[논문]선박사고용 호흡구난장비의 착용성 및 활동성 평가 연구

노재현; 박용환

doi:10.7731/kifse.2019.33.2.079

선박사고용 호흡구난장비의 착용성 및 활동성 평가 연구
Evaluation on th e Wear Fit and Activity of Emergency Escape Breathing Devices for Ship Accidents 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.33 no.2, 2019년, pp.79 - 84

노재현 (호서대학교 소방방재학과 대학원) , 박용환 (호서대학교 안전소방학부)

초록
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선박 운항 중 화재나 사고 시에 선박 내부의 복잡한 구조나 침수로 인해 갑판으로의 신속한 피난이 어려울 경우 유해가스나 산소 부족에 대응하기 위해서는 비상탈출용 호흡구난장비가 필수적이다. 최근 국내에서도 비상탈출호흡구가 개발 보급되고 있으나, 기본 성능만 만족할 뿐 실제 사용시의 착용성 및 활동성에 대한 평가 사례가 없어 그 효용성에 대해 의혹이 크다. 본 연구에서는 선박사고에 적합한 비상탈출호흡구에 대한 착용성 및 활동성 평가 항목을 제반 국제 기준으로부터 도출하였고, 개방식과 폐쇄식 각각의 국산 제품 샘플에 대한 평가를 수행하였다. 개방식은 시인성, 착용시간, 호흡저항 및 호스 걸림 부분에서, 폐쇄식은 정화통 방해, 무게 불균형, 호흡백 시야 가림 부분에서 개선이 필요한 것으로 평가되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The use of emergency escape breathing devices (EEBD) is strongly required to protect against toxic gas or flooding caused by ship fires or accidents. Recently developed domestic EEBD products only satisfy the basic performance requirements, but no wear fit and activity performance evaluation has been done for real usage. In this study, the global level test requirements for wear comfort and activity of EEBDs were developed and the open and closed type of domestic EEBD products were evaluated. Poor visibility, longer wear time, breathing resistance, and hose obstruction in an open type and canister obstruction, weight unbalance, and an invisible black breathing bag in the closed type EEBD were estimated to be the main problems that need to be improved.

주제어

표/그림 (12)

그림 Figure 1. Domestic EEBD samples.
표 Table 1. Specification of EEBD Samples
표 Table 2. Standards for Wear Fit and Activity Test of Gas Masks
그림 Figure 2. Photos of EEBD samples after wear.
그림 Figure 3. Wear fit test results analysis.
표 Table 3. Wear Fit Test Results of the Samples
표 Table 4. Comments on the Wear Comfort
그림 Figure 4. Activity test results analysis.
표 Table 5. Activity Test Results
표 Table 6. Comments on the Wear Activity
표 Table 7. Water Activity Test Results
표 Table 8. Comments on the Water Activity

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 각 방식의 국산 제품의 장단점 및 피난 시의 착용성 및 활동성을 비교 평가하였다. 이를 위하여 국내외 관련 기준을 분석하고 선박용 비상탈출호흡구에 대한 국제적 수준의 착용성 및 활동성 평가 항목을 도출하였다.

제안 방법

평가 방법은 성인 남녀 총 15명의 실험자가 각 시험항목에 대하여 ‘매우불편, 불편, 보통, 편함, 매우 편함’의 5개 등급으로 나누어 주관적이지만 느끼는 대로 평가하도록 하였으며, 수중 시험은 안전을 고려하여 스쿠버 교육을 받은 5명의 실험자만 참여하였다. 각 실험에서 불편함이 있을시에는 불편 부위와 불편 증세 등 시험자의 의견을 반드시 기록하도록 하였다.
그리하여 본 연구에서는 착용성 시험 항목 12가지와 활동성 시험 항목 12가지를 적용하였다.
본 연구에서는 EN 13274-2 기준을 바탕으로 본 연구에 가장 적합하다고 판단되는 12 개의 착용성 평가 항목과 10개의 활동성 평가 항목을 도출하였고, 여기에 선박 사고로 피난 시 수중에서의 활동도 필요할 수 있다고 판단하여 활동성 평가 항목에 다이빙하기와 수면이동하기 등 수중시험 항목 2종을 추가하였다.
본 연구에서는 각 방식의 국산 제품의 장단점 및 피난 시의 착용성 및 활동성을 비교 평가하였다. 이를 위하여 국내외 관련 기준을 분석하고 선박용 비상탈출호흡구에 대한 국제적 수준의 착용성 및 활동성 평가 항목을 도출하였다.

대상 데이터

실험 대상으로서는 개방식과 폐쇄식의 특성을 상호 비교하기 위하여 국산 A(개방식) 제품과 국산 B(폐쇄식) 제품을 각각 샘플로 선정하였다.
평가 방법은 성인 남녀 총 15명의 실험자가 각 시험항목에 대하여 ‘매우불편, 불편, 보통, 편함, 매우 편함’의 5개 등급으로 나누어 주관적이지만 느끼는 대로 평가하도록 하였으며, 수중 시험은 안전을 고려하여 스쿠버 교육을 받은 5명의 실험자만 참여하였다.

