전기 수술기 파워 자동 측정 시스템 개발전기 수술기 파워 자동 측정...

학 술 논 문

Journal of Biomedical Engineering Research 38: 183-189 (2017)

http://dx.doi.org/10.9718/JBER.2017.38.4.183

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전기 수술기 파워 자동 측정 시스템 개발

김수홍·윤성욱·조명헌·전계록

부산대학교 의공학교실, 양산부산대학교병원 의공실

Development of Automatic Power Measurement System for

Electrosurgical Unit

SooHong Kim, SungUk Yun, MyoungHun Joh and GyeRok Jeon

Department of Biomedical Engineering, School of Medicine, Pusan National University

Department of Biomedical Engineering, Pusan National University Yangsan Hospital, Korea

(Manuscript received 27 June 2017 ; revised 10 August 2017 ; accepted 24 August 2017)

Abstract: Electrosurgical Unit(ESU) is medical equipment that cut or coag tissues using electrical energy. It is used

in hospitals’ outpatient clinic room and operating room. Improper use of an ESU may cause fatal injuries to the

patient, such as burns. So, before using an ESU, make sure that it is supplying enough energy for cut and coag by

measuring the output power and checking the output power cable. In this study, we developed a simple ESU power

measurement system PW100 that allows anyone to check the basic output power. And PW100 can check the state

of the cable associated with the output power before using ESU. Then, we compared the measured output power

of the PW100 with an ESU Analyzer which was commercialized, and compared the performance. In the experiment,

the output power measured by the PW100 was lower value than an ESU Analyzer’s that. However, the PW100’s

output power measured in the 5% error range and showed stable reproducibility by a low %RSD value.

Key words: medical equipment, electrical energy, electrosurgical unit, output power, analyzer

I. 서 론

병원에서는 외래의 간단한 시술부터 수술실의 중대한 수

술까지 의료기기를 통한 여러가지 물리적인 에너지를 사용

하고 있다. 의학과 공학의 발달에 따라 빛, 열, 전기 등 새

로운 에너지를 이용한 시술이 증가 하고 있으며 의료기기

또한 발전되고 있다. 이렇게 체외에서 인체에 에너지를 적

용 하는 의료기기는 과도한 사용으로 때로는 인체에 치명적

인 영향을 줄 수 있다. 그래서 의료기기를 사용하기 전에 기

기에서 발생되는 에너지를 측정하고 교정하여 안전하게 사

용하기 위한 성능평가는 반드시 이루어져야 한다[1]. 이는

의료기기의 예방점검을 통해 환자에게 가해질 수 있는 위험

을 최소화하여 환자의 안전을 최대화하기 위함이다. 그래서

의료기기의 출력 에너지를 측정하고 시스템을 평가하기 위

한 의료용 에너지 자동측정 및 성능평가용 계측기기는 의료

의 질 향상과 환자 안전을 위해 반드시 필요하다[2].

의료용 에너지 중 가장 많이 사용되고 있는 전기에너지를

이용하여 병원의 외래 및 수술실에서 조직을 절개하거나 지

혈을 하는 의료기기로 전기수술기(Electrosurgical Unit,

ESU)가 있다. ESU는 강한 전류에 의해 순간적으로 많은

열이 발생하면 열이 집중된 부위의 조직이 수분과 함께 증

발되어 조직과 조직이 분리되는 절개의 효과를 얻을 수 있

고 설정된 전류를 통해 일정한 열을 발생시켜 조직 내의 수

분을 서서히 증발시킴으로 조직을 굳히는 응고의 효과도 얻

을 수 있다. 이렇게 ESU는 고주파 전류를 사용하여 전력

(watt)과 파형(pulse)의 형태로 많을 열을 통해 절개와 응

고 작용을 한다[3].

ESU의 출력은 두 가지 방식이 있는데 고주파 전류의 한

Corresponding Author : GyeRok Jeon

Department of Biomedical Engineering, School of Medicine,

Pusan National University

TEL: +82-55-360-1922

E-mail : [email protected]

이 연구는 2016년도 양산부산대학교병원 재원으로 지원을 받아 수

행되어 기초 연구되었음(양산부산대학교병원 직무연구-5).

