동되어 작동해야 하는데, 제가 만든 토퍼에 바로 연동되는 기존 제품은 찾기 어려웠습니다. 송풍기도 직접 설계하고 제작했습니다. 그 이야기는 다음 편에서 소개하겠습니다.

배운 것

이 토퍼를 만들면서 배운 것은 엔지니어링을 넘어서는 교훈이었습니다. 첫 번째 시도가 정답인 경우는 드뭅니다. 발포 우레탄은 실패했습니다. 에바 폼은 작동했지만 지속되지 못했습니다. POE가 이전 시도들이 해결하지 못한 문제를 풀었습니다. 각각의 실패가 더 나은 것을 향한 길을 좁혀주었습니다.

와상 가족의 피부 습기 문제로 고민하고 계신 분이 있다면, 이 기록이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다. 제가 사용한 재료들, POE 패널과 에어메쉬 원단은, 모두 시중에서 구할 수 있습니다. 특수한 도구도 필요 없습니다. 현재 버전은 동네 목공방에서 만들었습니다.

가장 중요한 것은 토퍼 자체가 아닙니다. 문제를 바라보고, 연구하고, 시도하고, 실패하고, 다시 시도하는 자세입니다. 엔지니어가 하는 일이 그것입니다. 그리고 때때로 간병인이 해야 하는 일도 그것입니다.

자주 묻는 질문

와상환자에게 송풍 매트리스 토퍼가 필요한 이유는 무엇인가요?

와상환자는 등이 매트리스와 장시간 밀착되어 땀과 습기가 갇히게 됩니다. 이로 인해 하루에 셔츠를 5~6회 갈아입혀야 할 정도로 등이 축축해지며, 피부 트러블과 욕창의 원인이 됩니다. BedJet 같은 시중 제품은 등과 매트리스 접촉 부위까지 바람이 도달하지 못하고, TEMPUR-ActiveBreeze는 환자용 전동침대와 호환되지 않습니다. 직접 설계한 송풍 매트리스 토퍼는 환자 상체와 매트리스 사이에서 직접 바람을 불어넣어 습기를 외부로 배출합니다.

송풍 매트리스 토퍼의 코어 소재로 POE가 최적인 이유는 무엇인가요?

3번의 시행착오를 거쳤습니다. 첫 번째 발포 우레탄은 체중에 눌려 공기 통로가 유지되지 않았고, 두 번째 에바(EVA) 폼은 1년간 효과적이었지만 세탁 시 접착된 디스크가 떨어져 나가 소모품에 불과했습니다. POE(폴리올레핀 엘라스토머)는 라면 면발처럼 엉킨 입체 그물망 구조로, 극강의 통기성과 체중 지지력을 동시에 제공하며, 가정용 세탁기로 세탁이 가능하고, 2년 이상 사용해도 내구성이 유지됩니다.

송풍 매트리스 토퍼를 직접 만들 수 있나요?

네, 특수한 도구 없이 만들 수 있습니다. POE 패널과 에어메쉬 원단은 시중에서 구할 수 있고, 현재 버전은 동네 목공방에서 제작했습니다. POE 패널을 커터로 블록 형태로 잘라 목재틀에 바람길 패턴으로 배치한 뒤, 캔버스 천 위에 다리미로 열접착하면 코어가 완성됩니다. 에어메쉬 커버는 바느질 집에서 주문 제작할 수 있습니다. 코어와 커버를 분리하여 매주 가정용 세탁기로 세탁하며 4벌을 주간 교대로 사용하면 됩니다.

글쓴이: 김권희, 엔지니어, 교수, 그리고 2006년부터 파킨슨 치매를 앓는 아내의 전담 간병인. The Engineer Caregiver에서 엔지니어링과 간병의 교차점에 대해 기록합니다.

이 글은 개인적인 경험을 기록한 것이며 의료 조언이 아닙니다. 면책 조항을 참고해 주세요.

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