성능/효과

개방식의 경우 사용자가 가방속의 산소통 밸브를 수동으로 열어서 사용해야 하는 데 비해 폐쇄식은 원타치 방식으로 사용자가 개봉과 동시에 산소통 밸브가 자동으로 열려서 보다 빠른 시간 내에 신속하게 착용할 수 있으므로필요시 즉각적으로 대응하기에 유리한 것으로 평가되었다.
다만 각 제품이 상시 사용이 아닌 비상용으로 짧은 시간 사용된다는 점을 감안하더라도 착용성이나 활동성 측면에서는 전반적으로 호흡 재순환 방식인 폐쇄식이 공기 공급 방식인 개방식보다 개선되어야 할 점들이 많은 것으로 평가되었다.
또한 폐쇄식은 날숨속의 산소를 재활용하기 때문에 산소 공급량이 적어도 되므로 산소용기 크기가 작아서 경량이고, 수납성 또한 개방식의 가방 타입보다 폐쇄식의 용기 타입이 사용 및 보관 측면에서 더 편리한 것으로 평가되었다.
본 연구에서 살펴본 바와 같이 선박용 비상탈출호흡구는 기본적 성능 측면에서는 개방식의 경우 사용자가 산소통을 수동으로 열어서 사용해야 하는데 비해 폐쇄식은 원타치 방식으로 사용자가 개봉과 동시에 산소통 밸브가 자동으로 열려서 빠른 시간 내에 신속하게 착용할 수 있으므로 사고 발생 시 즉각적으로 대응할 수 있는 큰 장점이 있는 것으로 평가되었다. 또한 폐쇄식은 호흡을 재활용하여 사용하므로 산소용기 크기가 적으므로 경량이라는 큰 이점이 있다.
또한 폐쇄식은 호흡을 재활용하여 사용하므로 산소용기 크기가 적으므로 경량이라는 큰 이점이 있다. 수납성 또한 개방식의 가방 타입보다 폐쇄식의 용기 타입이 훨씬 우수한 것으로 평가되었다.
수중 활동성 평가의 실험 결과를 보면 개방식의 경우 착용한 휴대용 가방이 크게 흔들리고 산소용기간의 부딪힘이 발생하였으며, 조절끈이 목에 감기는 경우도 있어 정상적 인 수영 활동을 저해하는 것으로 나타나 개선이 필요한 것 으로 분석되었다.
기준은 착용성 및 활동성 평가 항목들이 다른 기준들보다 많으면서도 구체적이고, 명확하게 명시되어 있다. 착용성 평가 항목은 안락함, 밀착성, 시인성 등을 평가하는 10 가지 항목으로 되어 있으며, KS 기준과 ISO 기준의 시험항목을 모두 포함하는 것으로 분석되었다. 활동성 평가 항목은 걷기 등 20 가지로서 피난뿐만 아니라 구조, 진압 활동에 필요한 포복, 달리기, 호스풀기 등의 항 목들도 포함되어 있는 것으로 나타났다.
착용성 평가에서 나타난 불편함에 대한 구체적인 의견을 보면, 개방식의 경우 가방 개방 후 산소용기의 밸브를 수동으로 조작해야 하므로 빨리 착용하기 힘들며, 호흡저항이 커서 호흡이 힘들고, 두건의 면체가 불투명하고 안면부 시야가 좁은 것으로 나타났다. 폐쇄식은 개방과 동시에 자동으로 호흡백으로 산소가 공급되므로 이산화탄소 정화장치와 산소용기가 부착된 몸체를 끈으로 목에 걸고 두건만 착용하면 되므로 신속한 피난이 가능한 반면, 몸체가 안면부와가까워서 무겁게 느껴지고 머리에 고정이 잘 되지 않으며 그로 인해 턱이 아프다는 의견과, 무게중심이 앞으로 쏠려서 균형을 잡기 힘들다는 문제점이 있는 것으로 나타났다.
착용성 평가에서 나타난 불편함에 대한 구체적인 의견을 보면, 개방식의 경우 가방 개방 후 산소용기의 밸브를 수동으로 조작해야 하므로 빨리 착용하기 힘들며, 호흡저항이 커서 호흡이 힘들고, 두건의 면체가 불투명하고 안면부 시야가 좁은 것으로 나타났다. 폐쇄식은 개방과 동시에 자동으로 호흡백으로 산소가 공급되므로 이산화탄소 정화장치와 산소용기가 부착된 몸체를 끈으로 목에 걸고 두건만 착용하면 되므로 신속한 피난이 가능한 반면, 몸체가 안면부와가까워서 무겁게 느껴지고 머리에 고정이 잘 되지 않으며 그로 인해 턱이 아프다는 의견과, 무게중심이 앞으로 쏠려서 균형을 잡기 힘들다는 문제점이 있는 것으로 나타났다.
활동성 평가에서 불편함에 대한 구체적인 의견을 살펴보면, 개방식의 주요 문제점은 고정 끈이 없어 달릴 때 흔들림이 있었으며, 허리를 숙일 시 산소통이 담겨 있는 가방의 고정이 힘들고, 포복 시에는 호스가 걸려서 움직이기 불편한 것으로 지적되었다. 폐쇄식은 호스가 없이 마우스피스와 정화통이 안면부 바로 밑에서 연결되므로 달릴 때 정화통의 무게와 돌출 구조로 인해 흔들림으로 인한 불편이 크게 느껴지며, 몸을 숙일 시 가슴에 압박이 오고, 포복 시 몸체의 부피가 크고 턱 부근에 위치하여 이동하기에 불편한 것으로 평가되었다.
다만 이러한 불편함 은 비상용임을 감안할 때는 어느 정도 감내할 수 있는 수준이겠지만 향후 정화통의 경량화 및 장착 위치의 변화 등이 필요한 것으로 분석되었다. 한편 폐쇄식의 경우 공기가 들어가 있는 호흡백은 수중에서 수영을 하지 않고 머무를 시에는 짧은 시간이나마 어느 정도 공기 튜브와 같은 기능을 하는 효과가 있는 것으로 평가되었다.
호흡보호구(RPD) 관련 ISO 16975-3(4) 기준을 분석한 결과 국제 공통기준임에도 불구하고 착용성 평가 항목은 6 가지인 반면, 활동성 평가 항목은 따로 없어 본 연구에 적 용하기에는 부적합한 것으로 나타났다.
활동성 평가 결과를 보면 개방식의 경우 10개 항목 중 높이가 낮은 공간을 통과하거나 포복 및 달리기 등 4개 항목에서만 불편함이 느끼는 것으로 나타났다. 폐쇄식의 경우 10개 항목 모두에서 불편함이 보고되어 개방식에 비해 활동성이 크게 미흡한 것으로 평가되었다.
착용성 평가 항목은 안락함, 밀착성, 시인성 등을 평가하는 10 가지 항목으로 되어 있으며, KS 기준과 ISO 기준의 시험항목을 모두 포함하는 것으로 분석되었다. 활동성 평가 항목은 걷기 등 20 가지로서 피난뿐만 아니라 구조, 진압 활동에 필요한 포복, 달리기, 호스풀기 등의 항 목들도 포함되어 있는 것으로 나타났다.

