스크랩 이상적인 치료챔버의 요건-1

[책임강사(OKIDA)]

수세기 동안 고압챔버는 과학적인 또는 의학적인 측면에서 다양하게 사용되어 왔다.

영국인 의사 H. Henshaw가 처음으로 치료용 챔버를 만들었다(Simpson 1857). 그는 1664년 환자를 치료하기 위해 돌로 만든 방에 공기를 압축하여 사용하자는 내용의 수필을 발표하였고,

그는 실제적으로 소화를 촉진시키고, 무의식적인 호흡을 촉진시키고,

호흡을 쉽게 하며 객담을 쉽게 배출하기 위하여 공기를 압축하고 정제하는 기관(organ)을 만들어 사용했었다.

1650년 공기압축기의 발명과 더불어 Otto van Guerick은 초창기의 "pneumatic chemists"라는 장비를 만들었고, 의사들도 이러한 고압환경을 이해하기 시작했다.

그리고 그는 압력과 용적과의 상관관계를 설명하는 보일의 법칙을 실제적으로 실험동물을 이용하여 증명하였고 1670년에는 압력의 변화로 살아있는 조직 내에서 기포를 관찰하였다.

그러나 실질적인 대용량의 챔버 개발은 1790년대에 와서 공기압축기의 발명과 더불어 시작되었다.

1800년대 초기에 적어도 유럽지역에서는 50개정도의 고압챔버 시설이 있었고 “압축공기 목욕(compressed air baths)"이 유행까지 하였다.

이러한 초기의 압축공기 챔버는 호흡기, 심혈관계, 그리고 수술의 문제를 치료하는데 다양하게 사용되어 왔다.

동시에 ”압축공기 질환(compressed air illness)“, 또는 감압병등이 알려지기 시작했다.

1879년 프랑스인 의사인 J. A. Fontaine은 자신의 이동용 10인용 챔버에 대해서 기술하기를 ”이 챔버로 병원에서 수술이 가능하며, 위생시설이 구비되어 있으며 개인 집과 같다“라고 하였다.

세계적으로 유명한 프랑스 외과의사인 Monsieur Pean은 이 챔버로 석달 동안에 27명의 환자를 수술하였고 300명이 들어갈 수 있는 대규모의 고압 외과 원형극장(hyperbaric surgical amphitheater)을 구상했었다.

그러나 불행하게도 그는 고압챔버 사고로 사망하게되고 이로 인해 그는 고압의학계의 순교자가 되었으며

그의 이 계획은 수포로 돌아가게 되었다(Jacobson et al. 1965).

그리고 이 사고로 인하여 유럽에서의 치료 챔버의 계발에도 많은 장애 요인이 되었다.

이러한 역사적인 사실을 배움으로 해서 우리는 안전한 잠수와 안전한 챔버운영을 위해서 중요한 지침을 마련할 수 있는 기회를 가질 수 있는 것이다.

1839년 프랑스 기술자인 M. Triger(1841)는 광산의 축대를 쌓기 위하여 물을 바깥으로 빼내기 위하여 케이슨 이라는 기구를 이용하여 압축공기를 사용하였다.

1841년 탄광노무자들이 이 작업을 한 뒤 통증과 근육통을 호소하였다.

그러나 이 노무자들이 작업을 위하여 다시 케이슨 내로 들어가면 이들의 통증과 근육통 증상이 사라지는 현상이 관찰되었다.

이러한 이상한 현상을 B. Pol과 T. J. J. Wastelle라는 두 명의 프랑스 의사가 많은 환자를 대상으로 하여 발표하게 되었다.

그후 1850년에는 광산 작업에 압축공기를 사용하게 되었고, 영국에서는 부두 작업에도 이 압축공기를 이용하게 되었던 것이다.

또한 1868년 미국의 미시시피 강을 가로지르는 대교를 건설할 때 케이슨 공법을 사용하였고,

1979년 허드슨강밑을 통과하는 터널작업시에 압축공기를 이용하였다.

