[논문]소방방화복을 착용했을 때의 소방진압 업무 적합도 평가 프로토콜의 개발

김시연; 이주영

doi:10.7731/kifse.2016.30.1.138

소방방화복을 착용했을 때의 소방진압 업무 적합도 평가 프로토콜의 개발
Development of Firefighting Performance Test Drills while Wearing Personal Protective Equipment 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.30 no.1, 2016년, pp.138 - 148

초록
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본 연구에서는 화재 현장에서의 소방진압 업무 적합도를 평가하기 위한 소방관 모의작업 프로토콜을 개발하였고 기존의 체력검정법과 평가 방식을 비교하였다. 본 연구에서 개발한 프로토콜은 모든 소방용 개인보호구를 착용한 채 복사열원 앞에서 3분 동안 걷는 동작을 포함한 총 여덟 가지 동작으로 구성되었으며 5분의 휴식을 사이에 두고 3회 반복되었다. 연구 결과로, 약 30분의 테스트 동안 소방관의 직장온과 심박수는 각각 $38.5^{\circ}C$, 185 bpm까지 상승하였다. 또한 총 소요시간과 연령보정치를 적용하지 않은 기초체력검정 결과는 유의하게 부적 상관관계를 보였다(r = -0.728, p < 0.05). 그러나 진압 경력이 긴 소방관일수록 총 소요시간은 길었던 반면, 총 소요시간과 생리적 부담 수준이 함께 고려된 평가 방식에서는 기초체력검정 결과보다 더 높은 점수를 얻었다. 이러한 결과는 단순하게 소요시간만을 이용한 평가는 생리적 서열부담을 무시할 수 있으며, 소방관 모의작업 프로토콜 이용 시 생리적 부담 수준을 함께 고려할 때에 소방진압 업무 적합도에 대한 보다 심층적인 평가가 가능함을 보여준다.