전기 수술기 파워 자동 측정 시스템 개발 - 김수홍·윤성욱·조명헌·전계록

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쪽 극을 넓은 전극 판(patient plate)에 연결하여 인체의 부

위에 접촉시키고 나머지 한쪽 극은 뾰족한 금속 팁(Active

tip)에 연결, 시술부위에 금속 팁을 접촉하여 아크(ARC)방

전을 일으켜 절개와 응고를 수행하는 단극방식(monopolar)

과 전극 판과 금속 팁 대신에 핀셋모양의 전극을 사용하여

작은 조직이나 모세혈관 등에 시술할 때 주위의 조직을 상하

지 않게 하면서 절개와 응고를 수행하는 양극방식(bipolar)

이 있다.

ESU의 두 가지 방식 모두 전극을 통해 고주파의 전류를

사용하는데 올바르게 사용하지 못할 경우 환자에게 화상과

같은 치명적인 손상을 줄 수도 있어 시술 및 수술을 시행하

기 전 ESU의 출력을 측정하는 성능평가와 함께 출력을 전

달해주는 파워 케이블의 점검도 반드시 이루어져야 한다[4].

즉, ESU를 사용하기 전 출력되는 파워측정과 파워 케이

블을 점검함으로써 절개나 지혈에 적절한 에너지를 공급하

고 있는지를 확인하여야 한다. ESU의 출력파형은 고주파

수(500kHz~2MHz)이며 큰 파워(50~500 W)를 발생시킴으

로 저주파수의 전압·전류를 측정할 때 사용하는 DMM

(Digital Multi Meter)으로는 측정이 불가능하다. 고주파

를 측정할 수 있는 오실로스코프(oscilloscope)는 ESU 파

형의 측정은 가능하나 출력 파워를 표시하기에는 추가적인

전류측정 및 전력계산이 필요하여 ESU 파워측정기로 사용

하기에는 부적합하다.

이에 1991년 고한우 등은 ESU의 출력파워를 측정할 수

있는 의료기기의 에너지 자동측정 시스템 개발에서 출력전

력을 입력받는 저항에 전류가 흐를 때 발생하는 열을 검출

하여 비교 계산하는 열변환법의 간접계산방식 True RMS

(Root Mean Square)-DC를 이용한 ESU 파워측정 시스템

을 개발하였다[5]. 하지만 열변환법의 True RMS-DC는 측

정시스템 구현이 간단하고 측정값은 정확하나 열적평형이

이루어질 때 까지 지체되는 시간이 있어 측정 응답시간이

길어지는 단점이 있다.

현재는 시스템 구성에 높은 비용 및 복잡한 설계가 필요

하지만 연산회로를 통해 측정오차가 낮아 상당히 정확한 측

정을 할 수 있고 빠른 응답 특성으로 측정값을 바로 얻을

수 있는 직접계산방식의 True RMS-DC를 적용한 QA-ES

II(Fluke, USA)를 ESU의 파워 측정기로 사용하고 있다.

하지만 다소 복잡한 조작법과 측정방식으로 인해 의료진들

이 사용하기에는 쉽지가 않아 매번 수술 전 ESU의 파워를

측정하기는 어려운 실정이다. 또한, 가격이 고가로 ESU를

여러 대 운영하는 수술실 실정에 맞춰 다수의 측정기를 구

비해 놓기 어렵고 크고 무거워 각 수술방 마다 이동하여 사

용하기에도 어렵다.

이에 본 연구에서는 낮은 오차율로 정확한 실효값을 계산

해주는 직접계산방식의 True RMS-DC의 연산회로를 집적

한 IC를 적용하여 측정기의 크기를 소형화한 ESU 파워측

정 시스템인 PW100을 개발하였다. 개발한 시스템은 ESU를

사용하기 전 누구나 기본적인 출력파워의 측정을 간단히 할

수 있도록 스위치만 누르면 자동으로 측정이 가능하고 출력

을 인체에 전달하는 단·양극 금속 팁과 연결되는 파워케이

블의 상태까지 점검할 수 있으며 소형화로 무게 및 크기를

줄여 이동이 쉽도록 하였다. 그리고 기존에 사용되고 있는

QA-ES II와의 측정된 출력 값을 비교하는 실험을 통해

PW100의 성능을 비교해 보았다.

