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DQS 매거진

스마트 가상익수자 개발을 통해 인명구조 기술 혁신을 추구하다.

2023. 11. 09

해군 잠수함 사령부 수리창 신동숭 주무관

해군 잠수함 사령부 수리창 김동원 서기관

현재 운용 중인 가상익수자는 표준화된 제품이 없고 제작방식, 구조, 재질 등에 있어 취급·관리등 다방면에서의 미흡한점이 식별되어 현시대 상황에 맞는 스마트 가상익수자 개발을 통해 현실감 있는 훈련을 바탕으로 유사시 발생할 인명구조 기술을 한층 더 높여 함정 승조원의 생존성 보장과 인명구조 기술을 발전에 이바지하고자 하였다.
* 가상 익수자 : 선박의 자선 또는 타선의 인명이 물에 빠졌을 경우를 대비하여 훈련용으로 제작된 사람의 형상

서론

인명구조 훈련은 바다에서 생활하는 해군에게 언제든 발생할 수 있는 상황을 대처하기 위한 생명줄과 같은 훈련 요소이기에,실전적인 훈련이 가능 하면서도 취급·관리가 용이한 가상 익수자의 개발이 절실하다고 판단하였고, 이에 장병 생명과 전투력에 직결된 인명구조 기술의 혁신과 함정 승조원의 실전적인 교육,훈련을 가능토록 하기 위한 노력으로‘인명구조 기술 혁신을 위한 스마트 가상익수자’를 개발하게 되었다.

본 기고에서는 해군 창설 이후 변함없던 훈련용 가상익수자를 현시대 상황에 맞게 최초로 개선한 연구에 대해 기술하였다.

(년간 인명구조 훈련 횟수 : 4~8회)

본론

연구 목표

스마트 가상익수자 개발을 통해 현실감 있는 훈련으로 유사시 발생할 인명구조 기술을 한층 더 높여 함정 승조원의 생존성 보장과 인명구조 기술의 향상이 개발 활동의 목표이다.

연구 대상 소개

가상 익수자란 선박의 자선 또는 타선의 사람이 실족 및 불가항력적으로 물에 빠졌을 경우를 가상하여 사람의 형상으로 제작된 훈련 장구이며 정해진 방법 없이 함정의 여건과 요청에 따라 크기와 방수성이 없는 캔버스 재질의 원단으로 정해지며 아래 그림1.과 같이 재봉기로 겉감을 제작 후 내부에 솜을 채워 손바느질로 마무리하는 방식으로 제작되었다.

연구 대상의 문제점

그림 1. 가상익수자 제작 방법
그림 2. 함정에서 사용중인 가상익수자
그림 3. 인명구조 훈련순서

가상익수자를 제작 및 사용 중에 나타난 문제점은 첫째. 방수성이 없는 원단사용으로 훈련종료후 탈수,청수세척,건조에 적지 않은 시간과 장소가 필요하며 내부에 솜 또는 천으로 가득채운 구조로 해수 유입 시 무거워지는 문제점 이 식별되었다. 둘째. 그림2.과 같이 함정 환경 및 여건에 따라 박스(BOX),앵커부이(ANCHOR BUOY) 등을 사용하여 훈련의 현실감이 떨어지며 잠수함과 소형함의 경우 협소한 구역 특성상 가상익수자를 보관할 장소가 없어 빈박스를 활용하여 훈련을 실시하고 있다.
* 앵커부이 : 계류앵커 또는 그 인양로프의 위치를 표시하기 위한 부표

문제 해결방안

제작 및 사용상 나타난 문제점을해결하기 위해 수상함과 잠수함의 연간 훈련 횟수, 제작 방안, 훈련 후 인양방안을 면밀히 조사후 개선안에 대한 연구방안을 도출 하기위해 우선적으로 크기와 무게를 규격화 하고 그림4.와같이 도면을 제작후 내부 물 유입을 막기위한 조치로 그림5/표1.폴리에스테르 PVC재질의 두께0.53mm, 인장강도 경사91.3kgf/위사66.3kgf의 오렌지색 방수원단을 고주파 열압착기로 제작하였다.

그림 4. 도면제작
그림 5. 사용원단, 제작방법 변경
시험항목 시험결과 시험방법 비고
인장강도(N/kgf) 경사 895(91.3) 그래브법 합격 
위사 650(66.3)
인열강도(N/kgf) 경사 145(14.8) 텅법
위사 125(12.8)
두께(mm) 0.53 KS 
잔염시간(S) : 0 엑셀버너법 
잔진시간(S): 0 

표1. 방수원단 시험결과서

그림 6. 무게조절 방법
시험항목 시험결과 시험방법 비고
투척 무게 거리 투척 시험 60kg 성인남성
500g 25m 한손 투척
700g 30m  
1kg 20m  
흐름(0.5H) 무게 거리 부유 시험 정조 물때 기준 
5kg 35m
10kg 30m
20kg 20m

표2. 무게에 따른 투척 거리 및 수면위 흐름결과

훈련 시작점이 되는 가상익수자가 투척된 위치에서 무게에 따라조류의 영향으로 수면위 흐름 현상이 발생하게 되는데 이러한 변화를 최소화하기 위해서 그림6. 팔다리 고리부위에 무게추 장착이 가능하게 제작하였다.

그림 7. 탐색방법
그림 8. 사용방법
그림 9. 개발완료 (작동 전·후)
구분 시험결과 (S) 시험방법 비고
CO2 실린더 50g 10(S) 팽창 테스트 CO2 실린더 팽창
CO2 실린더 100g 5(S) 팽창 테스트
CO2 실린더 200g 5(S) 팽창 테스트

표3. CO2팽창테스트

그림 7. ‘스마트 가상익수자’에 조난자 무선식별장치(RFID) 사용이 편리할수 있게 탈부착 케이스는 일체형으로 제작하여 조난신호 인지가 용이할수 있게 하였으며 혹시 모를 야간 사용에도 가능할수있게 빛 반사 테이프와 수분감지 LED 점멸등을 장착 하였다.

그림 8 . 사용방법은 평상시에 투척이 용이하게 수축된 상태로 작게 접힌 상태를 유지하다 투척하여 물과 접촉하면 풍선처럼 부풀어 즉시 사람의 형태로 팽창이 될수있게 CO2자동 팽창기를 적용하였다.

그림 9.는 개발이 완료된 ‘스마트 가상익수자’의 형태이다. 이로써 개발이 완료되었으며 차후 사용상 문제 해결방안에 대한 연구를 계속 진행중이며 함정에서 실제로 잘 인지가 되는지 추가 확인이 필요하며 데이터 확보후 추후 개선 적용 예정이다.

결론

본 연구에서는 인명구조 훈련용 가상익수자를 현시대 상황에 맞게 스마트하게 제작하여 승조원의 생존성 보장을 위한 노력과 인명구조 기술의 발전을 위해 현장에서 실질적으로 적용 할수 있게 개발하였으며 개발품을 검증 하기위해 무게에 따른 수면위 흐름거리, CO2팽창 테스트의 확인을 통해 검증하였다.

본 연구를 통한 스마트 가상익수자를 활용하면 앞으로 모든 인명구조 훈련이 필요한 곳에 적용이 가능할 것이며. 향후 연구 방향은 다양한 방법들을 동원하여 더욱더 발전적인 인명구조 훈련을 할수 있는 연구가 필요할 것이다.