Abstract ▼ AI-Helper

A firefighting simulation was developed in order to assess the physical work capacity of firefighters. The simulation consisted of eight common firefighting tasks, including walking with radiant heat for 3 min while wearing full personal protective equipment (PPE). Nine professional firefighters performed the test a total of three times with a 5 min rest interval between each session. The entire series of tests took approximately 30 min to complete ($381{\pm}30s$). Rectal temperatures were found to increase from $37.4{\pm}0.3^{\circ}C$ to $38.5{\pm}0.4^{\circ}C$, while heart rates were found to increase from $92{\pm}18bpm$ to $185{\pm}13bpm$ during testing. Time to completion of the test drills and non-modified physical fitness values showed a significantly negative correlation (r = -0.728, p < 0.05). Firefighters who had longer periods of firefighting service had longer duration time and also recorded higher scores using an integrated scoring system of time to completion (TTC) and physiological strain index (PhSI). The results indicated that the determination of TTC alone can be a misrepresentation of capability, as it neglects to account for accumulated heat strain. The simulated firefighting test provided a useful insight into physical fitness level, but also the comprehensive work capacity of the firefighters when assessed based on TTC and PhSI.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 높은 수준의 복합적인 체력을 요하는 소방관의 직무특성을 반영하는 모의작업 프로토콜을 개발하고, 화재진압 적합성을 평가하기에 보다 적합한 평가방식을 제안하는 것을 목표로 하였다. 본 연구는 소방관의 작업 동작 뿐 아니라, 환경 조건과 작업 패턴 등의 작업 특성을 반영하는 소방관 모의작업 프로토콜을 개발하고, 그 평가 결과를 심폐지구력 평가 결과(VO_2max, HR_max), 그리고 현재 우리나라에서 시행되는 체력검정결과와 비교해봄으로써, 현재 체력평가의 적합성을 재고하고 소방관의 모의작업을 활용한 체력평가의 가능성을 진단해보고자 한다.
본 연구는 높은 수준의 복합적인 체력을 요하는 소방관의 직무특성을 반영하는 모의작업 프로토콜을 개발하고, 화재진압 적합성을 평가하기에 보다 적합한 평가방식을 제안하는 것을 목표로 하였다. 본 연구는 소방관의 작업 동작 뿐 아니라, 환경 조건과 작업 패턴 등의 작업 특성을 반영하는 소방관 모의작업 프로토콜을 개발하고, 그 평가 결과를 심폐지구력 평가 결과(VO_2max, HR_max), 그리고 현재 우리나라에서 시행되는 체력검정결과와 비교해봄으로써, 현재 체력평가의 적합성을 재고하고 소방관의 모의작업을 활용한 체력평가의 가능성을 진단해보고자 한다.
본 연구에서는 보다 복합적인 체력이 요구되는 소방업무의 적합성을 평가하기 위한 체력평가 프로토콜을 개발하기 위한 목적으로 여덟 가지의 동작으로 구성된 모의작업 프로토콜을 개발하였으며, 이 때 서열부담(PhSI)과 심혈관계 부담, 그리고 이 두 요인을 종합한 점수를 산출하였다. 그 결과, 체력검정 결과가 높은 소방관이 모의작업평가 프로토콜에서 더 빠른 시간 내에 동작을 수행하였으나, 소방관 모의작업 평가에서 서열부담을 반영하는 PhSI, 그리고 종합점수는 체력검정 결과와 상이하였다.
본 연구에서는 소방업무적합성 평가에 적합한 여덟 가지 동작으로 구성된 모의작업 프로토콜을 개발하였으며, 이를 활용하여 소방관의 실제 작업 시 서열부담의 추정치를 계산하였고, 체력검정 결과와 VO_2max, HR_max와 비교를 통해 소방관 모의작업 프로토콜의 소방진압 업무 적합도 평가로서의 타당성을 평가하였다. 그 결과, 89%HR_max 수준에서 소방작업이 1시간 이상 작업이 지속될 경우, 직장온은 ~39.
Elsner and Kolkort⁽⁶⁾는 VO_2max가 더 높을수록 더 높은 운동 강도로 수행한다고 보고하였지만, 높은 운동 강도로 수행하는 것이 나이보다도 직무 숙련도와 관련성이 있을 수 있음을 시사하는 결과이다. 이에 단순한 소요시간을 바탕으로 결과를 도출하는 것보다, 페이스 조절을 통한 서열부담의 관리능력을 반영하는 PhSI를 함께 점수에 반영하는 것이 본연구에서 제안되었다.

