병원 중환자실을 조율합니다: 30개까지 늘릴 수 있는 중환자실 병상 20개, 그 병상을 맡는 간호사, 그리고 모든 병상에 산소를 공급하는 액체산소 탱크. 이것은 운영 시뮬레이터이며 임상 판단을 모델링하지 않습니다.
배우게 될 것
가동률이 꽉 찬 병동에서 왜 갑자기 병상이 바닥나는지 (평균이 아니라 대기행렬).
병원이 산소를 어떻게 계획하는지: 환자당 유량, 기화기 한계, 탱크 잔여 시간.
급증 때 운영 책임자가 실제로 가진 지렛대: 병상, 인력, 퇴원 흐름, 공급.
시뮬레이터
0시간 경과
🛏중환자실 환자
·빈 병상 (간호 가능)
✕간호 인력 없는 병상
•응급실 대기
조작
이 모델에서는 간호사 한 명이 중환자 병상 2개를 맡습니다. 정규 근무표는 10명이며, 그보다 많은 인원은 초과근무나 파견 인력이라 인력 예산에서 차감됩니다.
최대 10개 추가 — 맡을 간호사가 있어야 쓸모가 있습니다.
회복 중인 환자를 더 일찍 일반 병동으로 옮깁니다 (재원 25% 단축).
처방 범위의 아래쪽을 목표로 합니다. 이 모델에서는 수요 20% 감소로만 반영합니다.
정기 액체산소 배송 사이의 시간. 배송마다 3,000L 탱크를 가득 채웁니다. 공급사는 24시간 전에 통보를 받아야 하므로, 주기를 줄여도 다음 차량이 그보다 빨리 오지는 않습니다.
예비 가스, 최대 150L/분 — 탱크를 보조할 뿐 대신하지 못합니다. 병원에 있는 가득 찬 뱅크는 두 개뿐입니다.
다른 공급사에서: 액체산소 최대 3,000L 한 차례분, 주문 18시간 뒤 도착. 공급난 중이라 한 번만 보낼 수 있습니다.
지표
중환자실 가동률
75%
정상
응급실 대기 환자
0
정상
산소 부족량
0L/min
정상
산소 탱크 잔여 시간
145h
정상
산소 수요
290 L/min
중환자실 환자
15
중환자실 병상 최장 대기
0 h
초과근무·파견 간호 시간
0 h
간호사당 환자 수
1.5
탱크 액체산소
3000 L
실린더 예비량
0 m³
추이
위기 시나리오
레벨 1 · 호흡기 질환 급증
병동이 거의 찬 상태에서 호흡기 질환 유행으로 하루 동안 중환자 도착이 두 배 넘게 늘고, 그중 위중한 환자도 늘어납니다. 산소 시스템을 한계 너머로 몰지 않고, 급증 대응 인력 예산 안에서 모든 환자를 제때 중환자실 병상에 올리세요.
평균 응급실 대기 환자 1명 이하
중환자실 병상을 6시간 이상 기다리는 환자 없음
산소 부족 한 번도 없음
간호사당 환자 2명 초과 금지
급증 선포 전에는 초과근무·파견 간호 없음
초과근무·파견 간호 420시간 이하
레벨 2 · 산소 배송 지연
탱크가 3분의 1만 남았고 정기 배송은 내일 옵니다. 그때 공급사가 전화합니다: 그 배송이 며칠 늦어집니다. 도착할 때까지 모든 환자에게 산소를 공급하세요. 이번에는 추가 인력이 필요 없습니다.
산소 부족 한 번도 없음
탱크 고갈 금지
초과근무·파견 간호 시간 없음
레벨 3 · 기화기 한계
위중한 환자로 거의 찬 병동에 위중 환자가 몰려옵니다 — 반나절 동안 시간당 약 한 명. 각자 높은 산소 유량이 필요한데 기화기는 분당 600L만 낼 수 있습니다. 인력 예산 안에서 유량을 지키고 복도를 비우세요.
