이번 호에서는 소방관이 화재를 진압하거나 인명구조 등을 할 때 사용하는 공기호흡기 용기를 보관하는 공기호흡기 용기 보관대를 소개하고자 한다.

 

발명 배경

화재현장에서 소방대원이 건물 내로 진입할 땐 유독가스로 인한 질식 등을 방지하기 위해 공기호흡기를 착용한다. 따라서 모든 소방대원에게는 공기호흡기 세트와 예비용 공기용기가 기본적으로 제공된다. 119안전센터와 구조대에는 다수의 공기용기를 보관하기 위해 앵글이나 목재로 보관대를 제작해 사용하고 있다.

소방관이 사용하는 공기용기에 들어있는 공기는 통상적인 공기와 마찬가지로 일정량의 수분(습도)을 포함하고 있다. 공기용기에 공기가 저장된 상태에서 일정 시간 동안 보관하다 보면 공기가 오염되는 문제가 발생할 수밖에 없다.

 

이에 따라 용기충전 안전관리에 관한 기준고시 규정에선 소방대원 등의 안전과 건강을 위해 공기용기에 저장된 공기를 1년마다 정기적으로 교체하도록 규정하고 있다.

 

그러나 소방대원들은 차량 점검부터 탐조등, 무전기, 경보기 등 관리해야 할 개인장비가 너무 많아 외관상 확인이 어려운 공기용기를 일일이 점검해 공기를 교체하는 게 어려운 현실이다.

 

현재는 충전기한 경과 여부를 수시로 육안으로 점검하기 위해 [사진 1]과 같이 용기표면에 은박이나 종이 재질의 표지를 부착해 충전 일자, 충전기한 등의 정보를 기재하고 있다. 하지만 용기를 뒤죽박죽으로 적재ㆍ보관하고 있어 예비용기를 하나하나 꺼내 확인하기가 쉽지 않다.

 

실제로 상당수의 공기용기는 체계적인 관리가 이뤄지지 않는다. 때론 1년이 지난 공기가 그대로 보관된 용기도 있다. 이런 관리방식은 자칫 위험한 화재현장에서 근무하는 소방대원의 건강과 생명을 위협하는 요인으로 작용할 수 있다. 다시 말하면 현재 방식으론 용기를 효율적으로 관리하는 게 절대 쉽지 않다.

상급부서에서도 실정을 인지하고 있어 하급 소방관서 감찰 시 용기충전 안전관리에 관한 기준고시 규정(공기 충전 시기의 준수)을 잘 이행하고 있는지 여부를 수시로 확인한다. 불이행이 적발되면 계고장 발부 등을 하기 때문에 정신적 스트레스와 행정력 낭비의 요인이 되고 있다.

또 앵글이나 목재 등으로 제작해 시간 경과에 따른 부식, 노후화 발생과 용기표면에 부착된 표지가 뜯어지고 찢어져 미관상 좋지 않다.

 

▲ 앵글-합판 용기 보관대

▲ 기타 용기 보관대

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

▲ 용기 관리표지(충전 일자 기재 등)

[사진 1] 현 실태

 

중불 이상의 화재가 발생하면 다수의 예비용 공기용기가 필요해 진다. 원래 예비용기를 화재현장으로 이동하는 수단은 주로 화물차나 구급차였다.

 

화물차나 구급차로 운송하는 과정에서 급제동 또는 급커브를 할 경우 공기용기가 흔들려 서로 부딪히곤 한다. 공기용기는 내부 충전압력이 300㎏f/㎠나 되기 때문에 용기가 서로 부딪쳐 밸브가 파손되는 경우엔 큰 사고로 이어질 수 있다.

따라서 공기호흡기용 공기용기를 안전하고 효율적으로 보관하고 화재현장으로의 쉬운 이동, 소방대원 편의성 제공을 위해 개발한 장비가 ‘공기 교체 시기를 알려주는 공기호흡용기 보관대’다. 용기 수납함 입구와 같이 사용자가 보기 쉬운 위치에 타이머 장치와 무게 센서를 구비했다.

 

발명의 이해

이 발명은 공기통이 수월하게 수납될 수 있는 공기용기 보관함에 공기 교체 시기를 표시해 주는 장치를 구비해 공기 교체 시기를 알 수 있도록 해 준다. 공기용기 무게를 주기적 또는 실시간으로 감지해 공기가 새거나 착오로 공기를 충전하지 않은 용기가 있을 경우에도 알려준다.

 

▲ [도면 1] 공기호흡기 용기 보관대 정면도

 

▲ [도면 2] 공기호흡기 용기 보관대 측 단면도

[도면 1]은 발명에 따른 공기호흡기 용기 보관대의 정면도고 [도면 2]는 본 발명에 따른 공기호흡기 용기 보관대의 측 단면도다. 이를 참조하면 공기호흡기 용기 보관대는 용기 수납함(110)과 충격을 흡수하는 댐퍼(150), 공기 교체 시기를 알려주는 타이머 장치 등이 구비돼 있다.