제안 방법

(14)이 제안한 프로토콜에 실제 국내에서 이용한 소방장비, 그리고 이용 가능한 연구시설을 고려하여 총 8단계의 동작으로 한 세트를 구성하였으며, 5분의 휴식을 사이에 두고 총 3회의 세트를 반복하는 것으로 다음과 같이 실험 프로토콜을 구성하였다(Figure 1); 1) 65 mm 호스(7 kg) 두 개를 양 손에 들고 40 m 걸어서 이동, 2) 65 mm 호스(7 kg) 두 개를 양 손에 들고 3개층(66 계단)을 걸어서 올라감, 3) 15 kg 사다리를 들고 20m를 이동하여 벽면에 사다리를 세움, 4) 사다리를 다시 내리고 사다리를 든 채 20 m 걸어서 이동함, 5) 65 mm 호스(7 kg) 두 개를 양 손에 들고 5개 층(110 계단)을 걸어서 내려감, 6) 4.5 kg 해머를 이용하여 고무 타이어를 힘껏 3회 타격함, 7) 복사열원을 마주보고 트레드밀에서 5.
심혈관계 부담을 평가하기 위한 심박수는 가슴벨트와 손목시계로 구성된 Polar 사의 심박수 측정기(RS400, Polar,Finland)를 이용하여 5초 간격으로 측정하였다. 각 동작 별 소요 시간을 실시간으로 기록하였으며, 이를 바탕으로 각 동작 별 심부온, 직장온, 심박수를 분석하였고 동작 별 소요 시간과 총 소요 시간을 계산하였다. 단, 총 소요 시간을 계산할 때 동작 간 변환 시간은 제외하였다.
소방관 체력검정은 본 실험에 참여한 아홉 명의 소방공무원들의 2015년 4월에 소방재난본부에서 실시했던 체력검정 결과를 이용하였다. 검정 종목은 총 6종으로 악력, 배근력, 앉아 윗몸 앞으로 굽히기, 왕복 오래달리기, 윗몸일으키기, 제자리 멀리뛰기로 구성되며, 각 종목별 측정기록을 1~10점으로 평가한 후 6 종목 측정점수와 연령대별 보정치(35세 이하: 2점, 36~40세: 7점, 41~45세: 9점, 46~50세: 12점, 51~55세: 15점, 56세 이상: 19점)를 모두 합산하여 산정한다. 본 연구에서는 실험참여자로 참여한 소방관들의 실제 체력검정 결과에서 연령대별 보정치를 합산한 것(modified physical fitness test)과 합산하지 않은 것(non-modified fitness test)을 분석에 모두 이용하였다.
개인의 유산소 운동 능력 평가의 지표인 최대 산소섭취량(VO_2max)은 에너지 대사량계(Quarkb², COSMED, Italy)를 이용하여 측정하였다. 매 실험 전, 표준 가스 혼합계(4%CO₂, 16%O₂,balance nitrogen)를 이용한 공기와 가스 캘리브레이션과, 3 L의 실린더를 사용한 부피 캘리브레이션을 진행하였다.
본 연구에서 제안한 모의작업 프로토콜은 소방작업의 특성을 반영하는 네 가지 요소를 포함하였다. 먼저, 모든 개인보호구의 착용하였으며, 실제 소방업무 관련 동작 포함하였다. 하지만 본 프로토콜에서 가장 특징적인 점은 무엇보다도 복사열원 앞에서 트레드밀 위를 3분 동안 걷는 동작이 추가된 것이라고 할 수 있다.
본 연구에서 제안한 프로토콜의 두 번째 특징은 기존의 연구들은 동작들을 한 번씩만 수행하는 경우가 많았으나, 본 연구에서는 5분의 휴식기를 두고 모의작업 세트를 총 세 번 반복함으로써 서열 부담이 누적되는 반응을 관찰하고, 이러한 상황에서의 모의작업 수행능력을 평가할 수 있도록 한 것이다. 이는 실제 소방작업이 20~30분의 진압 작업, 그리고 호흡기 보호구의 공기를 충전하는 짧은 휴식으로 구성되어 있음을 반영한 것으로 서열 부담의 누적을 통해 더 높은 소방관들의 더 높은 서열 부담 수준을 이끌어낼 수 있다.
⁽²²⁾이 60 bpm을 사용하기를 제안했다. 본 연구에서도 동작을 시작하기 전 10분의 안정기에, 무거운 소방장비를 짊어지고, 그로 인한 서열부담이 가해지는 상황임을 고려하여, 이와 같은 수정된 PhSI 식을 사용하였다.