이러한 케이슨 공법으로 건축할 때 심각하게 대두되는 문제들이 1854년에 대두되기 시작하였고 이로 인하여 6명의 근로자가 사망하게 되었다.

미국에서의 감압병으로인한 최초의 사망은 미시시피강 대교건설 때 발생하였고,

그후 St. Louis 대교나 Brooklyn 대교건설 동안에 이러한 감압병이 흔히 발생하였고 A. Jaminet(1891)라는 의사는 자신이 직접 케이슨에 들어가 이 병에 이완되기도 하였다.

이 Jaminet의 St. Louis대교의 감압병은 119명의 환자를 대상으로 하여 논문을 발표하였고, 이중에서 52명이 영구적인 마비환자였으며, 14명이 사망하여 사망률 이 12%나 되었다.

Brooklyn 대교건설중에 건설회사의 자문의사인 Dr. A. H. Smith는 이 감압병이 대기압보다 높은 기압에 노출된 뒤 압력이 없어진 뒤 항상 발생된다고 하였고, 따라서 그는 특수 제작된 치료 챔버를 만들 것을 제안하였다.

그리고 그가 24psig보다 높은 압력에서 일하는 작업 노무자들에게 규정으로 제안한 것을 보면

첫째, 공복상태로 절대로 케이슨에 들어가지 말 것
둘째, 가능하다면 고기를 먹고 따뜻한 커피는 마셔도 괜찮다.
셋째, 항상 케이슨에서 나올 때에는 두터운 옷을 입어 추위에 노출을 금하고,
넷째, 나온 뒤 처음 한 시간동안은 가능하다면 운동을 삼가고 가능하다면 누워 서 휴식을 취할 것
다섯째, 알코올성음료는 드물게 사용할 수 있으나 전혀 도움은 안된다.
여섯째, 적어도 매일 저녁 8시간이상의 수면을 취할 것
일곱째, 매일 대변이 나오는지를 확인 할 것
여덟째, 만약 몸이 아프면 절대로 케이슨에 들어가지 말 것
아홉째, 만약에 질병에 이완되면 집에서라도 즉시 보고해야 된다고 하였다.

프랑스의 생리학자 Paul Bert가 1878년 전형적인 Barometric Pressure란 저서에서 압축공기의 기포현상에 대해서 기술하였고,

그리고 그는 이러한 현상이 재가압하면 없어진다는 것을 확인하였다.

1979년 허드슨강 터널작업시에는 강제적으로 14,300명의 작업인부를 대상으로 의학적인 신체검사를 시행하였다.

이러한 신체검사에도 불구하고 이 작업에서 1575명의 감압병환자가 발생하였고, 이중에 3명이 사망하게 되었다(Goodman 1961).

그래서 1889년 허드슨강 근처의 Jersey시에 Ernest W. Moir경이 재압챔버를 설치하고 감압병 환자를 효과적으로 치료하였다.

Augustus Siebe가 고안한 놋쇠로 된 투구와 가죽잠수복을 1819년 처음 소개한 후로 이 잠수복이 상당한 기간 동안 100ft(30.5m)수심까지의 표면공급 공기잠수자들에게 이용되어 왔었다.

1825년 William H. James는 표면공급장치로부터 자유롭고 공기공급이 자유로운 이동용 자가보유(self-contained)잠수복을 고안하였다.

초기 잠수사들에게 흔한 것들은 극도의 피로감과 감압병이었다.

그리고 실제적으로 21m이상의 잠수에서 흔히 이러한 일들이 일어났다.

프랑스인 의사인 L. R. de Mericourt가 1869년 처음으로 잠수사의 감압병에 대해 완전한 의학적인 보고서(comprehensive medical report)를 발표하였다.

1882년에 와서야 미해군 잠수사들도 제대로된 잠수과정에 대해 강의를 받게 되었다(Penzias and Goodman 1973). Seaman Gunners School에서 비록 잠수를 가르치고 졸업은 했지만 이들은 60ft정도의 잠수능력밖에 없었고 이들은 구조업무, 건설현장, 선박수리업무 등에 고용되어 작업을 하게 되었다.