용기 보관대는 다수개의 용기 수납함이 일정한 순서로 구비되며 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 가로 방향으로는 다수개의 용기 수납함(110)이, 세로 방향으로는 다수개의 층으로 용기 수납함이 층층이 쌓이는 구조로 이뤄질 수 있다.

 

용기 보관대에 구비되는 용기 수납함의 구체적인 개수는 사용환경과 보관할 공기용기(130)의 개수 등에 따라 특정될 수 있다.

용기 수납함은 [도면 2]에 도시된 바와 같이 입구 부분이 높고 내측으로 갈수록 낮게 만들어지는 게 바람직하다. 공기용기를 입구로 삽입하면 안쪽까지 수월하게 삽입되고 이동 시 공기용기가 입구로 튀어나오는 걸 방지할 수 있다. 용기 수납함 바닥 부분은 공기용기 외측면에 대응되는 크기와 모양으로 구성된다.

 

공기용기는 대체로 길이 방향으로 길게 연장되는 원통형이다. 따라서 용기 수납함의 바닥 면은 정단면의 형상이 반원형상으로 동그랗게 구성된다. 바닥 면을 제외한 나머지 부분은 공기용기가 삽입될 수 있는 한 다양한 구조로 이뤄질 수 있다. 즉 도면처럼 반원 부분을 제외한 부분의 형상이 사각형으로, 필요에 따라선 다각형으로 구성될 수도 있다.

용기 수납함 내측 벽에는 댐퍼가 더 구비될 수 있다. 댐퍼는 충격 흡수가 가능한 동시에 중량체인 공기용기가 여러 번 부딪히더라도 손상되지 않는 고무 등과 같은 재질로 설치하도록 한다. 여기서 내측 벽이란 [도면 2]를 기준으로 볼 때 오른쪽에 구비된 세로 방향의 벽면 왼쪽 측벽으로 공기용기 끝단이 접촉하는 면을 말한다.

용기 수납함에는 공기탱크의 공기 교체 시기를 알려주는 타이머 장치가 구비된다. 타이머 장치는 리셋부와 디스플레이부를 포함할 수 있으며 필요에 따라선 알림표시등(170)을 더 장착할 수 있다. 리셋부는 타이머 장치를 초기화하는 것으로 리셋부를 누르면 타이머가 초기 상태가 된다.

 

디스플레이부는 리셋한 시점부터 현재까지 지나간 날짜와 시간 등을 표시해 줄 수 있다. 앞서 언급했듯이 소방용 공기호흡기에 사용되는 공기용기는 최소한 1년 주기로 교체해 줘야 한다. 따라서 공기용기의 공기를 교체해 보관대에 구비된 다수의 용기 수납함 중 어느 하나의 용기 수납함에 상기 공기용기를 삽입한다.

 

그다음 공기용기를 삽입한 용기 수납함 전면에 구비된 타이머 장치의 리셋부를 누르면 그 시점부터 타이머 장치가 초기화돼 시간이 가게 된다. 공기용기를 관리하는 소방대원은 타이머 장치의 디스플레이부를 정기적으로 확인해 공기탱크에 공기를 충전한 시점으로부터 1년이 되기 전에 다시 공기용기를 교체할 수 있다.

 

한편 알림표시등은 리셋부를 눌러서 초기화한 시점부터 4개월이 경과할 때 마다(1~4개월 사이엔 초록색, 4~8개월 사이엔 주황색, 8~12개월 사이엔 적색)으로 표시되도록 할 수 있다.

 

공기용기 담당 소방대원 등은 알림표시등의 상태를 보고 공기용기의 공기 교체 시기를 쉽게 알 수 있다. 용기 수납함 바닥면에는 용기의 무게를 측정하는 무게 감지 센서를 더 설치할 수 있다. 무게 감지 센서는 공기용기의 무게를 측정하는 것으로 공기용기가 충전되지 않은 경우엔 이를 감지해 소방대원 등에게 알려주게 된다.

화재가 발생하면 각 소방대원은 자신의 보호장구 등을 챙겨 화재현장으로 출동하는데 이때는 각 장비의 이상 유무를 일일이 점검할 시간이 없다. 따라서 소방대원들은 긴급 상황이 발생하기 전에 자신들의 장비를 항상 점검하곤 한다.

 

그러나 공기용기의 경우 처음부터 충전하지 않고 용기 수납함에 실수로 넣어 두거나 충전한 후에도 용기의 이상으로 내부 공기가 누출되는 경우가 발생할 수 있다.