소방작업은 20~30분의 작업과 짧은 휴식의 반복으로 구성되는데, 본 프로토콜에서는 이를 반영하여 Circuit 사이에 5분의 휴식을 두었다. 휴식기에 소방관은 장갑을 제외한 소방용 개인보호구를 제거하지 않았는데, 휴식 중 개인 보호구의 착용은 작업 중 생성된 체열의 발산을 방해하여, 5분 간 어떠한 추가적인 동작을 하지 않았음에도 불구하고 직장온은 상승하는 결과를 보였다.
실험참여자는 각자의 인체 사이즈에 맞는 신형 소방방화복(4, 6, 9호 중 선택)을 착용하였고, 호흡기 보호구(self-contained breathing apparatus, SCBA)를 포함한 모든 소방용 개인보호구(장갑, 두건, 헬멧, 고무부츠)를 착용하였다. 다만, 호흡기 보호구의 안면부 마스크는 착용하지 않았으며, 호흡기 보호구에서도 분리되었다.
첫 번째 세트를 시작하기 전에는 초기 안정 시 생리적, 주관적 상태를 측정하기 위해 10분의 안정기를 가졌으며, 세 번째 세트의 여덟 번째 동작이 완료되면, 곧바로 장갑과 헬멧, 두건, 호흡기 보호구를 제거하였으며, 방화복 상의의 지퍼를 열어둔 채로 60분 간 휴식기를 가졌다. 실험참여자들은 모든 동작을 수행할 때 빠르되, 뛰지 않는 속도를 유지하도록 요청하였으며, 실험을 수행하기 전에, 프로토콜에 대한 충분한 설명을 한 후, 예행연습을 실시함으로써 첫 번째 세트에서 프로토콜에 대한 숙지 부족으로 인해 소요시간이 길어지지 않도록 하였다.
실험참여자들은 운동화와 운동복을 착용했으며, 트레드밀에서 천천히 걷기(4 km · h−1)로시작하여 1분마다 1 km · h−1씩 더 빠르게 뛰었으며, 실험참여자들이 더 이상 운동을 지속할 수 없고, 산소소비량의 증가가 정체된 구간에서의 산소소비량과 심박수를 VO2max 그리고 HRmax로 하였다(18,19).
직장온과 피부온은 데이터 로거(LT-8A, Japan)를 통해 기록, 저장되었다. 심혈관계 부담을 평가하기 위한 심박수는 가슴벨트와 손목시계로 구성된 Polar 사의 심박수 측정기(RS400, Polar,Finland)를 이용하여 5초 간격으로 측정하였다. 각 동작 별 소요 시간을 실시간으로 기록하였으며, 이를 바탕으로 각 동작 별 심부온, 직장온, 심박수를 분석하였고 동작 별 소요 시간과 총 소요 시간을 계산하였다.
인체의 서열부담을 측정하는 지표인 심부온은 직장온으로 측정하였는데, 직장온은 직장온 센서를 항문 괄약근 뒤 16 cm 깊이로 삽입하여 매 5초 마다 측정하였다. 피부온은 인체 7부위(이마, 가슴, 윗팔, 넓적다리, 종아리, 발등, 발가락)에서 5초 간격으로 측정하였다.
첫 번째 세트를 시작하기 전에는 초기 안정 시 생리적, 주관적 상태를 측정하기 위해 10분의 안정기를 가졌으며, 세 번째 세트의 여덟 번째 동작이 완료되면, 곧바로 장갑과 헬멧, 두건, 호흡기 보호구를 제거하였으며, 방화복 상의의 지퍼를 열어둔 채로 60분 간 휴식기를 가졌다. 실험참여자들은 모든 동작을 수행할 때 빠르되, 뛰지 않는 속도를 유지하도록 요청하였으며, 실험을 수행하기 전에, 프로토콜에 대한 충분한 설명을 한 후, 예행연습을 실시함으로써 첫 번째 세트에서 프로토콜에 대한 숙지 부족으로 인해 소요시간이 길어지지 않도록 하였다.
평균피부온은 Hardy and Dubois⁽²⁰⁾의 7점법을 이용하되, 손등에서의 피부온을 윗팔에서의 피부온으로 대체하여 계산하였다.
인체의 서열부담을 측정하는 지표인 심부온은 직장온으로 측정하였는데, 직장온은 직장온 센서를 항문 괄약근 뒤 16 cm 깊이로 삽입하여 매 5초 마다 측정하였다. 피부온은 인체 7부위(이마, 가슴, 윗팔, 넓적다리, 종아리, 발등, 발가락)에서 5초 간격으로 측정하였다. 직장온과 피부온은 데이터 로거(LT-8A, Japan)를 통해 기록, 저장되었다.