II. 시스템의 구성

ESU 파워측정시스템인 PW100은 크게 출력파워 측정부

(Output Power Measure unit)와 파워케이블 점검부(Power

Cable Test unit)로 나눌 수 있다.

출력파워 측정부는 그림 1의 블록다이어그램에서 보듯이

ESU에서 출력된 파워를 입력 받는 파워 측정 입력부

(Power Input unit), 입력된 파워의 전류를 측정하는 전류

센서(Current Sensor), 입력된 고전압을 감쇠시키기 위한

로드저항(Load Resistor), 로드저항으로 감쇠된 전압을

RMS값으로 변환하기 위한 RMS to DC 변환부(RMS to

DC Convertor unit) 로 구성된다.

파워 케이블 점검부는 케이블의 단선여부 및 내부저항을

측정하기 위해 케이블에 일정한 전류를 흘려주는 기준 전류

출력부(Reference Current Generator unit), 기준전류에

그림 1. PW100의 블럭다이어그램.

Fig. 1. Block diagram of the PW100.


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비례하여 측정되는 전압을 비교하는 비교기(OP-AMP Com-

parator)로 구성된다.

두 측정부는 측정된 전압을 디지털 값으로 변환시켜주는

신호 변환부(AD Converter unit), 시스템 전체를 제어하

고 신호처리 및 연산을 수행하는 마이크로 컨트롤부(MCU),

출력파워를 표시하기 위한 디스플레이 컨트롤부(LCD

Control Driver)를 공유한다. 시스템의 소형화를 위해 구동

전원을 공급하여 주는 전원부로 상용화되어 있는 9 V 배터

리를 사용하였다. 본 연구에서 개발한 PW100의 주요규격

은 현재 상용화된 전기수술기 파워측정기인 QA-ES II의 규

격을 참조하여 작성하였으며 표 1과 같이 측정 로드저항은

100 Ω, 측정 가능한 전류의 범위는 50~2000 mA, 측정가

능 파워는 10~70 W이며 정확도는 ± 5%, 파워케이블의 측

정가능 저항은 1~25 Ω, 정확도는 ± 0.1 Ω로 설정하였다[6].

III. 설계 및 제작

1. 조작부-전면 컨트롤부

PW100의 전면부인 그림 2를 왼쪽 상단부터 살펴보면 측

정된 파워를 보여주기 위한 LCD화면과 전원 스위치, 출력

파워측정과 파워케이블저항측정을 선택할 수 있는 스위치,

측정시작을 위한 스위치로 구성되어 있으며 오른쪽 상단부

터 파워측정 동작확인용 램프와 파워측정 연결부, 파워케이

블 저항측정 동작확인용 램프와 파워케이블 저항측정을 위

한 연결부로 구성되어있다.

2. MCU 회로 설계

PW100의 MCU로 PIC16F722(Microchips, USA)를 사

용하였다. 1.8~5.5 V의 동작전압 범위를 가지며, 낮은 대기

소모량을 갖추고 내부 16 MHz 오실레이터로 동작하여

PW100의 개발목적인 소형화에 적합하여 적용하였다.

전면컨트롤부의 모드선택과 시작 스위치가 눌러질 때마다

MCU의 PORT에 해당신호의 펄스가 입력되어 모드변경 및

기기동작을 수행한다. 또한, True RMS-DC 컨버터에서 계

산된 직류 값과 전류센서에서 측정된 전류를 입력 받아 내

장된 AD Convertor를 통해 디지털 값으로 변환시키고 내

그림 2. PW100의 전면 컨트롤부.

Fig. 2. Front control panel of the PW100.

표 1. PW100의 사양.

Table 1. Specification of the PW100.

SPECIFICATION CONTENTS

Measurement Method True RMS

BandWidth DC-5MHz

Current 50mA ~ 2000mA

AccuracyPower: 10~70 W(± 5%)Cable: 1~25 Ω(± 1 Ω)

Load Resistance 100 ohms(± 5%)

Peak-Peak Voltage 0~12 KV

Power consumption 0.5A at 9 V

그림 3. ESU의 출력파워를 줄이기 위한 로드저항과 회로도 (a) LPS300H 로드저항 (b) 로드저항 회로도.

