간병 수요는 고령화의 심화, 기대 수명의 연장, 그리고 가족에 의한 전통적 간병의 어려움으로 인해 지속적으로 증가하고 있다. 우리나라는 이미 2000년에 고령화 사회(aging society)가 되었고, 2017년에는 고령자의 비율이 14.2%에 이르면서 고령 사회(aged society)에 진입하였다(Statistics Korea, 2018). 또한, 우리나라의 건강 수명(71세)은 기대 수명(81.4세, life expectancy)보다 현저히 낮아서 상당수의 고령자들이 오랜 기간(약 10년) 동안 만성질환 및 중증질환으로 어려움을 겪고 있다(e-Index, 2013). 그러나 가족에 의한 전통적 간병은 핵가족화와 여성의 사회 진출 확대로 인해 어려워지면서, 전문요양시설에서의 간병 수요는 꾸준히 증가하고 있다(Jang and Jung, 2014; Choi and Hwang, 2014).

간병인은 환자의 신변을 돌보는 보편적 간병 업무를 주로 수행하고 있으나, 최근에는 환자의 질병에 특화된 간병 서비스 제공에 대한 요구가 증가하고 있다. 간병인의 주요 업무는 환자의 보호자를 대신하여 환자의 신체 청결, 식사 돕기, 대소변 보조, 휠체어 이동 동행 등과 같은 일상적인 활동을 돕는 것이다(Han and Han, 2017). 또한, 간병인은 간호사의 지도 및 감독 하에 신체 반응 측정(예: 맥박, 체온, 호흡수) 및 의료기구 소독과 같은 간호 보조 업무도 함께 수행한다(Gil and Choi, 2012; Ro et al., 2009). 이뿐만 아니라, 간병인은 환자의 병력에 따라 맞춤형 간병 서비스를 제공하는 것이 점점 필요해지고 있다(Jang, 2015). 예를 들면, 당뇨 환자는 식단 및 혈당 확인과 같은 간병 서비스가 필요하며, 뇌 질환 환자는 재활에 도움이 되는 인지 및 신체 활동을 도와주는 간병 서비스가 요구된다.

환자와 보호자는 환자에 대한 간병 현황과 건강 상태를 적극적으로 알고 싶어 한다. 최근 조사결과(Kim et al., 2016)에 따르면, 환자는 자신의 지병이 체계적으로 관리되고 있는지 궁금해하는 것으로 나타났다. 예를 들면, 뇌 출혈 환자는 혈압이 안정적으로 관리되고 있는지 궁금해하며, 알츠하이머병 환자는 자신의 인지 및 운동 능력이 어떻게 변화하고 있는지 알고 싶어 한다. 한편, 보호자는 환자의 상태, 간병의 경과, 그리고 지병의 차도를 확인하고 싶어 한다(Jang, 2005). 따라서, 환자와 보호자가 원하는 간병 현황 및 건강 상태 정보를 적시에 제공하기 위해서는 환자 맞춤형 간병 서비스를 체계적으로 제공하고 이력을 관리할 수 있는 시스템의 개발이 필요하다.

기존 연구들은 재가 간호(home health care)를 위한 활력징후 및 생체신호 측정 시스템을 개발하였으나, 전문 간병인을 위한 간병 지원 시스템 개발은 미진한 실정이다. Park et al. (2013)과 Lee et al. (2012)은 환자의 혈압 및 혈당을 측정 및 관리하는 시스템을 개발하였고, Kim and Shin (2014)와 Cho and Kim (2011)은 심혈관계질환의 관리를 위한 심전도 측정 및 분석 시스템을 연구하였다. 또한, Lee et al. (2015)와 Yoon et al. (2014)는 뇌 질환자의 운동 능력을 측정하는 시스템을 개발하고 정상인 대비 저하된 운동 능력의 정도를 평가하는 시스템을 연구하였다. 기존 연구에서 개발된 시스템은 가정에서 환자 스스로 활력징후, 생체신호, 그리고 운동 능력을 측정 및 관리하는 데 유용하지만, 전문 간병인의 업무를 체계적으로 지원하는데 활용하기는 어려운 한계점이다.