1905년 영국에서 안전한 잠수를 위한 대단한 발전이 있었고, 압축공기 잠수로 심해잠수를 하기 위한 위원회가 만들어졌다.

이 위원회의 한 사람인 영국의 생리학자 J. S. Haldane과 그의 동료들(Boycott et al. 1908)은 안전한 잠수를 위한 중요한 두 가지 제안을 하였다:

첫째, 잠수사에게 공급한 공기의 양은 압력의 증가에 반드시 비례해서 증가한다라는 사실을 증명하였다.

둘째, 감압 계획을 계산하기 위해 계단식개념을 도입하여 “ stage decompression(계단식 감압)”방법을 표면으로 부상할 때 안전한 방법으로 제안하게 되었다.

이러한 대단한 Haldane의 제안은 1907년에 채택이 되었고, 210ft(64m)의 수심까지 잠수할 때 사용하게 되었다.

1912년 미 해군의 Warrent Gunner George T. Stillson이 계단식 감압을 검증하기 위하여 "diving tanks(잠수 탱크)“를 고안했다.

그리고 이 탱크로 274ft 수심까지 잠수에 성공하고 이러한 성공에 힘입어 더 깊은 수심으로의 잠수가 가능하게 되었다.

그리고 이 시기에 미 해군의 잠수함전력이 급속하게 성장하게 되었고 이에 따른 잠수함의 많은 사고, 충돌, 가벼운 사고 등이 20년간에 걸쳐서 발생하게 되었고 이로 인해 미 해군의 구조능력이 급속도로 발전하게 되었다(U. S. Navy 1978).

1924년 미 해군 잠수학교가 Rhode Island의 Newport에 설립되고 처음으로 U. S. Navy Diving Manual이 출판되었다.

이 책에는 심해잠수를 지원하기 위해서 가압챔버를 설명하는 부분이 포함되어 있었다.

1924년 미 해군의 심해잠수를 선발하기 위한 엄격한 신체조건이 명시되었고 자주 재검을 해야한다고 규정하였다.

더욱이 잠수사의 나이가 40세가 넘으면 자동적으로 실격되게끔 하였다.

표면 감압은 1925년 잠수함 s-51을 구조할 때 처음 사용되었다.

표면 감압은 1930년대에 기본적인 감압 방법으로 사용되어왔고, 그리고 미 해군은 재가압 사업에 관심을 돌리기 시작하였다.

그후 1937년 A. R. Behnke & L. A. Shaw에 의해 치료를 위해 감압중에 산소나 산소를 포함하는 기체의 사용에 관심을 가지기 시작하였다.

산소를 사용하는 연구와 치료의 발전은 챔버의 안전도에 대한 연구 발전보다도 훨씬 빠른 속도로 진전되어가다가 일련의 사고에 봉착하게 된다.

즉 산소가 풍부한 환경에서의 화재 문제였다. 한 예를 들어버면 1939년 선상챔버내에서 산소가 풍부한 챔버내의 공기가 열려져 있는 챔버의 출입구를 통해 챔버 조작수의 담뱃불로 인해 폭발하게 되었다. 그중 4명은 질식사하였고 다행하게도 4명은 살았다.

심해 잠수중에 공기호흡에 의해 발생할 수 있는 심한 정신적인 장애 문제를 해결하기 위해 헬륨과 산소 혼합기체 연구와 실험이 펜실베니아의 피츠버그에 있는 광산 실험실에서 처음 있었다.

1927년 이러한 잠수관련 연구와 실험을 통합하는 쪽으로 관심이 모아져서 미해군 실험잠수단(Naval Experimental Diving Unit; NEDU)이 워싱톤에 설립되었다.

그리고 바로 뒤에 미해군 잠수와 구조학교(Navy School of Diving and Salvage)가 워싱톤의 미해군 부지 내에 재 가동되었다.

이 시설은 1930년대까지는 350psi(788fsw)까지 가능한 탱크와 연결이 가능한 이중 잠금 장치가 되어있는 200psi(450fsw)의 압력을 유지할 수 있는 두 종류의 감압챔버를 가지고 있었다.