대상 데이터

다만, 호흡기 보호구의 안면부 마스크는 착용하지 않았으며, 호흡기 보호구에서도 분리되었다. 방화복 내부에는 긴팔 티셔츠(면 100%)와 운동복 바지(면 100%), 그리고 양말과 속옷을 착용했다. 호흡기 보호구는 공기가 100% 채워진 상태였으며, 이 때 호흡기 보호구의 무게는 8.
본 실험에는 총 아홉 명의 건강한 현직 소방관(나이 38 ± 8세, 키 174 ± 5 cm, 체중 74 ± 10 kg, 소방관 경력 9±9년, 최대산소섭취량(VO2max) 51 ± 8 ml · kg−1 · min−1, 최대심박수(HRmax) 192 ± 8 bpm)이 실험에 참여하였다.
소방관 체력검정은 본 실험에 참여한 아홉 명의 소방공무원들의 2015년 4월에 소방재난본부에서 실시했던 체력검정 결과를 이용하였다. 검정 종목은 총 6종으로 악력, 배근력, 앉아 윗몸 앞으로 굽히기, 왕복 오래달리기, 윗몸일으키기, 제자리 멀리뛰기로 구성되며, 각 종목별 측정기록을 1~10점으로 평가한 후 6 종목 측정점수와 연령대별 보정치(35세 이하: 2점, 36~40세: 7점, 41~45세: 9점, 46~50세: 12점, 51~55세: 15점, 56세 이상: 19점)를 모두 합산하여 산정한다.

데이터처리

귀무가설은 p < 0.05 수준에서 기각하였으며, 모든 데이터는 평균과 표준편차(mean ± SD)로 나타내었다.
21 통계프로그램을 이용하였다. 동작별 차이와 Circuit 별 차이를 확인하기 위해 일원배치 분산분석을 각각 시행하였고 Duncan post-hoc test를 이용하여 일원배치 분산분석 결과 유의차가 확인되었을 때, 구체적으로 어떤 집단끼리 유의차가 발생하였는지를 확인하였다. 소방관 모의작업 프로토콜과 VO_2max, HR_max, 그리고 체력검정 결과와의 관련성을 확인하기 위해 상관분석을 시행하였으며, 나이와 화재진압 경력에 따라 위의 테스트 결과들이 유의하게 차이를 갖는지를 상관분석을 통해 확인하였다.
동작별 차이와 Circuit 별 차이를 확인하기 위해 일원배치 분산분석을 각각 시행하였고 Duncan post-hoc test를 이용하여 일원배치 분산분석 결과 유의차가 확인되었을 때, 구체적으로 어떤 집단끼리 유의차가 발생하였는지를 확인하였다. 소방관 모의작업 프로토콜과 VO_2max, HR_max, 그리고 체력검정 결과와의 관련성을 확인하기 위해 상관분석을 시행하였으며, 나이와 화재진압 경력에 따라 위의 테스트 결과들이 유의하게 차이를 갖는지를 상관분석을 통해 확인하였다. 귀무가설은 p < 0.

이론/모형

(21) 의 physiological strain index (PhSI)를 사용하였다. 이는 실시간으로 직장온과 심박수를 측정하여 파악할 수 있는 서열 부담과 심혈관계 부담을 종합한 것으로, 0부터 10까지의 숫자의 결과값을 가지며, 숫자가 클수록 높은 생리적 부담을 나타낸다.
단, 총 소요 시간을 계산할 때 동작 간 변환 시간은 제외하였다. 개인의 유산소 운동 능력 평가의 지표인 최대 산소섭취량(VO_2max)은 에너지 대사량계(Quarkb², COSMED, Italy)를 이용하여 측정하였다. 매 실험 전, 표준 가스 혼합계(4%CO₂, 16%O₂,balance nitrogen)를 이용한 공기와 가스 캘리브레이션과, 3 L의 실린더를 사용한 부피 캘리브레이션을 진행하였다.
검정 종목은 총 6종으로 악력, 배근력, 앉아 윗몸 앞으로 굽히기, 왕복 오래달리기, 윗몸일으키기, 제자리 멀리뛰기로 구성되며, 각 종목별 측정기록을 1~10점으로 평가한 후 6 종목 측정점수와 연령대별 보정치(35세 이하: 2점, 36~40세: 7점, 41~45세: 9점, 46~50세: 12점, 51~55세: 15점, 56세 이상: 19점)를 모두 합산하여 산정한다. 본 연구에서는 실험참여자로 참여한 소방관들의 실제 체력검정 결과에서 연령대별 보정치를 합산한 것(modified physical fitness test)과 합산하지 않은 것(non-modified fitness test)을 분석에 모두 이용하였다.

