[논문]소방공무원의 방화복 착용 후 단계별 운동강도 변화 시 의복 내 온도·습도·발한량 차이

최서연; 박일규; 공일천; 이동호

doi:10.12812/ksms.2013.15.4.97

소방공무원의 방화복 착용 후 단계별 운동강도 변화 시 의복 내 온도·습도·발한량 차이
The change in temperature·humidity·perspiration of fire suit when applying phased intensive exercises to fire fighter wearing fire suit 원문보기

대한안전경영과학회지 = Journal of the Korea safety management & science, v.15 no.4, 2013년, pp.97 - 103

최서연 (한서대학교 건강관리학과) , 박일규 (인천대학교 소방방재연구센터) , 공일천 (인천대학교 소방방재연구센터) , 이동호 (인천대학교 소방방재연구센터)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to verify the change in temperature humidity perspiration of fire suit when applying phased intensive exercises to fire fighter wearing fire suit. For this study, three male fire fighters took basic physical test and performed 10 minute phased intensive exercises -exercise intensity I (30%VO2max), exercise intensity II (45%VO2max), exercise intensity III (60%VO2max) based on maximum oxygen consumption (VO2max)- wearing fire suit (helmet, boots, air respirator) in treadmill and took a rest. The result of study shows that the temperature in the suit elevated during stabilization period after each exercise intensity, humidity elevated as exercise intensity increased, perspiration elevated as exercise intensity increased. This study indirectly ascertained the fire suit's physiological change in fire fighters during field activities.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 소방공무원의 방화복 착용 후 단계별 운동강도 변화 시의 의복 내 온도·습도·발한량 차이를 알아보기 위하여 I대학의 스포츠·레저섬유연구센터에서 모의실험을 수행하였다.
이에 본 연구에서는 실험을 통하여 소방공무원의 현장 활동과 유사한 환경을 조성한 후 방화복 착용과 장비 및 기구 사용 등을 재현하여 작업 강도에 따른 의복 내 변화를 확인하고자 한다. 이를 통하여 소방공무원의 현장 활동 작업 강도에 따른 의복 내 변화를 확인하고 추후 소방용 방화복의 기능적 보완 및 개선의 기초자료 제공을 목적으로 진행하였다.
이에 본 연구에서는 실험을 통하여 소방공무원의 현장 활동과 유사한 환경을 조성한 후 방화복 착용과 장비 및 기구 사용 등을 재현하여 작업 강도에 따른 의복 내 변화를 확인하고자 한다. 이를 통하여 소방공무원의 현장 활동 작업 강도에 따른 의복 내 변화를 확인하고 추후 소방용 방화복의 기능적 보완 및 개선의 기초자료 제공을 목적으로 진행하였다.