그리고 NEDU의 감압챔버는 고도 실험작업(altitude experimental work)을 위한 장비도 보유하고 있었다.

1930년대 미해군 군의관인 C. W. Shilling, A. R. Behnke, 그리고 O. E. VanDerAue가 최초로 미해군 실험잠수대의 의무진으로 참여하게 되었다(Carter 1977).

이들의 기념비적인 가압챔버에 대한 연구 결과는 선상 감압챔버에서의 잠수사의 표면 감압, 잠수함내에 공기조절장치 설치, 산소호흡으로 최대 수심 결정, 그리고 심해잠수를 위해 헬륨과 산소의 혼합기체 사용 등이다.

1939년에 헬륨과 산소를 이용한 혼합기체를 사용하여 챔버잠수로 500ft를 시행하였고, 잠수함 Squalus침몰 사고 때 74m(243ft)의 수심에서 승조원 50명중에 33명을 구조하는 실해잠수에 성공하였다.

이때 구조챔버로 Commander Allen R. McCann이 고안한 잠수종을 처음으로 사용하였고 혼합기체 잠수를 하여 승조원을 구출하고 이들을 표면에서 산소를 이용한 감압으로 승조원과 구출팀을 치료하였다(Carter 1977).

1950년대에 와서는 한층 더 빠른 속도로 발달된 헬륨과 산소를 이용한 혼합기체를 사용하여 더 깊은 수심과 진보된 호흡조절장치(built-in breathing systems; BIBS)의 진전을 볼 수 있었다.

산소독성 연구로 스쿠버 잠수로써의 산소호흡 제한수심을 알 수 있었다.

1909년 F. L. Keays가 3692명의 감압병 환자를 보고하고, 그가 감압병의 치료원칙은 재가압하는 것이라고 주장하였지만, 그 주장은 1924년 미 해군 잠수 지침서(U. S. Navy Diving Manual)가 출판되기 전까지는 받아들여지지 않았다.

그러나 불행히도 그 미 해군의 공기 감압과정은 치료자의 약 50%이상에서 증상이 재발하였다(VanDerAue et al. 1945). A. R. Behnke와 L. A. Shaw(1937)가 공동 연구한 산소 치료표는 미 해군 의무감실의 인정을 받았지만,

그 초기 산소치료 계획표는 환자의 재발을 막는데 큰 도움이 되지 못했다.

1945년 미 해군 의학 연구소(Naval Medical Research Institute)에서 감압병과 공기색전증 치료를 위한 일련의 완전한 표를 발표하였고, 이것이 1965년까지 미 해군에서 사용한 치료표(table I-IV)이다.

이러한 치료표로도 심한 경우의 감압병 환자의 치료 성적이 좋지 않았기 때문에 M. W. Goodman and R. D. Workman(1965)은 산소 치료표 5, 5A, 6, & 6A를 개발하였다.

그리고 이것이 오늘날 감압병과 공기색전증의 표준 치료표로 사용되고 있는 것이다.

 잠수 기술의 가장 혁명적인 발전중의 하나는 아마 스쿠버의 전후 변형(postwar modification)일 것이다.

J. Y. Cousteau에 의한 Aqua-lung, E. Gagnan과 C. J. Lambertsen의 수륙양용호흡기(Amphibious Respiratory Units)는 2차 세계대전 중에 수색을 하거나 수중장애물 폭파 등의 작전에 사용되었다(U. S. Navy 1978).

1950년대에 와서 스쿠버 관련장비의 발전이 있었고 이로 인해 일반인들도 사용할 수 있게 되었으며,

1959년 미 해군 표준 공기감압표(U. S. Navy Standard Air Decompression Tables)가 발표되면서 미국에서 가장 빠르게 성장한 스포츠중의 하나인 스포츠 스쿠버 잠수산업이 상업적으로 발전하게 되었다.

그런데 이런 과정에서 고압 챔버는 이제 스포츠 잠수 사고를 치료하는 새로운 국면을 맞이하게 되었다.

1917년 초기에 Yandell Henderson은 조종사에게도 감압병에 이완될 가능성이 있다고 지적하였다.

