본 연구의 대상자는 요양시설과 요양병원에서 근무하면서 주기적 체위변경이 필요한 뇌졸중, 척수손상, 뇌성마비, 근육병 등으로 인한 장애의 정도가 심한 지체장애인 및 거동불편 노인을 돌보고 있는 간호사, 간호조무사, 요양보호사, 간병인 32명이다. 대상자는 의사소통이 가능하며, 인터뷰 질문을 이해하고 답변할 수 있는, 인지기능에 장애가 없는 자로 선정하였고, 돌봄제공자의 돌봄형태는 돌봄제공자 한 명이 다수의 돌봄받는자를 담당하는 1 : n이었다. 본 연구에서 적용하고자 하는 욕창예방 돌봄로봇을 사용한 경험이 있는 돌봄제공자는 이미 사용 방법이 익숙해짐에 따라 처음 욕창예방 돌봄로봇을 사용할 때 경험하는 오류에 대한 의견을 제공하는 것에 제한이 있으므로 대상에서 제외하였다.

욕창예방 돌봄로봇의 사용성 평가는 2022년 7월 12일부터 2022년 12월 27일까지 대상자가 근무하는 2곳의 요양시설과 1곳의 요양병원에서 진행되었다. 대상자가 욕창예방 돌봄로봇에 대한 요구사항 및 문제점 등을 자연스러운 돌봄 환경에서 평가하고 분석할 수 있도록 대상자가 평소에 돌보는 다인실에서 기존 침대를 욕창예방 돌봄로봇으로 대체하여 사용하도록 하였다.

욕창예방 돌봄로봇을 사용하기 전 연구자는 대상자에게 욕창예방 돌봄로봇의 사용법과 안전과 관련된 주의사항을 자세히 설명하고, 이에 대하여 시범교육을 하며, 교육 후 대상자가 직접 교육받은 대로 사용하면서 어려워하는 부분은 익숙해질 때까지 재교육하였다.

이후, 대상자는 2주 동안 중증장애인 및 거동불편 노인의 체위변경 시 욕창예방 돌봄로봇을 최소 하루 1회, 5일 이상 사용하도록 하였다. 욕창예방 돌봄로봇은 2주간 24시간 사용하게 했고, 대상자의 교대근무 형태에 따라 일일 사용 시간은 8~24시간이었다.

2주 동안 욕창예방 돌봄로봇을 사용 후 대상자가 느낀 점, 불편한 점, 어려웠던 부분에 대해 인터뷰를 진행하였다. 인터뷰는 한 명의 연구원이 모든 대상자에게 동일하게 1:1 면대면 방식으로 평균 30분간 시행하였으며, 인터뷰를 진행하는 동안 전체 과정을 녹취하였으며, 중요한 내용은 현장에서 메모하였다. 일반적으로 사용성 평가 방법으로 인터뷰, 사용자 관찰, 설문조사 등이 사용되지만^[14], 본 연구에서는 욕창예방 돌봄로봇을 사용한 경험에 대해 대상자의 주관적인 정보를 얻고자 심층 인터뷰를 시행하였다.

본 연구는 자료수집 하기 전 연구자가 소속된 기관의 기관생명윤리위원회의 심의 승인(HYUIRB-202205-007)을 받았다. 요양병원 및 요양시설에 연구자가 방문하여 연구에 대해 설명하고 대상자를 모집하였다. 연구자는 대상자에게 본 연구의 목적과 내용, 연구 참여의 자율성, 자료 폐기 등에 대해 설명한 후 자발적으로 동의한 경우에만 서면 동의를 받았다. 본 연구에 참여하지 않아도 불이익을 받지 않으며, 본인이 원하지 않는 경우 언제든지 참여 의사를 철회할 수 있음에 대해 설명하였으며, 익명성에 따른 비밀을 보장하고, 수집된 자료가 연구목적 이외에는 절대 사용되지 않을 것이라는 내용에 대해서도 설명하였다. 또한, 본 연구에 참여하여 욕창예방 돌봄로봇을 사용 중 신체적 손상이 발생할 경우 즉시 그 문제에 대해 확인하고, 연구를 중단하며, 치료가 필요할 경우 치료비 등 상해에 대한 치료를 제공할 것을 알렸다. 그리고 연구 참여로 인한 시간 손실에 대한 보상으로 대상자인 돌봄제공자와 돌봄받는자 모두에게 각각 소정의 사례비를 지급하였다.