본 연구는 간병 요구사항 조사 및 퍼소나(persona) 기반의 사용 시나리오 분석을 통해 파악된 정보와 사용자 인터페이스의 인간공학적 설계 원칙을 적용하여 간병인을 위한 도우미 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 간병 시스템은 간병인의 업무를 체계적 및 지능적으로 보조함으로써 간병인의 전문성과 간병 서비스의 질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 연구의 간병 시스템은 환자와 보호자가 요구하는 정보를 일목요연하게 제공할 수 있어 환자와 보호자의 간병 서비스에 대한 경험을 개선할 수 있다. 본 연구는 간병인 친화적 인터페이스 설계를 위해 다양한 사용자 인터페이스 설계 원칙을 통합하여 도출한 설계 원칙을 도출한 후 간병 도우미 시스템의 사용자 인터페이스 설계에 응용하였다.

본 연구는 간병 도우미 시스템을 개발하기 위해 2가지 분석(간병 요구사항 조사, 사용 시나리오 분석)을 수행하였다. 첫째, 간병 관련 문헌을 조사하여 간병 요구사항 및 질병별 특화된 간병 서비스의 종류를 파악하였다. 둘째, 사용자별(신입 간병인, 경력 간병인, 환자, 보호자) 간병 서비스 시나리오를 심층적으로 분석하여 간병 도우미 시스템의 기능을 도출하였다.

2.1 User needs survey

본 연구는 3단계 절차의 간병 관련 문헌조사를 통해 간병 도우미 시스템에 대한 요구사항과 질병별 간병 서비스를 파악하였다. 첫째, 본 연구는 학술 검색 사이트인 Research Information Sharing Service (RISS, www.riss.kr)와 인터넷 검색 사이트인 Google (www.google.com) 및 Naver (www.naver.com)를 사용하여 문헌을 검색하였다. 검색 키워드는 간병 요구사항, 간병 애로사항, 간병 스트레스, 환자 요구사항, 보호자 요구사항, 간병 분류, 간병 중재 등이 사용되었다. 둘째, 검색된 문헌의 제목을 기준으로 1차 분석 대상을 선정한 후 추가적으로 초록을 검토하여 최종 분석 대상 문헌을 선정하였다. 분석 대상으로 선정된 논문은 총 18편이었다. 마지막으로, 본 연구는 문헌에서 간병 요구사항과 간병 서비스와 관련된 키워드를 추출한 후 키워드 간의 연관성을 고려한 키워드 집단화(grouping)를 통해 간병 요구사항과 서비스를 파악하였다.

문헌조사를 통해 파악된 간병 관련 요구사항을 활용하여 간병 도우미 시스템의 세부 기능을 Table 1과 같이 도출하였다. 예를 들면, 간병인은 일상적이며 반복적인 일지 작성 업무에 많은 부담을 느끼고 있는 것으로 조사되었으며, 이를 해결하기 위해 일지 작성을 간편하게 할 수 있는 기능이 필요한 것으로 파악되었다. 또한, 간병인은 간병 대상자의 질병에 특화된 간병 서비스를 제공하고 싶어하며, 이를 위해 질병에 특화된 간병 서비스 추천이 필요한 것으로 분석되었다. 한편, 환자와 보호자는 환자의 간병 상태와 예후에 대한 정보를 알고 싶어 하며, 이를 충족하기 위해 간병 현황 열람 및 질병에 대한 의학 정보를 확인할 수 있는 기능이 필요한 것으로 나타났다.

문헌조사를 통해 파악된 정보에 근간하여 주요 노인성 질병에 대한 간병 서비스의 종류가 Table 2와 같이 파악되었다. 예를 들면, 치매 환자는 일상생활 보조 및 활력증후 관리와 같은 공통적인 간병 서비스와 더불어 생활안전(예: 환각 관리), 투약 및 처치(예: 검진), 건강 운동(예: 두뇌 운동) 측면의 특화된 간병 서비스가 요구된다. 또한, 말기 암 환자는 공통 간병 서비스에 더해 일상생활 보조(체위 변경), 투약 및 처치(통증 관리, 호흡 관리), 건강(가벼운 산책) 측면의 특화된 서비스가 필요하다.