제안 방법

본 실험 방법에서는 일본의 독립 행정 법인 소방 연구소에서 소방용 방화 옷의 쾌적한 성능, 기능 성능 평가에 관한 연구의 실험 계획[14]을 본 연구에 맞도록 수정 보완하였으며, [Figure 1]과 같이 실험 전 기초 체력 검사 후 최대산소섭취량(Vo2max)을 기준으로 운동강도Ⅰ(30%VO2max), 운동강도Ⅱ(45%VO2max), 운동강도Ⅲ(60%VO2max)으로 작업강도를 설정하였다. 실험은 각 실험대상자별 총 3회 이루어졌으며, 1회는 기초체력검사, 2회는 활동복 착용 후 운동강도Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 실시, 3회는 소방용 방화복 착용 후 운동강도Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ을 실시하였고, 이 중 소방용 방화복 착용 후 운동강도Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 실험 시 화재현장과 유사한 환경 설정을 위하여 헬멧, 장화, 공기호흡기를 착용하였다.
본 실험 시 사용된 의복 및 장비는 [Figure 2]와 같이 소방공무원의 화재 현장 진화 시 착용하는 의복과 동일한 조건을 맞추기 위하여 소방용 방화복 안에 착용하는 활동복과 소방용 방화복, 안전화, 소방용 헬멧, 안전장갑 등을 함께 착용하였다.
본 연구는 소방공무원의 방화복 착용 후 현장활동으로 인한 운동강도(작업강도)를 단계별로 운동강도Ⅰ(30%VO2max), 운동강도Ⅱ(45%VO2max), 운동강도Ⅲ(60%VO2max)로 설정 후 의복 내 온도·습도·발한량 차이를 알아보았으며, 다음과 같은 결론을 제시한다.
본 실험 방법에서는 일본의 독립 행정 법인 소방 연구소에서 소방용 방화 옷의 쾌적한 성능, 기능 성능 평가에 관한 연구의 실험 계획[14]을 본 연구에 맞도록 수정 보완하였으며, [Figure 1]과 같이 실험 전 기초 체력 검사 후 최대산소섭취량(Vo2max)을 기준으로 운동강도Ⅰ(30%VO2max), 운동강도Ⅱ(45%VO2max), 운동강도Ⅲ(60%VO2max)으로 작업강도를 설정하였다. 실험은 각 실험대상자별 총 3회 이루어졌으며, 1회는 기초체력검사, 2회는 활동복 착용 후 운동강도Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 실시, 3회는 소방용 방화복 착용 후 운동강도Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ을 실시하였고, 이 중 소방용 방화복 착용 후 운동강도Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 실험 시 화재현장과 유사한 환경 설정을 위하여 헬멧, 장화, 공기호흡기를 착용하였다. 의복 내 온도, 습도, 발한량은 신체부위 가슴을 기준으로 측정하였다.
실험은 각 실험대상자별 총 3회 이루어졌으며, 1회는 기초체력검사, 2회는 활동복 착용 후 운동강도Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 실시, 3회는 소방용 방화복 착용 후 운동강도Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ을 실시하였고, 이 중 소방용 방화복 착용 후 운동강도Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 실험 시 화재현장과 유사한 환경 설정을 위하여 헬멧, 장화, 공기호흡기를 착용하였다. 의복 내 온도, 습도, 발한량은 신체부위 가슴을 기준으로 측정하였다.

