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[IT뉴스][삶 지키는 과학] ③14kg 잠수장비 4.5kg으로…수난구조 골든타임 잡는다

온카뱅크관리자

2026-07-29 06:07:32

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 <img alt="소방 구조 대원은 계곡이나 강에서 약 11~15kg 무게의 장비를 짊어지고 구조에 나선다. 연합뉴스 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/29/dongascience/20260729060211982tvnd.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="HuV0iyvmeh" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/29/dongascience/20260729060211982tvnd.jpg" width="658">
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 소방 구조 대원은 계곡이나 강에서 약 11~15kg 무게의 장비를 짊어지고 구조에 나선다. 연합뉴스 제공
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 [편집자주] 국민의 일상생활을 위협하는 감염병, 인공지능(AI) 위협, 재난재해 등이 더욱 빈번하게 발생하고 있다. 화재, 선박 사고, 화학물질 폭발 사고, 마약 등도 뺄 수 없는 위협 요인이 되고 있다. 이처럼 국민들을 위협하는 생활안전 문제를 과학기술로 해결하기 위한 노력들이 이어지고 있다. 한국과학기술한림원은 '국민생활안전종합지원단'을 구성하고 국민들이 체감할 수 있는 생활안전 문제를 과학기술로 해결하기 위한 연구 프로젝트를 지원하고 있다. 동아사이언스는 연구를 진행하는 연구기관이나 기업들의 노력을 현장에서 생생하게 전달한다. 국민들의 안전한 일상을 확보하는 데 도움을 줄 수 있기를 기대한다. 
 계곡이나 강에서 실종자가 발생하면 소방 구조대원은 현장에 도착한 순간부터 무거운 잠수 장비를 짊어진다. 구조 대상자가 수면 가까이에 있는지 깊은 물속에 가라앉았는지 알 수 없는 만큼 잠수복·부력조절기·공기통을 포함한 잠수 장비를 모두 갖춰야 하기 때문이다. 수색 시간이 길어지면 공기통을 2개씩 메기도 한다.
 과학기술정보통신부와 행정안전부는 국민생활안전 긴급대응연구 사업을 통해 ‘신속 수난구조 활동을 위한 구조장비 경량화 및 소형화 기술개발’ 과제를 추진한다. 잠수 장비를 전문적으로 공급하는 국내 기업 인터오션은 소방 구조대원이 더 빠르고 편하게 움직일 수 있도록 공기통과 호흡장치를 작고 가볍게 만드는 연구개발을 주도한다.
 부산 소재 인터오션에서 최근 만난 홍수연 인터오션 기업부설연구소 책임연구원은 "현재 구조 현장에서 사용하는 잠수 장비는 수난구조 활동에 특화된 제품이 아니다"라며 "별도 구조용 잠수 장비가 없어 소방·해군 등은 시중에서 판매되는 레저용 스쿠버 장비를 구매해 사용한다"고 설명했다. ● 14.3kg 장비 4.5kg으로 경량화…부피도 30% 줄인다
 인터오션이 개발에 앞서 진행한 현장 의견조사에서는 기존 장비에서 가장 불편한 요소로 무게가 꼽혔다. 구조대원들은 주로 11.1L 용량의 실린더를 포함한 11~15kg 수준의 장비를 사용한다. 
 대원들은 무게에 따른 신체 부담과 기동성 저하를 호소한다. 장비를 작고 가볍게 만들면 현장 이동 편의성과 구조 활동 속도를 높이고 피로도를 낮추는 데 도움이 될 것이라는 얘기다. 
 인터오션은 구조대원이 등에 메는 '공기통 실린더'와 공기 압력을 낮춰 호흡할 수 있도록 하는 '레귤레이터'에 초점을 맞춰 연구개발을 진행한다.
 기존 장비는 실린더에 밸브를 달고 그 위에 1·2단계 레귤레이터를 각각 연결해야 한다. 출동할 때마다 여러 부품을 찾아 조립해야 하고 사용 후에는 다시 분리해 보관하는 번거로움이 있다.
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 <img alt="문혜원 기자 moony@donga.com" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/29/dongascience/20260729060213293yhrv.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="XbyULYyOMC" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/29/dongascience/20260729060213293yhrv.jpg" width="658">
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 문혜원 기자 moony@donga.com