2.2 Usage scenario analysis

본 연구는 사용 시나리오 분석을 통해 간병 도우미 시스템의 주요 기능을 도출하였다. 사용 시나리오 분석은 시스템을 사용하는 사용자의 경험(user experience)을 구체적으로 서술하여 구현하고자 하는 시스템의 기능을 정의하는 기법이다(Kwon et al., 2017). 또한, 사용 시나리오 분석은 시스템 개발 초기 단계부터 사용자의 경험을 상술해봄으로써 사용자 친화적인 시스템 인터페이스를 설계할 수 있게 한다(Jang and Jung, 2014). 본 연구는 간병인에 대한 인터뷰(경력 10년차 1명)와 관련 문헌조사 자료(예: 간병 업무, 간병인 요구사항)에 근간하여 간병 도우미 시스템에 대한 사용 시나리오를 심층적으로 분석하였다.

본 연구는 퍼소나 기법을 활용하여 신입 간병인, 경력 간병인, 환자, 그리고 보호자에 대한 사용 시나리오를 심층적으로 분석하였다. 신입 간병인에 대한 시나리오는 간병 경력이 1년 미만인 간병인(40대 여자)을 가정하여 파악되었으며, 경력 간병인에 대한 시나리오는 간병 경력이 10년 이상인 간병인(50대 여자)을 가정하여 분석되었다. 환자에 대한 시나리오는 거동이 불편한 중증질환을 가진 고령자(80대 남자)를 가정하였으며, 보호자에 대한 시나리오는 상기 환자의 가족(70대 여자)으로 가정하여 파악되었다. 마지막으로, 본 연구는 사용자 시나리오 도출 시 간병에 대한 실무 경험이 풍부한 실제 간병인과 간병 대상자(환자 및 보호자)의 자문을 받았다.

사용자 유형별 시나리오 분석을 통해 간병 도우미 시스템의 간병 업무와 수행 절차가 Table 3과 같이 파악되었다. 예를 들면, 간병인은 시스템 실행, 담당 환자 관리, 간병 업무 수행, 지능형 간병 서비스 관리, 간병 도움말 열람, 시스템 종료 업무를 수행하는 것으로 파악되었다. 시스템 실행은 간병 도우미 시스템을 실행하는 업무이며, 담당 환자 관리는 간병 대상 환자를 등록 및 확인하는 업무이다. 간병 업무는 간병 서비스를 제공하고 이를 일지로 기록하는 업무이며, 지능형 간병 서비스 관리는 환자의 질병 맞춤형 간병 서비스를 등록 및 관리하는 업무이다. 간병 도움말 열람은 간병에 필요한 정보를 학습 및 확인하는 업무이며, 시스템 종료는 간병 도우미 시스템을 종료하는 업무이다.

본 연구는 4단계의 절차(시스템 개발 원칙 수립, 시스템의 세부 기능 정의, 사용자 인터페이스 설계 원칙 정립, 그리고 시스템 구현)를 통해 터치스크린 기반의 휴대형 컴퓨터(예: tablet PC)에서 사용될 수 있는 간병 도우미 시스템을 개발하였다. 첫째 단계는 사용자 친화적 시스템 개발을 위한 4가지 개발 원칙(휴대 편의성, 직관적 인터랙션, 정보 시인성, 그리고 지능형 인터페이스)을 정의하였다. 먼저, 간병인이 편리하게 휴대할 수 있도록 휴대형 컴퓨터에서 간병 도우미 시스템을 사용할 수 있도록 개발하였다. 이를 위해, 간병인이 간단한 손가락 인터랙션으로 간병 정보를 입력 및 확인할 수 있게 터치스크린 기반의 사용자 인터페이스를 개발하였다. 또한, 간병인이 터치스크린에 표시된 정보를 쉽게 시인할 수 있도록 기존 연구를 참고(Jung et al., 2017; Jung, 2015)하여 시각 정보(글꼴: 바탕체, 크기: 12 pt.)를 설계하였다. 마지막으로, 간병인이 적시에 환자 맞춤형 간병 서비스를 제공할 수 있도록 지능형 인터페이스(intelligent user interface) 개념을 시스템 개발에 적용하였다. 예를 들면, 당뇨가 있는 환자의 혈당 측정 시간이 되면 간병인에게 알람으로 알려주며, 측정된 혈당을 과거 측정 기록 및 정상 범위와 비교하여 이상 징후 여부를 자동으로 분석하여 간병인에게 알려준다.