Fig. 3. Load resistor and circuit for reduced output power of the ESU (a) LPS300H load resistor (b) Load resistor circuit.


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부 메모리에 입력된 펌웨어를 통해 계산된 측정값을 LCD

화면을 통해 사용자에게 보여주게 된다.

3. 전력 측정부

(1) 로드저항 회로부

ESU에서 생성된 고전압을 감쇠시키기 위해 사용한 로드

저항은 ESU에서 출력되는 전력을 받아들여 측정하기 쉬운

낮은 전력으로 감쇠시켜주는 역할을 한다. 로드저항은 그림

3의 (a) LPS300(Vishay, USA)를 사용하였다. 높은 주파

수로 인한 부하저항 임피던스의 변성을 막기 위해 비유도성

(< 0.1 μH)이며 57 mm × 60 mm의 작은 실장 면적과 83 g

의 가벼운 중량을 가져 회로 기판 면적을 절약하여 최종 시

스템의 크기를 줄일 수 있으며, 높은 전력 성능과 12 kVRMS

의 높은 유전체 강도를 가진다.

그림 3의 (b)와 같이 로드 저항 값은 100 Ω을 적용하였

으며 로드저항의 보호를 위해 전력 측정 시간을 자동으로

조절 할 수 있도록 전류 센서(current sensor)를 사용하여

과전류나 일정시간 이상 전류가 저항에 흐를 경우 저항 및

회로 보호를 위해 전력측정 입력부에서 전류를 차단하도록

하였다.

(2) True RMS-DC 컨버터

ESU에서 출력되는 교류전압은 같은 양의 일을 할 수 있

는 능력의 직류전압으로 표시할 수 있다. 사인파형 전압의

경우 교류전압 피크치의 배를 직류전압으로 보며 이

를 RMS 전압(VRMS)이라고 부른다. 하지만 일반적인 RMS

의 경우 교류전압을 정류 및 여과시켜 전류의 평균값을 측

정하는 기술을 사용하는데 비정현파(non-sinusoidal)일 때

는 그 값이 상당한 오차를 보인다. 이를 해결하기 위해 True

RMS-DC 방식을 사용하게 되는데 내부회로가 교류전류를

검출하고 그 값을 RMS공식에 대입시킴으로 왜곡을 감안한

실제 RMS값을 출력하게 하는 것이다[5].

ESU 출력파워측정기의 가장 중요한 요소는 ESU의 출력

을 실효값으로 오차 없이 변환하는데 있다. ESU의 교류전

압 입력신호에 대한 실효치 직류전압을 구하기 위하여 그림

4의 True RMS IC AD8436(Analog Devices, USA)을 사

용하였다. AD8436은 교류파형의 RMS 값과 일치하는 정

밀한 직류값을 컨버터 오차율 ± 0.5% 미만의 정확도와 10

µV 이하의 출력 오프셋으로 구한다. 4 mm × 4 mm 최소화

된 크기로 정합된 내부 저항기 쌍을 통해 두 개 이상의 이

득을 쉽게 구성하고 낮은 전력, 정밀 입력 버퍼를 갖춤으로

휴대용 계측기 및 기타 배터리 소전력 구동 응용 제품에 적

합하다. 구동전압은 ±2.4V(4.8V) ~ ±18V(36V)의 단일 또는

이중 공급 전원으로 작동 한다.

(3) 파워케이블 점검부

파워케이블 점검부에서는 케이블에 기준전류를 흘려 저항

을 측정하고 케이블 상태를 점검한다. 케이블의 저항에 비

례하여 측정되는 전압을 AD Convertor를 통해 디지털로

변환시키고 변환된 값을 MCU에 메모리 되어 있는 전압 데

이터를 바탕으로 비교하여 케이블의 저항을 계산하고 LCD

화면으로 측정된 값을 출력하여 보여준다. 측정 가능한 범

위는 1~25 Ω이고 0.1 Ω 단위로 측정되며 ESU에서 사용하

는 monopolar와 bipolar 케이블의 점검이 가능하다. 3 Ω

이하는 정상, 그 이상일 경우 케이블 단선이나 높은 내부저

1 2⁄

그림 4. ESU의 출력을 직류 실효값으로 변환하기 위한 True RMS-

DC 변환기.