성능/효과

각 평가 결과들의 상호 관련성을 파악하기 위해 순위 결과가 아닌, 각 테스트 별 점수를 이용하여 상관분석을 실시한 결과, 연령보정치를 준 체력검정 결과와 주지 않은 체력검정 결과 (r = 0.881, p < 0.01), 그리고 연령보정치를 주지 않은 체력검정 결과와 VO2max (r = −0.728, p < 0.05), 그리고 소방관 모의작업 체력평가 결과 중 소요시간과 총 순위(r = 0.797, p < 0.05) 사이에 유의한 정적 상관관계가 있었다.
그 결과, 89%HRmax 수준에서 소방작업이 1시간 이상 작업이 지속될 경우, 직장온은 ~39.7 °C에 도달하여 열사병 위험 수준에 도달할 것이라고 추정되었으며, 방화복을 제거하지 않는 5분간의 짧은 휴식은 서열부담의 경감에 도움을 주지 않았다.
본 연구에서는 보다 복합적인 체력이 요구되는 소방업무의 적합성을 평가하기 위한 체력평가 프로토콜을 개발하기 위한 목적으로 여덟 가지의 동작으로 구성된 모의작업 프로토콜을 개발하였으며, 이 때 서열부담(PhSI)과 심혈관계 부담, 그리고 이 두 요인을 종합한 점수를 산출하였다. 그 결과, 체력검정 결과가 높은 소방관이 모의작업평가 프로토콜에서 더 빠른 시간 내에 동작을 수행하였으나, 소방관 모의작업 평가에서 서열부담을 반영하는 PhSI, 그리고 종합점수는 체력검정 결과와 상이하였다. 이는 방화복이 아닌, 간단한 운동복을 착용한 상태에서 평가된 체력검정등급이 화재진압 업무의 적합도를 충분히 반영하는 것은 아님을 보여준다.
동작을 완료하는데 소요된 시간이 가장 짧았던 동작은 여섯 번째 동작이었던 해머로 물체를 3회 강하게 타격하는 동작으로, 5~7초 소요되었으며, 3분 동안 트레드밀을 걷는 것으로 시간이 고정되어 있었던 일곱 번째 동작을 제외하고 가장 오랜 시간이 소요된 동작은 다섯 번째 동작이었던 계단을 내려오는 동작으로 약 68~74초가 소요되었다. 각 동작별 소요 시간과 한 세트를 완료하는 데 소요된 시간은 모두 반복된 횟수에 따른 통계적으로 유의한 차이가 없어, 동작이 수행됨에 따라 누적된 신체적 피로와 서열부담에 따른 동작의 소요시간의 지연이 발견되지 않았다(Table 2).
심혈관계 부담 수준을 기준으로 유산소 운동 부담(aerobic strain)을 추정했을 때, 75~84, 85~94, 95~100%HR_max는 각각 높은 부담(50~75%VO_2max), 매우 높은 부담(75~89%VO_2max),그리고 극도로 높은 부담(90~100%VO_2max)을 추정하는데, 높은 부담 수준의 작업을 60분 간 지속할 수 있다고 하면, 매우 높은 수준의 작업은 20~30분, 극도로 높은 부담 수준의 작업은 1~10분 간 지속하는 것이 권해진다⁽²⁶⁾. 따라서 본 프로토콜은 매우 높은 부담 수준으로 75~89%VO_2max를 요구했다고 추정된다.
7 °C에 도달하여 열사병 위험 수준에 도달할 것이라고 추정되었으며, 방화복을 제거하지 않는 5분간의 짧은 휴식은 서열부담의 경감에 도움을 주지 않았다. 또한 연령 보정치를 주지 않은 체력검정 결과가 높은 소방관은 모의작업 프로토콜을 더 빨리 완료하여, 소요시간만을 바탕으로 평가할 경우 뛰어났으나, 소요시간이 짧다는 것은 산소소비량이 증가하는 것을 함의하여 이는 서열부담을 가중시키며 장시간 작업 시 체온조절에 불리한 작용을 하므로 소요시간이 짧은 것이 반드시 소방진압 작업에 유리한 것이 아님을 고려해볼 때, 소방진압 업무 적합도의 평가 방법으로는 소요시간을 단독으로 사용하는 것보다 서열부담을 나타낼 수 있는 지표인 PhSI를 함께 고려하여 평가하는 것이 권장되었다. 소방관은 나이에 무관하게 진압 경력이 길수록 소방관 모의작업 프로토콜의 소요시간이 더 길었는데, 이는 테스트와 그 평가 기준을 세울 때 진압 경력이 보다 타당한 기준이 될 수 있음을 시사한다.