둘째 단계는 사용자 요구사항(2.1장 참조) 및 시나리오(2.2장 참조) 분석을 통해 도출된 정보에 기반하여 간병 도우미 시스템의 주요 기능을 Table 4와 같이 정의하였다. 본 연구의 간병 도우미 시스템은 (1) 사용자 관리 모듈, (2) 간병 서비스 관리 모듈, (3) 간병 매뉴얼 모듈로 구성되었다. 사용자 관리 모듈은 로그인 기능, 간병인 관리 기능, 그리고 환자 관리 기능의 3가지 세부 기능으로 구성된다. 간병 서비스 관리 모듈은 지능형 간병 서비스 관리, 간병 일지 기록, 그리고 간병 현황 분석 기능의 3가지 세부 기능으로 구성된다. 마지막으로, 간병 매뉴얼 모듈은 간병인의 전문성을 향상시킬 수 있는 각종 의학 및 간병 정보를 제공하는 3가지 기능으로 구성된다.

셋째 단계는 간병 도우미 시스템의 사용자 인터페이스 설계를 위해 Table 5와 같이 사용자 인터페이스 설계 원칙을 정립하였다. 본 연구의 설계 원칙은 사용자 인터페이스의 휴리스틱 설계 및 평가에 사용되고 있는 Nielsen의 원칙(Nielsen and Molich, 1990), Gerhardt-Powals의 원칙(Gerhardt-Powals, 1996), 그리고 Weinschenk와 Barker의 원칙(Weinschenk and Barker, 2000)을 통합하여 정립되었다. 본 연구에 고려된 설계 원칙은 Table 5에 정리된 것과 같이 14개 분야의 24개 세부 원칙으로 구성되었다.

마지막 단계는 정립된 시스템 개발 원칙, 시스템의 세부 기능, 그리고 사용자 인터페이스 설계 원칙을 적용하여 Figure 1에 나타낸 것과 같은 간병 도우미 시스템을 구현하였다. 본 연구의 간병 도우미 시스템은 간병인이 담당하는 환자의 현황을 메인 화면에서 일목요연하게 확인할 수 있도록 정보를 제공한다. 예를 들면, 간병 도우미 시스템은 환자의 기저 질병을 심각성에 따라 병명과 함께 구별된 색(빨간색: 심각성 높음, 노란색: 심각성 보통)으로 표시하고(사용자 인터페이스 설계 원칙의 use of multiple coding 적용), 환자의 다음 간병 일정을 간병 제공 시간과 함께 표시한다(사용자 인터페이스 설계 원칙의 recognition rather than recall 적용). 또한, 간병 제공 시간이 되면 자동으로 알람이 발생하여 간병인이 해당 간병 서비스를 적시에 제공할 수 있게 도움을 준다(사용자 인터페이스 설계 원칙의 automation of unwanted workload). 본 연구의 간병 도우미 시스템은 Visual Basic 6.0을 활용하여 개발되었으며, 시스템 개발에는 인간공학 전공자 2명이 참여하였다.

Figure 1. Screen example of the caregiver-supporting system developed in this study

Modify Delete

본 연구는 간병 요구사항 및 퍼소나 기반의 사용자 시나리오 분석을 통해 전문 간병인을 위한 인간공학적 간병 시스템을 개발하였다. 이를 위해, 본 연구는 사용자가 요구하는 간병 서비스를 식별하고 질병별 특화된 간병 서비스의 종류를 파악할 수 있었다. 또한, 본 연구는 다양한 사용자(신입 간병인, 경력 간병인, 환자, 보호자)가 간병 도우미 시스템을 사용하는 절차를 구체적으로 나열해봄으로써 간병 도우미 시스템이 제공해야 할 주요 기능을 파악하였다. 본 연구의 간병 도우미 시스템은 간병 업무를 체계적으로 지원할 수 있어 간병 업무의 전문성과 사용자 만족도를 향상시킬 수 있을 것이다.

본 연구의 간병 도우미 시스템은 3가지 측면(간병 일지의 효율적 기록, 질병 맞춤형 간병, 간병 현황 정보 제공)의 장점을 가지고 있다. 먼저, 간병 도우미 시스템은 직관적인 인터렉션을 통해 간병 일지를 효율적으로 기록할 수 있어 간병 관리를 체계적으로 수행할 수 있게 한다. 또한, 간병 도우미 시스템은 환자의 질병 맞춤형 간병 서비스를 적기에 추천할 수 있어 간병 서비스의 전문성과 체계성을 향상시킬 수 있다. 마지막으로, 간병 도우미 시스템은 환자와 보호자가 궁금해 하는 간병 현황 정보를 적시에 제공해 줄 수 있어 환자와 보호자의 경험을 개선할 수 있다.