Fig. 4. True RMS-DC converter to switch ESU output to DC

rms value.

그림 5. PW100의 소프트웨어 흐름도.

Fig. 5. Software flow chart of the PW100.


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항으로 인해 정상적인 출력이 되지 않음으로 부저(buzzer)

를 울려 비정상임을 사용자에게 알려주도록 하였다.

4. 신호처리 및 제어 소프트웨어

PW100의 LCD 화면에 측정된 파워와 저항을 표시하기

위한 소프트웨어를 구현하였다. PW100 소프트웨어의 전체

적인 순서도는 그림 5와 같다. 순서도를 살펴보면 시스템이

Power ON 되면서 Initialize 단계로 진행되면 MCU는 각

포트를 초기화 시키고 측정된 데이터를 임시 저장하는 RAM

을 초기화 시킨 다음 True RMS-DC Converter IC의 기

능을 확인한 후에 결과에 따라 LCD에 IC OK나 BAD를

표시한다. 다음으로 Select Mode에서 Mode Key를 누를

때 마다 Power Mode 혹은 Cable Mode로 변환되고 Start

Key를 누를 때까지 기다리게 된다. Start Key로 두 Mode

중 하나를 선택하면 선택된 Mode의 LED에 불이 점등되고

관련된 프로그램 구동과 측정회로가 연결되며 Start Test

로 넘어가게 된다. Start Test에서는 각 Mode의 입력 커

넥터를 통해 데이터가 들어오기를 기다리며 ESU의 파워 혹

은 케이블 저항이 측정되면 측정을 완료하고 16 × 2 LCD

Module에 측정값을 표시하여 사용자가 확인할 수 있도록

한다. 이후 기기는 재측정 시까지 대기모드로 전환 되도록

하였다.

IV. 실험 및 결과

1. ESU 파워측정 비교실험 및 결과

PW100의 파워측정 정확도와 재현성을 확인하기 위해 상

용화된 측정기와 파워 측정값을 비교하는 실험을 하였다. 실

험방법은 식품의약품안전처 의료기기 성능시험 가이던스의

전기수술기 정격출력 오차시험 방법을 따라 수행하였다[7].

비교 측정기로 그림 6의 상용화된 ESU analyzer QA-ES

II를 선정하였으며 측정대상 ESU는 bipolar 기준으로 출

력파워 측정 로드 저항이 100 Ω이고 출력범위가 10~70 W

인 FORCE FX(ValleyLab, USA)를 선정하였다[8]. 측정

대상 ESU는 기기자체 오차로 인한 측정값의 오차율을 줄

이기 위하여 제조한지 1년 이내의 신품이고 출고 당시 출력

되는 파워에 대한 검교정을 마쳐 인증서(certification)를 부

여 받은 기기를 측정대상으로 선정 하였다.

실험은 측정대상인 ESU의 모드를 bipolar 모드로 설정

하고 QA-ES II는 매뉴얼에 설명되어 있는 측정 연결 방법

으로, PW100은 그림 7과 같은 연결방법으로 측정 케이블

을 연결하였다[6]. 출력되는 파워는 bipolar 출력파워범위

인 10~70 W사이에서 10 W씩 단계적으로 올리면서 측정하

였으며 출력되는 각 파워구역마다 5회씩 측정하여 평균값을

기록 하였다. 측정된 파워의 오차율은 QA-ES II 에서 측

정된 파워를 기준으로 PW100에서 측정된 파워와 비교하여

측정값의 오차율을 산출하였고 측정된 값의 상대표준편차

(Relative Standard Deviation: %RSD)를 통해 재현성의

정도를 나타내었다.

실험한 결과는 표 2와 같이 나타났는데 10~70 W까지 측

정된 파워의 오차율은 1.18~4.86%를 보였으며 %RSD는

1.06~5.83을 보였다. 실험에서 PW100은 5% 이내의 오차

의 정확도를 가지고 낮은 %RSD값으로 안정적인 재현성을

보임을 확인하였다.