1930년대, 비행선과 비행기의 고도기록이 50,000ft(15,250m)를 넘게 되고 고도 감압병 환자(altitude decompression sickness)가 발생하기 시작했다.

1959년까지, 743명의 중증 환자가 발생하여 적어도 17명의 비행사가 이 질환으로 사망하게 되었다(Davis et al, 1977).

그 동안에 의료계 일각에서는 이러한 질환의 원인론과 처치방법,

그리고 이 질환의 용어를 어떻게 사용해야 할 것인가에 대해 논의하기 시작했다.

비록 A. R. Behnke가 1941년에 고도 감압병환자를 치료하였지만, 1960년 A. M. Donnell과 C. P. Norton이 1959명의 환자를 보고하기 전까지는 고도 감압병의 치료원칙에 대해서 알려진바는 없었다.

1959년과 1963년사이에 군 비행사의 고도 감압병을 고압 챔버로 치료하여 놀랄만한 실적을 보았고 이로 인하여 미 공군에서는 정상적인 고압의학 과정(Hyperbaric Medicine Program)이 생기게 되었다.

그러는 과정에 고압 산소요법이 임상적으로 중요하게 적용되기 시작하였다.

1955년, W. H. Brummelkamp, J. Hoendijk, & I. Boerema(1961)들은 암스텔담 의과대학에서는 혐기성세균감염과 개심술에 고압 산소요법(hyperbaric oxygenation; HBO)을 사용하였다.

1960년 I. Boerema와 그의 동료들은 고압 산소를 주입하면서 돼지의 적혈구를 제거하더라도 돼지에게서 ill effects(질환 효과)가 나타나지 않는다는 " Life Without Blood(무혈 생명)“이라는 내용을 발표하였고,

의료계에서는 고압 산소요법에 대한 새로운 의욕을 불러일으키는 계기가 되었다.

그리고 개심술을 시행할 때 작은 방 크기의 고압챔버를 사용하는 개념을 도입하였고,

민간병원 몇몇 곳에서는 여러 개의 큰 고압챔버를 도입하기 시작했다.

그러나 맥관계 수술시에 이러한 고압 산소치료의 효과는 매우 실망적이었고 이제는 이러한 목적의 사용은 아주 드물다. 1

960년대 단실챔버를 이용한 100%산소 치료의 개념이 암환자의 방사선 치료시에 도입되었다.

그러나 이러한 적용도 실망적이었다. 그런 반면, 1963년 암스텔담에서 개최된 1차, 2차 고압산소에 대한 국제학회에서의 발표는 clostridial myonecrosis와 일산화탄소 중독증에 대한 HBO의 효과는 대단했다고 발표되었다

(Brummelkamp et al. 1961 & Douglas et al. 1964).

1965년 미 공군 고압산소 치료 팀에서는 가스 괴저(gas gangrene)나 일산화탄소 중독시에 진단과 동시에 치료하면 생명을 위협하는 경우라도 치료가 잘된다고 보고하였다(Davis et al. 1973).

1970년대에 와서는 이러한 HBO의 효과가 chronic refractory osteomyelitis(Depenbusch 1972), maxillofacial osteoradionecrosis(Mainous and Boyne 1974), osteogenesis enhancement of bone grafts(Mainous et al. 1973), 피부이식의 보전(preservation of the skin graft, Perrins 1970), 그리고, 만성적으로 치유가 되지 않는 연부조직의 상처를 치료하는데 효과를 증명하였다(Niinikoski 1969).

고압 산소치료의 발전은 의학의 새로운 분야를 개척했다.

그리고 또한 안전성에 대한 인식을 재고했다. 환자들에 따라서 챔버내에서의 환자 처치나 치료를 위한 장비들,

즉 심전도, 제세동기(defibrillation), 흡입기, 동맥혈분석기, 그리고 다른 생명보조기등이 필요하게 되었다.