또한, 세 번의 Circuit을 마친 후 소방관은 헬멧, 방화두건, 장갑, 호흡기 보호구를 벗고 상의의 지퍼를 열어둔 채로 60분 간 약 25 °C의 환경에서 회복기를 가졌는데, 초기안정 시 직장온이 37.4 °C였으나, 60분의 회복 이후 직장온은 38.0 °C로 마지막 동작을 완료한 직후보다 약 0.5 °C가 하락하였으나, 초기 안정 시보다는 여전히 0.6 °C 높은 수준이었다.
본 실험에서 1번과 4번, 7번 실험참여자는 Non-modified physical fitness test 보다 생리적 부담과 총 소요 시간을 반영한 모의작업 평가결과의 순위가 더 높았다. 이들은 진압경력이 오래됐거나(4번과 7번), 유연성의 부족으로 인해 체력검정에서 고득점을 취득하지 못한 소방관이었다(1번).
본 연구 결과에서 30분 간 직장온의 증가량이 1.12 °C이었다는 것은 동작들을 1회 약 20~30분간의 작업을 짧은 휴식을 사이에 두고 화재를 완전히 진압할 때까지 여러 차례 반복하는 실제 소방관의 작업 패턴을 고려했을 때, 작업이 1시간 이상 진행될 경우 중간에 충분한 휴식을 취하지 않는다면 직장온이 열사병 위험수준인 40 °C에 도달할 가능성이 매우 높음을 추정케 한다.
본 연구에서는 ~30분의 비교적 짧은 시간 동안 직장온이 평균 1.12 °C 증가하여 38.5 °C에 도달하였는데, 실험 지속 시간이 짧았던 점, 그리고 본 연구에서는 실제 화재를 활용하지 않았던 것을 고려했을 때, 실용적이면서도 실제 소방 작업의 서열부담을 비교적 유사하게 반영한다고 평가할 수 있다.
소방관의 기초 체력검정 결과는 나이 보정치를 적용한 것과 적용하지 않은 것 모두 나이에 따른 상관분석 결과 통계적으로 유의한 결과는 도출되지 않았지만, 나이 보정치를 적용하지 않았을 때 음의 상관의 경향을 보였던 반면(r = −0.507, p = 0.164), 나이 보정치를 적용한 후에는 음의 상관의 경향도, 양의 상관의 경향도 보이지 않았다(r = −0.047, p = 0.904).
심박수의 세트 간 통계적 유의한 차이는 휴식기에서만 확인되었다(p < 0.01), 동작이 개시되면, 심박수는 급격히 증가하였으며, 첫 번째 세트에서는 두 번째 동작부터, 두 번째 세트에서는 네 번째 동작부터, 세 번째 세트에서는 세 번째 동작부터 비교적 일정하게 높은 수준으로 유지되었다(Figure 2C).
이러한 결과는 현재 기초 신체능력 검정 결과가 높은 소방관이 모의작업 평가 프로토콜에서 더 빠른 시간 내에 동작을 수행한다는 것을 보여준다(p < 0.05).
휴식기에 소방관은 장갑을 제외한 소방용 개인보호구를 제거하지 않았는데, 휴식 중 개인 보호구의 착용은 작업 중 생성된 체열의 발산을 방해하여, 5분 간 어떠한 추가적인 동작을 하지 않았음에도 불구하고 직장온은 상승하는 결과를 보였다. 즉, 개인보호구를 제거하지 않은 상태에서의 5분의 휴식은 어떠한 생리적 서열부담 회복 효과가 없음을 보여주었다.
평균피부온은 안정 시 34.2 ± 0.8 °C이었으며, 첫 번째,두 번째, 세 번째 세트를 완료한 직후의 평균피부온은 각각 35.4 ± 0.7 °C, 36.6 ± 0.8 o°C, 37.0 ± 0.7 °C이었으며, 60분 간 회복을 거친 후의 평균피부온은 35.1 ± 0.5 °C으로, 60분 간 휴식을 취했음에도 불구하고 초기 안정 시 값으로 완전히 회복되지 않았다.