후속연구

반면 폐쇄식의 경우 다이빙 시에 몸체가 가슴을 압박하였으며 수영 이동 시에 검정색의 호흡백이 물위에 뜨므로 시야를 가리는 현상이 발생하여 호흡백의 색을 투명색으로 바꿀 필요가 있는 것으로 파악되었다. 다만 이러한 불편함 은 비상용임을 감안할 때는 어느 정도 감내할 수 있는 수준이겠지만 향후 정화통의 경량화 및 장착 위치의 변화 등이 필요한 것으로 분석되었다. 한편 폐쇄식의 경우 공기가 들어가 있는 호흡백은 수중에서 수영을 하지 않고 머무를 시에는 짧은 시간이나마 어느 정도 공기 튜브와 같은 기능을 하는 효과가 있는 것으로 평가되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	선박 운항 중 화재나 사고 시에 선박 내부의 복잡한 구조나 침수로 인해 갑판으로의 신속한 피난이 어려울 경우 유해가스나 산소 부족에 대응하기 위해 필수적인 장비는?	선박 운항 중 화재나 사고 시에 선박 내부의 복잡한 구조나 침수로 인해 갑판으로의 신속한 피난이 어려울 경우 유해가스나 산소 부족에 대응하기 위해서는 비상탈출용 호흡구난장비가 필수적이다. 최근 국내에서도 비상탈출호흡구가 개발 보급되고 있으나, 기본 성능만 만족할 뿐 실제 사용시의 착용성 및 활동성에 대한 평가 사례가 없어 그 효용성에 대해 의혹이 크다.
	폐쇄식이 선박용 비상탈출호흡구에 비교하여 갖고 있는 장점은?	본 연구에서 살펴본 바와 같이 선박용 비상탈출호흡구는 기본적 성능 측면에서는 개방식의 경우 사용자가 산소통을 수동으로 열어서 사용해야 하는 데 비해 폐쇄식은 원타치 방식으로 사용자가 개봉과 동시에 산소통 밸브가 자동으로 열려서 빠른 시간 내에 신속하게 착용할 수 있으므로 사고 발생 시 즉각적으로 대응할 수 있는 큰 장점이 있는 것으로 평가되었다. 또한 폐쇄식은 호흡을 재활용하여 사용하므로 산소용기 크기가 적으므로 경량이라는 큰 이점이 있다.
	본 연구에서 진행한 국산 제품 샘플 비상탈출호흡구에 대해 필요한 개선사항으로는 어떤 것이 있는가?	본 연구에서는 선박사고에 적합한 비상탈출호흡구에 대한 착용성 및 활동성 평가 항목을 제반 국제 기준으로부터 도출하였고, 개방식과 폐쇄식 각각의 국산 제품 샘플에 대한 평가를 수행하였다. 개방식은 시인성, 착용시간, 호흡저항 및 호스 걸림 부분에서, 폐쇄식은 정화통 방해, 무게 불균형, 호흡백 시야 가림 부분에서 개선이 필요한 것으로 평가되었다.

저자의 다른 논문 :

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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