여러 가지 문헌들에서 임상적인 챔버의 설계와 작동에 일반적인 안전성에 대한 경고나 관심을 볼 수 있다(Boerema 1965; Brown and Smith 1965; Meijne 1973). 새로운 가능성이 있는 위험성들은 통신장치, 화재 가능성, 기계적인 손상, 산소독성, 그리고 감압병 등이다.

이러한 경고들이 단순한 경고만은 아니었고,

일련의 사망사고가 있는 화재가 연속적으로 발생하였고,

그 중에 1965년에 미해군 실험잠수단에서 사망자가 있는 화재가 발생하였고,

1967년에는 100% 산소를 사용하는 Apollo Command Module에서 화재 사고가 발생하였다.

그 사고의 원인과 환경에 대한 많은 연구들이 있었다. 챔버에서 화재사고가 난 11예를 보고한 내용을 보면,

고압챔버가 7예였고, 산소가 많이 있는 환경이었으며,

이들의 대부분은 전력원(electrical source)을 무시한 것들이었다(Alger and Nichols 1971).

따라서 환자나 챔버요원을 보호하기 위한 챔버의 안전설계에 주 관심이 모아졌다. 화재 사고를 예방하기 위하여,

특히 소화장치에 관심을 가지기 시작했고,

일련의 안전 규정이 만들어지게 되었다. 1968년 미 해군에서는 미 해군의 군인을 위한 챔버의 안전을 위한 자격제도를 최초로 도입하였다(U. S. Navy 1973).

다른 단체에서도 고압 시설의 안전도 규정을 제도화하기 시작했는데:

압축 공기협회(Compressed Gas Association, 1966), 미연방 화재예방협회(National Fire Protection Association, 1970), 미국 노동부, 직업안전 및 보건부(1977)등이다.

그리고 미 노동부의 OSHA 표준(1977)은 챔버의 안전에 관한 미 정부의 관심도를 충분히 반영하였다고 보면 된다.

압력선(pressure vessel)의 설계와 건립을 위한 기준은 오랫동안 있었다.

미국 기계엔진 협회(American Society of Mechanical Engineers; ASME)의 건립 규정에 의하여 실제적으로 안전한 챔버를 건립할 수 있었다.

그리고 최근에는 ASME규정이 인간이 거주하는 압력실의 설계와 건축을 포함하는 범위까지 포함하게 되었다.

그리고 이러한 챔버의 대부분은 미국에서 만들어졌고 이들은 이러한 ASME의 안전 규정을 철저하게 준수해서 만들어졌으며,

 이 때 챔버의 조작과 관련된 안전의 측면을 실제로 의사가 중요한 역할을 했다.

그리고 이러한 유사한 규정이 유럽에도 있는데 그 대표적인 것이 노르웨이 선급협회이다.

그리고 영국의 로이드 규정, 우리 나라의 한국선급협회 규정 등 각 국이 이제는 챔버 안전에 관한 규정을 가지고 있다.

심해잠수로 인한 사상자를 치료하기 위해서는 이러한 고압챔버는 여러 가지로 변화되었으며,

고압 산소치료를 위해 챔버가 커지게 되었고, 의사가 챔버 작동법의 기본적인 원칙을 반드시 알아야만 했다.

치료챔버를 안전하게 사용하기 위해서는 잠수전문의는 반드시 기계설계 및 작동법을 충분히 숙지해야만 한다.

<치료챔버를 안전하게 사용하기 위해 고려하여할 사항>

  (1) 압력 주위의 구조적인 완벽함
  (2) 취급하는 기체의 안전성
  (3) 전기의 안전성
  (4) 소화장치의 안전성
  (5) 작동상의 안전성
  (6) 챔버 작동수의 자격

(1) 압력 주위의 구조적인 완벽

고압 챔버는 아주 신중하게 설계해야하고,

그리고 치료 챔버로 사용하기 전에 반드시 압력선의 구조적인 완벽함에 대해서 검사를 시행하여야 한다(Sheffield, Davis, and Cutrona 1977).

압력선이 잘못되면 챔버내에 들어있는 사람이 갑자기 감압되고 따라서 감압률에 따라 다르겠지만, 기흉, 공기 색전증, 또는 감압병과 같은 심각한 손상을 받게 된다.