그림 8은 PW100과 QA-ES II에서 측정된 파워를 그래

프로 나타내고 있다. 그래프를 보면 표 2와 같이 PW100이

다소 낮은 측정값을 보이고 낮은 파워구간에서는 다소 큰

그림 6. 성능비교실험에 사용된 PW100과 QA-ES II.

Fig. 6. The PW100 and QA-ES II used in the performance

comparison experiment.

그림 7. 출력파워측정을 위한 전기수술기와 PW100의 케이블 연결

방법.

Fig. 7. Method of ESU output power cable connection to the

PW100.


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오차율을 보이고 있지만 설정 파워별로 측정한 값들이 개발

목표 오차 범위 안에서 측정됨을 확인할 수 있다.

2. 파워 케이블 저항 측정 실험 및 결과

파워 케이블 저항측정은 QA-ES II에는 없는 기능으로 실

험을 위해 임의적으로 1~25 Ω의 저항을 연결한 케이블을

PW100과 DMM(Fluke, USA)으로 측정하여 결과를 비교

하였다. PW100은 실험대상 케이블을 그림 9와 같이 연결

하고 측정된 값을 비교하는 실험을 수행하였으며 측정결과

는 DMM의 측정값과 비교하여 ± 1 Ω 오차범위 안에서 측

정됨을 확인하였다.

V. 고찰 및 결론

ESU를 이용하여 시술이나 수술 시 전기에너지를 열로 변

환하여 적용하면서 절개가 이루어지는데 지나치게 강하거나

혹은 약한 전류를 사용하여 열이 집중되거나 절개가 되지

않게 되면 의료사고가 일어나게 된다. 따라서 ESU를 사용

하기 전 충분한 테스트를 통해 ESU의 상태를 확인함은 반

드시 필요하다. 이러한 이유로 식품의약품안전처는 ESU의

정격출력 오차시험에서 실제 출력 값과 출력 설정 값의 편

차는 제조사에서 제시한 출력 값에서 오차가 ± 20% 이상 벗

어나서는 안 된다고 명시하고 있으며 적절한 부하 저항 값

을 선택하여 단극 또는 양극 출력제어시험을 통하여 확인하

도록 되어 있다[7].

본 연구에서는 이처럼 사전점검이 중요한 ESU에서 출력

되는 파워를 신속하고 간단히 측정하기 위해 True RMS-

DC IC를 적용하여 정확한 측정 및 빠른 응답특성을 구현

및 소형화한 ESU 파워측정시스템인 PW100을 개발하였으

며 상용화된 QA-ES II와 측정되는 값을 비교하는 실험을

수행하였고 다음과 같은 결과를 보였다.

1. 정확성

ESU에서 출력되는 파워를 PW100과 QA-ES II에서 측

정한 값을 비교하여 10~70 W 범위에서 1.18~4.86%의 오

차범위에서 파워가 측정됨을 확인하였다.

2. 재현성

PW100을 이용한 10~70 W 각 구간별 파워측정에서 5회

씩 측정한 후 계산한 %RSD는 1.06~5.83의 범위를 보임을

확인하였다.

파워측정 비교실험에서 PW100은 측정된 출력 값이 QA-

ES II 보다 다소 낮은 값으로 측정되었고 저출력 파워에서

오차가 큼을 확인 할 수 있는데 이는 파워감쇠에 사용된 로

드저항의 특성으로 인한 증상으로 사료된다. 하지만 QA-ES

II와 비교하여 유사한 출력값의 형성을 보이며 시스템 개발

시 예상한 ± 5% 오차범위 안의 측정값을 보여 적절한 로드

저항을 사용한 것으로 생각되며 낮은 %RSD값을 통해 안

정적인 재현성을 보임이 확인되어 만족할 만한 결과를 보였

음을 확인하였다.

다음으로 본 연구에서 개발된 PW100은 QA-ES II와 비

표 2. QA-ES II와 비교한 PW100의 정확도 오차율.