인터뷰를 통해 수집된 자료는 연구자 2인이 녹음된 파일을 반복 청취하여 전사하였으며, 이를 의미있는 문장 단위로 분석하여 가정 요양용 전동침대의 사용성 평가 지표를 개발한 선행연구^[15]를 토대로 안전성, 조작성, 만족도 영역으로 구분하여 사용성 평가 내용을 추출하였다.

대상자의 인터뷰 자료를 바탕으로 도입이 필요한 기술(Required technologies), 현재 욕창예방 돌봄로봇의 기술과 문제점(AS-IS), 사용 과정에서 도입이 필요하다고 생각되는 기술 및 문제점에 대한 해결방안(TO-BE), 주요 성과 지표(Key Performance Indicator, KPI)를 제시하는 돌봄로봇 기술 모델링를 통해 개선방안을 도출하였다 [Fig. 2].

[Fig. 2] 
Technical modeling method of care robots

도입이 필요한 기술(Required technologies), 현재 욕창예방 돌봄로봇의 기술과 문제점(AS-IS), 사용 과정에서 도입이 필요하다고 생각되는 기술 및 문제점에 대한 해결방안(TO-BE)에 대한 분석을 위해 욕창예방을 위한 체위변경의 행위를 6단계로 구분하였다. 1단계는 침대를 수평으로 맞추어 침대높이를 조절하는 단계이며, 2단계는 침상난간을 내리는 단계, 3단계는 침상머리쪽으로 돌봄받는자를 이동시키는 단계, 4단계는 반대편 침상난간을 올리는 단계, 5단계는 돌봄제공자로부터 멀리 있는 쪽의 돌봄받는자 어깨와 둔부 위에 돌봄제공자의 손을 놓고, 돌봄제공자 방향으로 돌리는 단계, 6단계는 필요시 적합한 신체선열을 유지할 수 있도록 베개로 지지하는 단계이다.

주요 성과 지표(Key Performance Indicator, KPI)는 인터뷰 자료와 욕창예방 돌봄로봇을 사용한 경험이 있는 돌봄전문가 그룹의 자문, 문헌고찰을 바탕으로 분석을 실시하였다. 인터뷰 자료에서 추출한 사용성 평가 내용과 기술모델링 내용은 욕창예방 돌봄로봇을 사용한 경험이 있는 돌봄전문가 그룹의 자문과 검토를 받았다.

연구대상자는 총 32명으로 평균 연령은 56.13±9.08세였으며, 여성이 96.9%(31명)로 대부분을 차지하였다. 그룹으로 살펴보면, 요양보호사 13명(40.6%), 간병인 9명(28.1%), 간호사 6명(18.8%), 간호조무사 4명(12.5%) 이었으며, 교육수준은 대학교 졸업 이상이 12명(37.5%), 고등학교 졸업이 13명(40.6%), 중학교 졸업이 5명(15.6%), 초등학교 졸업 이하가 2명(6.3%)으로 고등학교 졸업이 가장 많은 비중을 차지하였다. 1일 평균 근무시간은 12.22±6.95시간이었으며, 1주일 평균 근무 일수는 5.22±1.36일이었다 [Table 2].

사용성 평가는 가정 요양용 전동침대의 사용성 평가 지표를 개발한 선행연구^[15]를 기반으로 안전성, 조작성, 만족도 평가 항목으로 분류하여 평가하였다. 안전성 영역에서는 욕창예방 돌봄로봇의 기능과 관련해 신체의 손상될 위험이 없이 안전한지에 대해 평가하였으며, 조작성 영역에서는 사용자가 직접 조절하는 구성요소에 근거한 항목과 각 구조별 사용법에 따른 효율성에 대해 평가하였으며, 만족도 평가 항목에서는 디자인과 사용 시 편리함 위주의 항목을 근거로 평가하였다[Table 3].

사용성 평가 결과 안전성 영역에서는 침상난간에 관한 부분으로 침상난간 끝부분이 튀어나와 있어서 대상자가 근무하면서 옷이 걸려서 찢어진 경험이 있었으며, 침상난간 사이 틈들이 막혀서 자세변환 시 돌봄받는자의 피부에 닿아서 압력이 가해진다고 평가하였다 [Fig. 3].