대상 데이터

실험 기간은 2012년 12월 14일부터 2013년 01월 18일까지이며, 재직 중인 남성 소방 공무원 실험자 3명의 일반적 특성은 Table 1과 같이 평균 연령 44±10.0세, 평균 신장 174±8.9cm, 평균 체중 70±5.6kg이었다.

데이터처리

본 실험에 사용된 통계 분석방법은 Paired Samples t-Test를 실시하였으며, SPSS 18.0 프로그램을 사용하였다.

성능/효과

셋째, 방화복의 의복 내 발한량은 운동강도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으나 운동강도Ⅱ 안전기 이후 증가폭이 낮아지는 것으로 나타나 운동강도의 한계점에 다다르면 신체 적응으로 인하여 땀의 배출이 적어지는 것으로 파악되었다. 단계별 운동강도에 따른 활동복과 방화복의 발한량 차이는 운동강도Ⅲ 안정기에서 그 차이가 가장 적은 것으로 나타났으며, 이는 방화복이 발한량의 균형 유지 기능이 활동복에 비하여 높기 때문으로 예상된다.
또한 운동강도Ⅲ 안정기에 의복 내 온도 상승이 다시 급상승 하는 것으로 나타나 운동 후 체내의 발열로 인한 의복 내 온도 상승을 예상할 수 있었다. 단계별 운동강도에 따른 활동복과 방화복의 의복 내 온도 차이는 운동단계가 증가할수록 차이가 큰 것으로 나타나 방화복의 열 방출 기능 보완이 필요한 것으로 파악되었다.
둘째, 방화복의 의복 내 습도는 운동강도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 활동복과는 다르게 운동강도Ⅲ 안정기에 의복 내 습도가 낮아지는 것으로 나타나 방화복이 땀증발 기능이 활동복에 비하여 높은 것으로 파악되었다. 단계별 운동강도에 따른 활동복과
첫째, 소방복은 운동강도에 따른 의복 내 온도는 운동강도Ⅱ(45%VO2max)까지 증가하는 것으로 나타났으나 본 실험에서 고강도라고 할 수 있는 운동강도Ⅲ에는 오히려 낮아지는 것으로 나타나 운동강도의 한계점에 다다르면 더 이상 상승하지 않는 것으로 나타났다. 또한 운동강도Ⅲ 안정기에 의복 내 온도 상승이 다시 급상승 하는 것으로 나타나 운동 후 체내의 발열로 인한 의복 내 온도 상승을 예상할 수 있었다. 단계별 운동강도에 따른 활동복과 방화복의 의복 내 온도 차이는 운동단계가 증가할수록 차이가 큰 것으로 나타나 방화복의 열 방출 기능 보완이 필요한 것으로 파악되었다.
방화복의 습도 차이는 운동강도Ⅱ 안정기까지 증가하는 것으로 나타났으나 운동강도Ⅲ 이후 낮아지는 것으로 나타나 방화복의 열축적 제거의 기능이 의복 내 습도를 줄여 주는 것으로 파악되었다.
셋째, 방화복의 의복 내 발한량은 운동강도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으나 운동강도Ⅱ 안전기 이후 증가폭이 낮아지는 것으로 나타나 운동강도의 한계점에 다다르면 신체 적응으로 인하여 땀의 배출이 적어지는 것으로 파악되었다. 단계별 운동강도에 따른 활동복과 방화복의 발한량 차이는 운동강도Ⅲ 안정기에서 그 차이가 가장 적은 것으로 나타났으며, 이는 방화복이 발한량의 균형 유지 기능이 활동복에 비하여 높기 때문으로 예상된다.
운동강도에 따른 활동복과 방화복의 발한량은 [Table 4]와 같이 운동강도가 증가할수록 방화복의 발한량이 증가하는 것으로 나타났으며(F=60.618, p<0.001), 단계별 운동강도에 따른 활동복과 방화복의 발한량 차이는 [Figure 6]과 같이 운동강도Ⅱ 안정기 까지 의복 내 발한량 차이가 증가하는 것으로 나타났으나 운동강도Ⅲ 이후 의복 내 발한량 차이가 낮아지는 것으로 나타났다.
운동강도에 따른 활동복과 방화복의 의복 내 습도는 [Table 3]과 같이 운동강도가 증가할수록 방화복 내 습도가 증가하는 것으로 나타났으며(F=59.637, p<0.001), 단계별 운동강도에 따른 활동복과 방화복의 습도 차이는 [Figure 5]와 같이 운동강도Ⅱ 안정기 까지 의복 내 습도 차이가 증가하는 것으로 나타났으나 운동강도Ⅲ 이후 의복 내 습도 차이가 낮아지는 것으로 나타났다.
운동강도에 따른 활동복과 방화복의 의복 내 온도는 [Table 2]와 같이 운동강도가 증가할수록 방화복 내 온도가 증가하는 것으로 나타났으며(F=70.971, p<0.001), 단계별 운동강도에 따른 활동복과 방화복의 온도 차이는 [Figure 4]와 같이 운동단계가 증가할수록 의복 내 온도 차이가 큰 것으로 나타났다.
첫째, 소방복은 운동강도에 따른 의복 내 온도는 운동강도Ⅱ(45%VO2max)까지 증가하는 것으로 나타났으나 본 실험에서 고강도라고 할 수 있는 운동강도Ⅲ에는 오히려 낮아지는 것으로 나타나 운동강도의 한계점에 다다르면 더 이상 상승하지 않는 것으로 나타났다. 또한 운동강도Ⅲ 안정기에 의복 내 온도 상승이 다시 급상승 하는 것으로 나타나 운동 후 체내의 발열로 인한 의복 내 온도 상승을 예상할 수 있었다.

