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공기안전매트
(Air Rescue Cushion)
공기안전매트(Air Rescue Cushion)
□ 개요
아파트나 철탑 등 지상으로부터 높은 곳에 위치한 요구조자가 추락으로 인해 부상 또는 사망하는 것을 방지하기 위하여 예상 낙하지점에 설치하는 구조장비로서 미국에서는 주로 영화촬영 작업에 많이 사용되어 왔다. 종류는 충격완화 및 공기충전의 방식에 따라 크게 실린더방식과 에어쿠션방식으로 구분되나 국내에서는 후자가 대표적이며 이 교재에서는 에어쿠션방식 공기안전매트를 기준으로 언급하고자 한다.
※ 공기안전매트의성능시험기술기준에 기술된 ‘공기안전매트’의 정의
“공기안전매트”라 함은 화재 발생시 사람이 건축물내에서 외부로 긴급히 뛰어 내릴 때 충격을 흡수하여 안전하게 지상에 도달할 수 있도록 포지에 공기 등을 주입하는 구조로 되어 있는 인명구조장비를 말한다.
실린더방식은 유럽에서 주로 사용하는 방식으로 최근에는 중국에서도 많이 사용하는 방식으로, 에어텐트와 비슷한 방식으로 모서리 및 면 중앙에 실린더 형태로 공기를 채우는 곳이 있어 요구조자 낙하 시 이 실린더 프레임이 찌그러지며 충격을 흡수하는 방식으로 고압봄베로 공기를 충전하도록 되어 있다. 반면, 에어쿠션방식의 공기안전매트는 미국과 우리나라에서 많이 사용하는 방식으로, 내부 공간에 강제로 공기를 주입하여 대형 에어쿠션을 형성하고 요구조자 낙하 시 일부 공기를 배출하여 충격을 완화하는 방식을 사용하고 있다.
<에어쿠션방식>
<실린더방식>
□ 물리적 이론의 기초
높은 곳에 있는 요구조자가 공기저항을 거의 받지 않고 바닥에 떨어지는 것을 자유낙하운동의 측면에서 물리적으로 살펴보면 다음과 같다.
충격량(I) = 운동량(P)의 변화량 = m(v - V) = mv
[m : 낙하하는 요구조자의 몸무게, v : 지상충돌 직전 속도…
□ 장비의 구조
절끈을 매어서 고정할 수 있도록 고리가 있다.
[송풍기 및 주입구]
하부 셀에는 주입구가 있어 여기에 송풍기를 연결하여 에어쿠션에 공기를 채워주도록 하고 있다. 대부분 2개의 주입구가 있어 소형 송풍기 2대를 사용하고 있으며 전기를 이용하는 방식과 엔진동력을 이용하는 방식으로 나뉜다. 최근에는 중형의 엔진식 송풍기 1대를 사용하도록 주입구가 하나로 되어 있는 제품이 일부 판매되기도 한다. 전기식 송풍기를 사용하는 경우 주변에서 전기를 끌어오기가 용이치 않고 발전기를 이용할 경우에도 반드시 송풍기의 개수대로 확보해야 한다는 점에서 엔진식 송풍기를 선호하는 경우가 있으나, 엔진식 송풍기가 가진 다음과 같은 문제로 인해 전기식 송풍기를 사용할 것을 권장하고 있다.
⇒ 엔진소음으로 인해 구조대원간이나 구조대원과 요구조자간의 대화에 장애를 발생시킴
⇒ 엔진에서 발생하는 일산화탄소가 공기안전매트 내부로 유입되어 공기안전매트의 내구성 저하
조절끈
상부 셀
하부 셀
배기조절판
조절끈
배기조절판
(충전 시 배기조절판의 조절끈을 당겨 배기구를 막으면 공기충전의 속도를 높인다)
□ 내구성
핀 폴리에스테르 직물 천으로 내구성을 높이고 방수, 방화 일정수준의 성능을 갖춘 것은 물론 파열강도가 높아 쉽게 찢어지지 않고 탄성도 갖추고 있다. 공기안전매트의 일부가 찢어지거나 구멍이 난다 하여도 공기안전매트의 충격완화능력에 심각한 영향을 초래하지는 않는다. 공기안전매트가 공기로 채워지지만 완전히 밀폐되는 것이 아니라 송풍기를 통해 지속적으로 공기를 넣으면서도 배기구로 공기가 빠져나가며 형태를 유지하고 있어 찢기거나 구멍난 부위를 통해 빠져나가는 공기의 양이 미미하면 송풍기에 의해 바로 보충이 되기 때문에 큰 영향을 미치지 않게 된다.
□ 규격
국내의 공기안전매트 규격표시방법은 미국의 것을 그대로 모방한 것으로 미국에서는 미 공군에서 인체 충격 인내실험을 토대로 만들어진 인체인내등급을 기준으로 공