[Fig. 3] 
Graphical summary of usability assessment results

조작성 영역을 살펴보면, 체위변경의 시간과 각도를 세팅해놓으면, 추가적인 조작없이 자동으로 자세가 변환되어서 편리하다고 평가하였다. 반면, 침상난간을 올리거나 내릴 때, 안전걸쇠를 조정하는 것이 힘들었고, 다칠 위험이 있다고 느꼈다 [Fig. 3]. 조작성 영역에서 리모컨의 인식 용이성이 낮게 나타났으며, 리모컨에 익숙하지 않아서 작동 시 오류를 경험하였고, 리모컨을 꺼내어 사용하는 과정이 번거로웠다고 표현하였다 [Fig. 3]. 또한, 조작성 영역에서 자세변환 시 매트리스가 전체적으로 내려가서 다시 올려서 사용하는 것에 신체적 부담을 느꼈으며, 자세변환 작동할 때 자연스럽게 움직이면 돌봄받는자가 편안하게 느낄 것 같다고 평가하였다.

만족도 영역에서는 크기가 적당하다고 생각하였으며, 욕창예방 돌봄로봇이 무게감이 있어서 안정적인 면이 있었다고 평가하였다. 그러나 욕창예방 돌봄로봇으로 자세변환 시 돌봄받는자가 미끄러져서 보조기구를 이용하거나 다시 체위변경을 수기로 조정하는 것을 번거롭다고 평가하였다.

체위변경 단계에 따른 개선사항도출 결과는 [Table 4]와 같다. 1단계인 침대를 수평으로 맞추어 침대높이를 조절하는 단계에서 속도가 느려 체위변경 시간이 지체되는 것에 대해 불편하다는 의견이 있었다. 본 연구에서 사용한 욕창예방 돌봄로봇은 모든 조건에서 동일한 속도로 침대가 수평으로 조절되었다. 따라서 1단계의 개선사항으로 침상머리 상승각도에 따라 수평조절 속도가 맞춤형으로 적용되는 기술이 필요하다. 예를들면 침상머리 상승각도가 45도 이상일 때 너무 빠른 속도로 낮추면 대상자가 불안해 할 수 있으므로 수평으로 조절되는 속도를 느리게 해야 하며, 침상머리 상승각도가 45도 이하라면, 조금 더 빠르게 수평으로 조절되도록 할 수 있다.

2단계 침상난간을 내리는 단계와 4단계 침상난간을 올리는 단계에서 침상난간의 안전걸쇠를 조정하는 것이 어렵고, 낙상방지 목적으로 침상난간 사이 틈에 설치한 플라스틱(아크릴판)으로 인해 돌봄받는자의 피부에 압력이 가해진다는 의견이 있었다. 2단계와 4단계에서는 침상난간을 조작하는 것에 대한 편의성과 침상난간의 안전을 고려한 소재 및 구조가 요구되나, 본 연구에서 사용한 욕창예방 돌봄로봇은 침상난간을 조작하는 방법이 어려우며, 메탈(metal) 재질의 침상난간과 침상난간 사이 틈들이 플라스틱으로 막혀 있어서 통풍이 되지 않는다. 따라서 이에 대한 해결방안으로 침상난간 조작의 자동화와 안전사고를 방지할 수 있는 구조와 소재로의 변경을 제안한다.

3단계 침상머리 쪽으로 대상자를 이동시키는 단계에서는 신체적으로 부담이 있다는 의견이 있었다. 침대 발치로 밀려 내려간 돌봄받는자의 신체를 침대 머리쪽으로 올리는 3단계에서는 돌봄제공자의 신체적 노력없이 돌봄받는자를 이동시키는 기능이 요구되나, 본 연구의 욕창예방 돌봄로봇에는 이와 같은 기능이 포함되어 있지 않다. 그러므로 자동으로 돌봄받는자의 위치를 침상머리쪽으로 조절할 수 있는 기능의 도입을 제안한다.