따라서 주기적인 정밀검사와 함께 특별한 관리 유지가 있어야 한다.

표면의 부식이나 결손이 있는지 주기적인 정밀관찰이 필요하고 특히 용접부위는 특별히 관찰하도록 한다.

챔버는 항상 깨끗하고 건조하게 유지해야하며, 현창과 출입문 개스킷은 항상 청결하게 유지하고 자주 관찰하도록 한다.

현창은 열 손상이나 외부의 기계적인 스트레스로부터 보호가 되어야 한다.

안전하게 사용하기 위해서 쇠로 된 디스크나 “ 마개”등을 사용하여 현창이 파손되어 챔버내의 압력이 급격하게 감압되는 것을 미연에 방지하도록 하는 것이 좋다.

파이프 장치와 압력 유지장비의 압력에 대한 완벽함이 필요하다.

즉 주위의 산소 실린더의 손상으로 사람이 다친 경우가 있다.

표1. 고압챔버의 공기오염의 최대 허용치

산소농도	20% ~ 22%
이산화탄소	0.05%(500ppm)
일산화탄소	0.001%(10ppm)
기체선 탄화수소(메탄, 에탄 등)	0.0025%(25ppm)
Hologenated solvent	0.00002%(0.2ppm)
oil & particulate matter(미립자)	0.005mg/L , wgt/vol
수분(총량)	0.3mg/L, wgt/vol
냄새	무취

위 표는 Hamilton & Sheffield, 1977으로 부터 발췌하였음.

(2) 취급하는 기체의 안전성

일반적으로 챔버를 가압하는 방법은 세 가지 방법으로 한다.

첫 번째 방법은 공기 압축기로부터 직접 압축된 공기를 공급받는 방법이고,

두 번째는 압축된 공기를 저장탱크에 저장했다가 공급받는 방법이며,

셋째로는 저온 고압기체 장치를 이용하여 산소와 질소를 혼합하는 방법이다.

단실챔버(monoplace chamber)는 저장탱크로부터 순수한 산소를 이용하여 압축한다.

복실챔버(multiplace chamber)는 압축공기를 사용하고 보통 챔버내에 있는 사람은 마스크나 천장에 있는 head tent delivery system으로 공급받는다.

공기 압축기는 항상 깨끗하게 유지하고 6개월 정도의 간격으로 오염이 되었는지 순도검사를 하는 것이 좋고 여건이 된다면 매달 하는 것이 바람직하다.

일산화탄소, 기름먼지, 용매제등이 대표적인 오염물질이다.

기름 윤활유를 사용하는 공기 압축기는 고도의 여과장치가 있어야하고 엄격한 유지관리로 기름이나 일산화탄소로부터 오염이 되지 않도록 해야한다.

그리고 오염원을 계속적인 관찰이 필요하고 이러한 기체는 일산화탄소, 이산화탄소 그리고 산화수소등이다.

아래의 표는 미 해군 의무감실이 감수한 최대허용 기준치이고 스쿠버 잠수의 경우는 다소 그 허용치가 높다(일산화탄소 20ppm, 이산화탄소 1000ppm).

만약 공기의 표본이 기름이나 미립자로 오염이 됐다면,

공기를 수집한 용기는 alkaline-type cleaner(즉 lye)로 청소하고, 깨끗한 100oC물로 헹구고 공기 건조하여야 한다.

공기 시스템내의 일산화탄소에 의한 오염은 주로 오염된 공기의 유입에 의한 것이거나 윤활유를 사용하는 공기 압축기의 과열에 의한 순간적인 “발화”에 의한 것이다.

만약 이와 같은 일산화탄소가 챔버내에서 발견되면 그 원인을 반드시 찾아서 그 근원을 없애야 한다.

그리고 들어온 일산화탄소는 흡수제를 사용하여 제거하되 근본적으로 공기 압축기는 이러한 공기 오염원으로부터 떨어져 있는 곳에 두는 것이 바람직하다.

● 산소 공급 및 조절장치.

챔버내의 호흡공기 장치는 챔버내 인원에 대한 생명지원 장치다.