 

하지만 공기용기 내부에 공기가 채워져 있는진 외관상으론 확인하기 어렵다. 따라서 용기 수납함 바닥 면에 용기 무게를 측정하는 무게 감지 센서를 구비해 공기용기를 수납하면 공기용기의 무게를 측정해줘 공기가 누출돼 일정 무게 이하가 되는 경우엔 알림 표시등이 켜지고 경고음으로도 알려줄 수 있다.

이 발명의 바람직한 실시 예로 보관대 바닥 면에는 바퀴와 브레이크장치를 설치할 수 있다. 이로 인해 보관대를 원하는 위치로 쉽게 이동시킬 수 있음은 물론 필요한 경우엔 보관대가 움직이지 않도록 바퀴를 고정할 수도 있다.

 

또 보관대의 용기 수납함에는 탱크잠금-바(190)를 설치할 수 있다. 탱크잠금-바는 용기 수납함 일부를 가려서 수납된 공기탱크가 흘러나오는 걸 방지하기 위한 장치다.

 

도면에서처럼 보관대에 수직 방향으로 설치돼 상하 방향으로 동일선상에 설치된 다수의 용기 수납함을 잠그는 역할을 한다. 탱크잠금-바는 일측 면이 보관대에 설치돼 열었다, 닫았다 하면서 공기용기를 시건 할 수 있다.

 

수많은 시행착오 끝에 만난 ‘공기호흡기 보관대’

▲ 전남소방본부 주관 시연회

 

▲ 수원소방서 월례조회 소개

▲ 전남 보성소방서 시범운영

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[사진 2] 그동안 노력의 결실

 

사용 방법

첫째, 공기호흡기 용기충전 기한이 도래하거나 화재현장에서 사용한 용기는 신선한 공기로 재충전한다.

 

둘째, 신선한 공기로 충전한 공기용기를 지정된 용기 투입구에 넣는다.

셋째, 해당 용기의 타이머 버튼을 약 3초간 누르면 디지털 타이머 동작과 동시에 숫자가 초록색으로 변환된다(이때 LED등, 숫자가 초록색으로 변환되며 타이머가 동작한다).

넷째, 동작한 타이머는 24시간이 지날 때마다 LED 숫자가 1일씩 차감된다. 즉 365일이 되는 날엔 LED 숫자가 적색으로 0 또는 365(설정하기에 따라)로 변환됨과 동시에 공기충전 시기에 도래했음을 소방대원들에게 알람음(또는 음성 메시지)으로 알려 준다.

다섯째, 알람음(또는 음성메시지)을 들은 소방대원이 예비용기 보관대로 가서 적색 숫자로 변환된 LED 숫자가 0 또는 365 LED등을 찾아 초기화 버튼을 누르면 타이머가 멈춤과 동시에 알람(또는 음성메시지)도 정지된다(이때 동작 시 적색의 LED등, 숫자의 깜빡거림이 중지된다).

여섯째, 충전기한이 도래하거나 사용한 용기를 신선한 공기로 재충전한 후 지정된 수납함에 넣고 초기화 버튼을 누르면 타이머는 다시 동작하며 카운트 다운이 시작된다.

 

발명의 기대효과

소방대원 또는 공기호흡용기를 관리하는 사람이 일일이 점검하지 않더라도 공기를 교체해 줘야 하는 시기나 공기가 비어 있는지를 알 수 있도록 하는 것뿐 아니라 아래와 같은 이점이 있다.

ㆍ공기충전 시기를 숫자(시각ㆍ청각)로 정보를 제공해주므로 충전 시기 준수 가능으로 최적의 신선한 공기 제공

ㆍ용기 분실 시 즉시 회수 조치가 가능해 체계적인 관리 유리

ㆍ용기 충전시기 감시 점검 용이로 직원 편의성 제공

ㆍ상급부서 감찰에 따른 정신적 스트레스에서 해방  

ㆍ보관대와 용기에 QR 코드나 바코드 등 명찰만 부착하면 되므로 용기표면에 은박이나 종이 재질의 표지를 부착해 충전 일자, 충전기한 등의 정보를 기재하는 기존 방식에 비해 미관상 유리

ㆍ보관대가 철재로 견고하게 제작돼 반영구적으로 사용할 수 있어 청사 미관 확보에 유리

ㆍ용기에서 공기가 누출되거나 착오로 충전되지 않은 용기를 수납함에 투입할 경우 무게 센서가 이를 인지해 경보음 등으로 알려줌으로 화재현장에서 안전사고 사전 차단에 기여

ㆍ평상시 소방관서에서 예비용기 보관대로 사용하고 중불 이상 화재 화재현장으로 안전하게 이동 가능

  

본 발명에 대한 궁금한 점은 <119플러스> 또는 경기도청 과학기술과로 문의하면 된다.

 

경기 용인소방서_ 황선우

 

<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2021년 1월 호에서도 만나볼 수 있습니다.> 

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