5단계는 돌봄제공자로부터 멀리 있는 쪽의 돌봄받는자 어깨와 둔부 위에 돌봄제공자의 손을 놓고, 돌봄제공자 방향으로 돌봄받는자를 돌리는 단계이다. 이 과정에서 욕창예방 돌봄로봇을 사용하는 경우 리모컨으로 조작하는 부분이 어렵고, 번거로웠다는 의견이 있었으며, 항상 동일한 순서대로 자세가 변환된다는 의견이 있었다. 이 단계에서는 리모컨 외에 조작이 가능하도록 욕창예방 돌봄로봇 사용의 편의성이 요구되며, 다양한 모드로 체위변경이 가능하도록 설정하는 기능과 돌봄받는자가 불안하지 않도록 소음을 저감하기 위한 기능이 요구된다. 따라서 돌봄제공자와 돌봄받는자 모두 사용 가능한 음성지원 서비스 기능을 도입하고 체위변경 설정 모드를 좌측위→앙와위→우측위, 좌측위→우측위→좌측위 등 순서로 설정이 가능하도록 다양화하는 것을 제안한다.

마지막 6단계인, 필요시 적합한 신체선열을 유지할 수 있도록 베개로 지지하는 단계에서는 욕창예방 돌봄로봇을 이용하여 체위변경을 할 때 돌봄받는자가 매트리스에서 미끄러져서 수기로 자세 조정이 필요하며, 침상난간에 부딪히지 않도록 하기 위한 보조기구가 필요하다는 의견이 있었다. 따라서 신체선열을 유지하게 해주는 전용 보조장치의 사용이 요구되며, 욕창예방 돌봄로봇에 안전벨트 등 보조기구를 장착하여 체위변경 후에도 미끄러지지 않도록 하는 보조장치를 제안한다.

욕창예방 돌봄로봇 적용에 대한 돌봄제공자의 기대효과를 평가하기 위해 주요 성과 지표(KPI)를 제시하였다 [Table 5]. 기대효과는 효과성, 효율성, 개별성, 조작성, 만족도, 돌봄주는자와의 관계에서의 효과성 측면에서 종합적으로 평가할 필요가 있다.

효과성 평가 지표에는 통증 증상 유무, 심리적 돌봄부담, 신체적 돌봄부담, 돌봄 서비스 노동의 질을 포함하였다. 통증 증상 유무는 근골격계조사표를 이용하여 욕창예방 돌봄로봇 사용 전과 사용 후를 비교할 수 있다. 심리적 돌봄부담은 Zarit’s Burden Interview^[16], 신체적 돌봄부담은 Job Strain Index 점수^[17]를 이용하여 욕창예방 돌봄로봇 사용 전과 사용 후를 비교하여 평가할 수 있다. 돌봄 서비스 노동의 질은 동료관계와 직무만족도로^[18,19] 측정하고, 욕창예방 돌봄로봇 사용 전과 사용 후를 비교할 수 있다.

효율성 평가 지표는 일일 돌봄 서비스 노동 시간, 사회적 부담을 포함하였다. 욕창예방 돌봄로봇 사용 전과 사용 후 일일 욕창예방을 위한 체위변경 시간을 측정하여 평가할 수 있다. 사회적 부담의 평가항목으로 일일 휴식시간과 주간 또는 월간 여가시간을 욕창예방 돌봄로봇 사용 전과 사용 후를 비교하여 평가할 수 있다.

개별성 즉, 맞춤가능성에 대한 평가지표로 인터뷰 조사를 이용한 돌봄로봇 적용에 적절한 대상자를 파악하여 질적인 평가를 할 수 있다. 조작성의 평가지표로 돌봄로봇에 익숙해지는 기간을 측정하여 평가할 수 있다. 만족도의 평가지표로 돌봄로봇 만족도와 돌봄로봇 이용경험을 활용할 수 있다. 돌봄로봇 만족도는 욕창예방 돌봄로봇을 사용 후 한국형보조공학 만족도^[20]로 측정하여 평가할 수 있다. 돌봄로봇 이용경험은 욕창예방 돌봄로봇을 사용 후 인터뷰를 통해 돌봄로봇의 유용성, 편리성, 경제성, 수용성, 용이성 등에 대한 내용을 파악 및 평가할 수 있다.

돌봄받는자와의 관계에서의 효과성 평가지표로 상호작용과 대화시간을 이용할 수 있다. 상호작용은 Clinical Interpersonal Reactivity Index^[21] 점수를, 대화시간은 언어적 의사소통 횟수^[22]를 통해 욕창예방 돌봄로봇 사용 전과 사용 후 평가할 수 있다.