후속연구

먼저, 소방방화복과 보호구가 인체의 움직임을 저해하는 정도를 평가하기 위한 목적인 동작성 평가(mobility test)로도 활용이 가능하다. 또한 방화복과 개인보호구가 인체에 야기하는 서열부담을 평가하고 측정하기 위한 실험 프로토콜로도 활용할 수 있다. 본 프로토콜은 실제 화재 진압업무와 유사한 환경(서열 스트레스, 방화복 착용)과, 대표적인 소방업무 동작들을 반영하였기에, 실제 화재 현장에서의 생리적 반응을 단순한 트레드밀을 걷는 동작으로 구성된 프로토콜보다 더 잘 반영한다고 볼 수 있다⁽¹⁷⁾.
⁽¹⁴⁾의 연구에서 개발된 프로토콜은 별도의 환경에서의 서열 스트레스를 가하지 않았으며, 그 이후 일부 연구자들이 환경온도를 고온으로 설정하거나⁽¹⁶⁾, 실제 화재 실험을 실시하는 방법⁽¹⁵⁾을 통해 실제 환경에서 높은 서열 스트레스를 받는 소방작업의 특성이 반영된 프로토콜을 제안하였다. 하지만 사다리를 옮기고 계단을 오르내리는 등의 큰 반경을 요하는 실험 프로토콜로 인해 실제 화재 실험과 환경온도 통제가 어려운 실험 환경일 경우가 발생할 가능성이 큰데, 이러한 경우에 본 연구에서 제안한 복사열원을 활용한 스트레스 부하를 활용할 수 있을 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	소방용 개인보호구가 실제 화재현장에서 소방관에게 끼치는 영향은 무엇인가?	하지만, 실제 화재 현장에서소방관에게는 이러한 기초 체력 평가에서 측정하는 체력을 넘어선 보다 복합적인 능력이 요구된다(7). 우선, 소방관은 약 20~30 kg에 달하는 소방용 개인보호구를 항상 착용해야 하는데, 이는 소방관의 산소소비량을 증가시키며(2,5,6), 근피로도와 서열부담을 가중시킨다(8-11). Skoldstrom(12)은45 oC에서 3.
	소방관이라는 직업은 무엇인가?	소방관은 다양한 위험요소가 산재한 고온의 환경에서20~30 kg에 달하는 개인보호구를 착용한 채 신체적 강도가 높은 업무를 수행해야 하는 매우 높은 체력적인 수준을요구하는 직업이다(1). 이 때 개인보호구는 의복무게의 증량, 동작성(mobility)의 저해(2), 그리고 피부면을 통한 체열의 발산을 방해함으로써 인체의 생리학적 부담을 가중시킨다(3).
	소방업무수행검사는 어떻게 구성되는가?	위와 같이 소방관의 화재진압 업무 적합도를 평가하기 위한 소방작업 동작을 활용한 소방업무수행검사는 현재 국내에서도 소방기술경연대회에서 실시되고 있다(17). 이 검사는 호스전개, 강제진입, 물건 올리기, 인명 구조, 계단 오르기의 다섯 가지 동작으로 구성되어 있는데, 평가는 소요시간으로만 이루어지고 있다. 소요시간이 짧을수록 더 높은 점수를 받기 때문에 소방관들은 소요시간을 최소화하기 위해, 같은 동작을 수행하면서도 더 많은 에너지를 소비하며 이는 서열부담의 조절을 방해한다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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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