산소 부족 한 번도 없음
평균 응급실 대기 환자 2명 이하
탱크 잔여 시간 12시간 미만 금지
환자 몰림 전에는 초과근무·파견 간호 없음
초과근무·파견 간호 300시간 이하
근거 — 숫자 뒤의 모델
시뮬레이터가 쓰는 모든 관계식과 출처입니다. 가정으로 표시된 상수는 설명을 위한 보정값입니다.
중환자는 무작위로 도착해 무작위 기간(지수분포, 평균 72시간) 머뭅니다.
arrivals ~ Poisson(λ·Δt); P(discharge in Δt) = 1 − e^(−Δt/LOS), LOS = 72 h[4][2]가정: 재원 기간, 병상·간호사 수, 인력 예산, 탱크·기화기·실린더 크기, 긴급 공급사의 조건은 중간 규모 병원을 가정한 설명용 값입니다.
가동률과 대기행렬: 무작위 도착에서는 병동이 100% 차기 훨씬 전부터 지연이 가파르게 늘어납니다.
occupancy = patients / open beds; queueing delay rises steeply as occupancy → 100 %[2][3]
간호사가 맡는 병상만 병상으로 셉니다.
staffed beds = min(open beds, 2 × nurses)[4]가정: 재원 기간, 병상·간호사 수, 인력 예산, 탱크·기화기·실린더 크기, 긴급 공급사의 조건은 중간 규모 병원을 가정한 설명용 값입니다.
인력 비용: 정규 근무표를 넘는 간호 시간은 모두 초과근무나 파견 인력입니다. 추가 병상은 이 간호사가 있어야 돌아가므로 비용도 함께 따라옵니다.
overtime/agency nurse-hours = Σ max(0, nurses − 10) · Δt가정: 재원 기간, 병상·간호사 수, 인력 예산, 탱크·기화기·실린더 크기, 긴급 공급사의 조건은 중간 규모 병원을 가정한 설명용 값입니다.
응급실에서 중환자실 병상을 기다린 최장 시간. 대규모 등록 연구에서 6시간 이상 기다린 중환자는 사망률이 더 높았습니다.
longest ED wait = now − time the first waiting patient arrived (first come, first served); ≥ 6 h counts as a delayed transfer[6]
WHO 계획 유량으로 계산한 환자당 산소 수요.
demand = Σ flow(patient): severe 10 L/min, critical 30 L/min[1]
기화기가 탱크가 분당 낼 수 있는 가스량을 제한하고, 실린더가 조금 더 보탭니다.
delivered = min(demand, vaporizer 600 L/min, tank) + cylinders (≤150 L/min)[1]가정: 재원 기간, 병상·간호사 수, 인력 예산, 탱크·기화기·실린더 크기, 긴급 공급사의 조건은 중간 규모 병원을 가정한 설명용 값입니다.
액체산소는 15 °C, 1기압에서 약 843배 기체로 팽창합니다(흔히 인용되는 861은 21 °C 값). 탱크 잔여 시간은 현재 사용량으로 계산합니다.
gas litres (15 °C, 1 atm) = liquid litres × 843; tank hours = gas / (use × 60)[5]
모델이 쓰는 그 밖의 운영 상수.
20 base beds + up to 10 surge · 10 rostered nurses · 40 % critical at baseline · tank 3,000 L liquid, deliveries fill it to capacity; a new interval moves the next truck no closer than 24 h · vaporizer 600 L/min · 2 cylinder banks on site, 120 m³ each at ≤150 L/min · one emergency load of up to 3,000 L, 18 h after the order · step-down push shortens stay by 25 %가정: 재원 기간, 병상·간호사 수, 인력 예산, 탱크·기화기·실린더 크기, 긴급 공급사의 조건은 중간 규모 병원을 가정한 설명용 값입니다.
보수적 적정을 수요 계수로 반영.
demand × 0.8 when conservative titration is applied[7]가정: 20% 절감은 설명용 값입니다. 산소 목표는 환자마다 내리는 임상 판단이며, 이 시뮬레이터는 공급 측 효과만 보여 줍니다.
난수: 시드가 고정된 mulberry32 생성기. 사용 분포 — 균등, 지수(역CDF), 정규(Box–Muller), 포아송(Knuth). 시드는 화면에 표시되고 공유됩니다.