본 연구는 다양한 휴리스틱 설계 원칙을 통합하여 24개의 사용자 인터페이스 설계 원칙을 선정하였으며, 이를 간병 도우미 시스템의 설계에 적용하였다. 기존 연구의 사용자 인터페이스 설계 및 평가에는 다양한 종류의 휴리스틱 원칙(예: Nielsen 원칙, Gerhardt-Powals 원칙, Weinschenk와 Barker 원칙)이 사용되고 있다. 그 이유는 기존 휴리스틱 원칙들이 서로 상이한 사용성 측면의 원칙으로 구성되어 상호 보완적이기 때문이다. 본 연구는 사용자 인터페이스 설계 및 평가에 사용되고 있는 대표적인 휴리스틱 원칙을 통합하여 사용자 인터페이스 설계 원칙을 종합하였다. 본 연구에 정립된 설계 원칙은 다양한 시스템의 사용자 인터페이스 설계 시 유용한 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

노인성 질병에 특화된 간병 서비스를 차별적으로 제공하기 위해서는 누적된 간병 이력 정보에 기반하여 진화적으로 질병별 특성화된 간병 서비스를 추천하는 빅데이터 알고리즘 개발이 필요하다. 본 연구는 대표적인 노인성 질병(예: 뇌 질환, 암 환자)에 대한 맞춤형 간병 서비스를 간병 도우미 시스템의 구현에 반영하였다. 그러나 본 연구에 포함되지 않은 노인성 질병에 대한 특화 간병 서비스는 시스템을 사용하면서 누적된 이력 데이터를 활용하여 진화적으로 정립될 수 있다. 예를 들면, 심장병 환자에게 제공된 간병 이력이 누적되면 이를 분석하여 진화적으로 심장병 환자에 특화된 간병 서비스 목록을 형성하여 간병인에게 제공할 수 있다.

다수 환자에 대한 간병 서비스의 효율적 제공을 위해서는 간병 일정을 최적으로 결정하는 알고리즘의 개발이 요구된다. 본 연구의 간병인 도우미 시스템은 간병인이 자신의 일정과 환자의 선호도를 고려하여 간병 서비스의 제공 일정을 입력하도록 개발되었다. 그러나 간병 서비스의 제공 일정이 효율적이지 않으면 간병인의 업무 부하를 불필요하게 가중시킬 수 있다. 예를 들면, 두 명 이상의 환자에게 동시에 제공할 수 있는 간병 서비스를 서로 다른 시간에 제공하면 간병 업무 부하를 증가시킬 수 있어 비효율적이다. 따라서 간병인의 일정, 환자의 선호도, 그리고 간병 서비스의 특성을 종합적으로 고려하여 최적의 간병 일정을 수립하는 수리적 기법에 대한 후속연구가 필요하다.

본 연구의 결과를 일반화하기 위해서는 2가지 측면의 후속연구가 필요하다. 첫째, 본 연구는 문헌조사를 통해 간병 요구사항과 간병 서비스를 파악하였다. 따라서 파악된 요구사항과 서비스가 간병인의 실제 요구사항과 서비스를 얼마나 대표하는 지에 대한 검증이 요구되며, 이를 위해서는 간병인을 대상으로 본 연구에서 파악된 요구사항과 서비스에 대한 좌담회(focused group interview) 또는 서면 설문조사가 필요하다. 둘째, 개발된 간병 도우미 시스템의 효용성을 검증하기 위해서는 실제 사용자(간병인, 환자, 보호자)를 대상으로 유용성과 사용성을 평가하는 실험이 필요하다. 본 연구는 사용자 요구사항 분석, 사용자 시나리오 분석, 그리고 사용자 인터페이스 설계 원칙을 적용하여 간병 도우미 시스템을 개발하였다. 이러한 설계 절차는 시스템 개발 단계에 적은 비용과 시간으로 사용자 친화적인 시스템을 설계할 수 있는 장점이 있다. 그러나 이러한 설계 절차는 실제 시스템의 사용 환경에서 발생할 수 있는 다양한 상황에 대한 고려가 미흡한 한계점이 있다. 따라서 후속 연구로서 개발된 간병 도우미 시스템의 사용성을 실제 사용자를 대상으로 평가하는 실험이 요구된다.