후속연구

본 연구를 통하여 소방공무원의 현장활동 시 방화복 기능이 신체에 미치는 영향을 간접적으로 파악할 수 있었으며, 이 같은 결과에 토대할 때 화재 진압 시 열악한 환경 속에서 근무하는 소방공무원의 안전성 확보와 신체 기능 유지를 위하여 소방용 방화복에 대한 기능 측면의 강화가 요구된다.
추후 연구 대상자와 실험 횟수를 증가하여 객관성을 확보할 수 있도록 지속적인 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	기능성 의복의 정의는 무엇인가?	기능성 의복은 착용자의 수행도 향상을 지원하고 유해요인으로부터 보호하기 위해 특정 기능이 부가된 의복으로 정의되는데[5], 특정 사용자 집단을 수용하기 위한 의복과 특정 환경에서 적합하게 사용되기 위한 보호복으로 구분된다[6]. 물리적, 화학적, 또는 생리적 유해 요인으로부터 신체 보호를 위하여 착용되는 보호복은 소방복, 방염복, 화생방복, 전기 작업자복, 방탄복, 무진복 등이 대표적이며[7], 이중 소방용 방화복은 일반적으로 불에 타지 않는 내열성 기능을 갖추고 외부의 열기를 차단하는 단열성, 외부 충격에도 견디는 내 구성, 물의 침투를 막는 방수성, 작업능률을 향상시키는 활동성과 가혹한 환경에서 구분이 가능한 식별성 등이 구비되어야 한다[8].
	방화복에 관한 유럽 및 국제적인 성능기준은 어떤 기준에 의하여 관리되는가?	소방용 방화복에 관한 유럽 및 국제적인 성능기준은 조금씩 차이가 있지만 외부물질, 수분 방어막, 열 보호막의 3가지 주요 구성물을 바탕으로 이들 요소들이 혼합되거나 각 요소를 결합해서 제작된다. 유럽 내의 방화복에 관한 구조적 성능 기준은 EN469, 미국의 국립 화재보호협회(NFPA)에서는 NFPA1971(2000), 캐나다는 일반기준위원회(CGSB)의 CGSB155(1998)의 기준[9], 국내는 KFI인정 기준에 의하여 관리되고 있으며, 의복의 구조적 강도, 의류의 복사와 대류열에 대한 저항, 열 절연체 등을 고려하여 정해진다[10].
	대표적인 보호복으로는 어떠한 것들이 있는가?	기능성 의복은 착용자의 수행도 향상을 지원하고 유해요인으로부터 보호하기 위해 특정 기능이 부가된 의복으로 정의되는데[5], 특정 사용자 집단을 수용하기 위한 의복과 특정 환경에서 적합하게 사용되기 위한 보호복으로 구분된다[6]. 물리적, 화학적, 또는 생리적 유해 요인으로부터 신체 보호를 위하여 착용되는 보호복은 소방복, 방염복, 화생방복, 전기 작업자복, 방탄복, 무진복 등이 대표적이며[7], 이중 소방용 방화복은 일반적으로 불에 타지 않는 내열성 기능을 갖추고 외부의 열기를 차단하는 단열성, 외부 충격에도 견디는 내 구성, 물의 침투를 막는 방수성, 작업능률을 향상시키는 활동성과 가혹한 환경에서 구분이 가능한 식별성 등이 구비되어야 한다[8].

참고문헌 (14)

소방방재청(2013). 2013년 소방행정자료 및 통계
Inhyeng Kang, Hyosuk Park, Han Sup Lee(2012). Assessment of Wear Comfort of Water-vapor-permeable (WVP) garments. Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles. 36(9). pp.928-939.

원문보기 상세보기
Gavin, T. P.(2003). Clothing and thermoregulation during exercise. Sports Medicine. 33(13). pp.941-947.

상세보기
Pascoe, D. D., Bellingar, T. A., & McCluskey, B. S.(1994). Clothing and exercise II: Influence of clothing during exercise-work in environmental extremes. Sports Medicine. 18(2). pp.94-108.

상세보기
Watkins, S. M.,(1995). Clothing: the Portable Environment. 2nd Ed., Iowa State University Press.
최혜선, 손부현, 도월희, 김은경, 강여선(2003). 테크니컬 웨어 설계, 서울: 수학사.
Rosenblad-Wallin, E.(1985). User-oriented product development applied to functional clothing design, Applied Ergonomics. 16(4). pp.279-287.

상세보기
Chang-Hoon Bang(2013). Effects of Workload on Human Body wearing Firefighting Protective Clothing in High Temperature. Journal of KOSHAM. 13(2). pp.197-201.

원문보기 상세보기
Joo-Hee Kwon , Jei-Sun Lee, Ga-Eun Ha, Soo-Ae Kweon(2012). The Importance and Uncomfort Degrees of the Firefighters' Active Uniforms. J. of Human Ecology. 16(2), pp.91-98.
소방방재청(2013). 소방용 방열복의 KFI인정기준
S.S. Cheung, T.M. McLellan and S. Tenagliahe(2000). Thermophysiology of Uncompensable Heat Stress: Physiological Manipulations and Individual Characteristics. Sports Med. 29. pp.329-359.

상세보기
Chang-Hoon Bang, Jun-Kyoung Lee, Jung-Suk Kwan(2013). Physiological Changes According to Workload Wearing Aluminized Firefighter' Protective Clothing. J. Kor. Inst. Fire Sci. Eng. 27(4). pp.56-60

원문보기 상세보기
Jayoung Cho, Jungrim Jeong, Soomin Yeon, Joonho Chang, Heecheon You, Heeeun Kim(2007). Development and Application of an Ergonomic Evaluation System for Functional Clothing: Evaluation of Flame proof Clothing and Identification of Design Problems. Journal of the Ergonomics Society of Korea. 26(2). pp.1-13.

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獨立行政法人消防硏究所(2004). 消防用防火服の快適性能, 機能性能の評價に關する硏究報告書

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표제어: PCR

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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