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 인터오션은 실린더 밸브와 1·2단계 레귤레이터를 하나의 모듈로 합친 ‘통합형 밸브’를 설계했다. 실린더에서 분리해 보관할 필요가 없고 전체 무게도 더 가볍다.
 홍 연구원은 "출동 전 준비 절차와 부품 수를 줄이고 장비 무게도 낮췄다"고 설명했다. 구조대원이 사용하는 여러 종류의 호흡장치와 결합할 수 있도록 기존 규격과의 호환성도 고려했다. 관련 기술은 특허 출원을 마친 상태다.
 실린더에는 얇은 알루미늄 용기 겉면을 탄소섬유로 감싼 ‘타입 3 복합재 압력용기’를 적용했다. 연구팀은 기존 약 14.3kg인 실린더 무게를 4.5kg 수준으로 낮추고 부피도 30% 줄이는 데 성공했다.
 장비 크기는 개발 전 소방대원을 대상으로 의견을 수렴해 결정했다. 실린더를 무조건 짧게 만들면 두께가 지나치게 두꺼워지고 폭을 과도하게 줄이면 기존 구조대원의 조끼에 장착할 수 없다. 특히 몸집이 상대적으로 작은 구조대원은 기존 실린더가 몸을 구부일 때 움직임을 방해하거나 엉덩이에 닿아 불편하다는 의견도 반영해 길이를 조정했다.
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 <img alt="인터오션이 개발한 실린더. 한국과학기술한림원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/29/dongascience/20260729060214551elpl.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="Z87QIq71dI" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/29/dongascience/20260729060214551elpl.jpg" width="658">
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 인터오션이 개발한 실린더. 한국과학기술한림원 제공
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 실린더의 크기와 무게를 줄였지만 저장 공기량은 늘렸다. 기존 실린더는 200바(bar)의 압력으로 공기를 충전하지만 새로 개발하는 제품은 300바까지 충전할 수 있도록 설계했다. 바는 실린더 내부 공기가 얼마나 높은 압력으로 압축돼 있는지를 나타내는 단위로 200바는 대기압의 약 200배다.
 홍 연구원은 “장비가 가벼워지면 현장까지 더 빠르게 이동하고 수중에서도 활동성을 높여 구조 골든타임을 확보하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.
 ● 시험장비도 직접 제작…올해 인증 절차 추진
 통합형 밸브를 새로 설계하고 성능을 검증하는 과정은 쉽지 않았다는 설명이다. 국내에 수난구조용 잠수 장비 수요가 많지 않아 제품을 반복적으로 시험할 시설과 장비를 찾기 어렵기 때문이다.
 인터오션은 밸브 내부의 공기 통로 크기와 유량을 계산하고 시뮬레이션을 통해 설계를 보완했다. 장비를 제작한 뒤 300바의 공기를 충전해 호흡 저항과 공기 흐름을 측정하고 문제가 발견되면 장비를 다시 분해해 보완한 뒤 다시 제작해 시험하는 과정을 반복한다.
 시험장치도 자체 제작했다. 기존 스쿠버 장비 시험기를 개조하고 사람의 호흡을 재현하는 인공 폐 형태의 장치를 만들어 수심에 따른 압력 변화에서도 안정적으로 공기가 공급되는지 확인한다.
 인터오션은 한국가스안전공사(KGS) 인증도 추진한다. 통합형 밸브와 300바 실린더를 결합한 상태에서 각각의 안전성과 성능을 검증받아야 한다. 인터오션은 올해 하반기 인증 절차에 들어가 연내 시제품 인증을 마치는 것을 목표로 하고 있다. 자체 시험을 마치고 KGS 인증을 받으면 실제 수조와 해상에서 소방·해경 구조대원이 제품을 착용하는 현장 실증을 진행할 계획이다.
 현장 도입을 위해 해결해야 할 과제도 남아 있다. 300바 실린더를 사용하려면 고압 공기를 안전하게 채울 수 있는 방폭형 충전시설이 필요하지만 모든 소방서에 관련 시설이 마련된 상태가 아니다. 연구팀은 방폭형 급속 충전시설을 소방청에 제안하는 방안도 검토하고 있다.
 기존 외산 장비에 익숙한 구조대원들이 새로운 국산 장비를 신뢰하도록 실제 성능을 입증하는 것도 중요하다. 홍 연구원은 "일부 구조대원은 오랫동안 사용한 제품을 굳이 바꿀 필요가 있느냐는 반응도 있다"고 말했다. 다만 장비가 작고 가벼워지면 운반과 보관이 편리해질 것이라며 시제품을 직접 시험해 보고 싶다는 의견도 나왔다고 덧붙였다.
 연구팀은 KGS 인증에 이어 재난안전제품 인증과 소방산업기술원(KFI) 관련 인증을 받아 우수조달 입찰에 참여하는 방안을 검토하고 있다. 향후에는 군사·특수부대 작전과 산업용 수중 공사 등으로 기술 적용 범위를 넓힐 계획이다.
 [문혜원 기자 moony@donga.com]
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