Table 2. Accuracy error rate of the PW100 compared with

QA-ES II.

Power(Bipolar)(Load 100 Ω)

PW100PW100 Error (vs QA-ES II)

AVR Watt %RSD Error(%)

10W 9.4 5.83 4.08

20W 18.4 2.98 4.17

30W 27.4 2.00 4.86

40W 36.4 1.50 3.19

50W 46.8 1.79 3.70

60W 56.2 1.49 2.43

70W 67.0 1.06 1.18

*AVR : Average

*RSD : Relative Standard Deviation

그림 8. PW100과 QA-ES II로 측정한 출력파워 비교 그래프.

Fig. 8. Comparison graph of output power measured by the

PW100 and QA-ES II.

그림 9. 단극 또는 양극 파워케이블을 PW100에 연결하는 방법 (a)

양극 (b) 단극.

Fig. 9. Method of connect bipolar or monopolar power cable

to the PW100 (a) bipolar (b) monopolar.


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교하여 다음과 같은 차별성을 보인다.

첫째, PW100은 QA-ES II 보다 이동 및 휴대가 용이하

다. PW100은 QA-ES II의 342 mm × 395 mm × 132 mm

외형수치와 9.8 kg의 무게에 비해 215 mm × 150 mm ×

100 mm 외형수치와 0.8 kg의 무게로 QA-ES II 보다 작

고 가벼우며 220 V AC전원을 사용하는 대신 9 V 배터리

사용으로 이동이 쉽고 휴대가 가능하다.

둘째, PW100은 QA-ES II 보다 사용법이 간단하다. QA-

ES II는 출력파워측정에 5가지 모드와 넓은 파워측정범위

로 ESU 점검 시 다양한 측정법을 적용할 수 있는 장점은

있지만 각 모드 마다 요구되는 설정이 필요하여 사용함에

다소 어려움이 있다. 하지만 PW100은 ESU 사용 전 점검

항목인 10~70 W 출력파워와 파워케이블 점검 기능만을 보

유하여 측정 시 부가적인 설정 없이 시작스위치 하나로 자

동 측정함으로 빠르고 손쉽게 ESU 점검이 가능하다.

셋째, PW100은 QA-ES II 에는 없는 파워케이블 점검

기능으로 ± 1 Ω의 오차범위에서 파워케이블 저항을 측정 할

수 있어 보다 안전한 ESU의 사용을 유도한다.

이로써 본 연구에서 개발한 PW100은 기존에 사용 중인

QA-ES II와 비교하여 10~70 W 사이의 출력파워 측정 면

에서 비슷한 우위를 가짐을 확인하였다. 또한, 부가적인 기

능을 제거함으로서 소형화를 통한 휴대성으로 언제 어디서

나 신속한 점검수행이 가능하고 간단한 조작법으로 손쉽게

누구나 점검을 수행할 수 있으며 출력파워측정만큼 중요한

파워케이블의 점검도 수행할 수 있어 ESU의 사용 전 점검

이 보다 안정적이고 수월해질 것으로 사료된다.

ESU는 치료의 대상이 인체이므로 고도의 신뢰성과 안정

성이 요구되고 있다. 그러므로 언제 어디서든 누구나 쉽게

ESU를 점검할 수 있어야 한다. 체외에서 에너지를 인체에

가하는 의료기기의 안전과 성능시험 및 인체에 전달되는 출

력파워측정시스템의 개발은 환자의 안전을 높여 의료의 질

을 높이고 국내 의료기기 및 계측기 산업의 성장에 큰 영향

을 줄 것으로 사료된다. 본 연구를 통해 성능이 확인된

PW100은 측정 오차율을 더욱 줄이고 재현성을 높여 안정

적인 측정을 유도하고 제한된 출력파워측정범위를 해결하기

위해 다양한 로드저항을 선택할 수 있도록 하여 넓은 범위

의 에너지를 측정할 수 있도록 하면 ESU 성능 및 상태를

누구나 손쉽게 평가할 수 있는 ESU 출력파워측정시스템으

로서 관련 학문 및 ESU 파워측정시스템 개발, 의료기기 사

용 안전에 크게 이바지 할 수 있을 것으로 사료된다.

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