이 장치는 환자와 환자를 보호하기 위해서 챔버안으로 들어가는 치료 보조사에게 산소, 압축공기, 혼합기체를 마스크나 머리 위에 있는 공급장치(head tent)를 통해서 공급하는 장치다.

치료챔버로는 수심의 깊이가 낮으므로 혼합기체는 보통 제한되어 사용한다:

헬리옥스(heliox)는 보통 4ATA보다 큰 압력을 받는 잠수에서 질소마취를 방지하기 위해서 사용하며,

nitrox(50%의 산소와 질소 혼합기체)는 압력 4- 6ATA압력에서 사용하는 치료용 기체이다.

● 호흡기체 장치(breathing gas system)는 치료용 복실챔버에서는 필수적이다,

왜냐하면 이러한 챔버들은 압축공기로 압력을 주기 때문이다.

이 장치는 치료 중에 환자에게 산소를 공급하거나 산소 감압계획중에 치료 보조사에게 공급한다.

그러나 챔버내의 공기가 오염되었다고 의심되는 응급상황이 오면 이 장치를 사용할 수 있다.

마취를 하거나 조종사들이 사용하는 조정된 마스크는 100%의 산소를 환자에게 공급할 수 있지만,

일반 병원에서 사용하는 일반적인 마스크는 단지 약 40- 80%의 산소만을 공급할 수 있다.(Sheffield, Stork and Morgan 1977).

중추신경계의 독성 때문에 3ATA이상의 압력에서는 절대로 순수 산소는 사용하지 않는다.

● 배기의 필요성( Ventilation Requirement) :

폐쇄된 공간인 챔버내에서 사람들에게서 발생하는 이산화탄소는 반드시 제거되어야 한다.

이러한 이산화탄소의 제거는 외부의 신선한 공기로 환기시키거나 Sodasorb나 lithium hydroxide같은 흡수제를 사용하여 제거한다.

미 해군 잠수지침서(1978)에 따른 최대 허용 농도는 1.5%이하를 유지하도록 규정하고 있다.

안전하게 유지하기 위하여, 챔버는 개인당 4ft3/min( 1.22m3/min)의 비율로 계속해서 환기를 시켜야 한다.

이렇게 잘 배기를 시키면 이산화탄소를 효과적으로 조절할 수 있고, 치료 고압챔버의 지속적인 이산화탄소 관찰은 불필요하다.

챔버내의 사람이 계속해서 100%산소로 호흡할 때마다, 챔버내의 산소 농도가 올라갈 수 있으므로, 따라서 지속적인 관찰이 요구된다.

미해군 잠수지침서(1978)에 따르면 어떤 압력에 상관없이 순수 산소의 농도는 29%이상을 넘지 않도록 규정하고 있으며,

다른 책자에 의하면 23%이상을 지속적으로 유지하도록 권장하고 있다(Hamilton and Sheffield 1977).

따라서 챔버의 적절한 관찰을 통해서 적절한 농도를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

여기서 반드시 고려해야할 사항은 챔버내에 사람이 있을 때에는 폐쇄된 공간이고 사람이 산소를 계속적으로 소모하고 있다는 사실이다.

따라서 배출이 원활하지 않다면 저산소증에 빠질 가능성이 상존하고 있다.

챔버내의 산소가 고갈되는 시간은 챔버의 크기와 안에 있는 사람의 수와 관계가 있다.

저산소증은 특히 챔버 내부가 실수로 불활성기체로 희석되어 있는 경우에는 잘 모르고 올 수 있고 아주 심각할 수 있다.

그러나 챔버가 아주 큰 경우에서의 저산소증은 항상 오는 것은 아니지만,

항상 위험이 있을 수 있다는 것을 이해하고 적절하게 산소를 교환해 주는 계획이 있어야하는데,

특히 혼합기체를 사용할 때에는 더욱 그렇다.

(3) 전기의 안전성

전기는 충격에 의해 또는 챔버 내부의 화재 가능성을 항상 내재하고 있으므로 전기관련 기구들에 대한 특별한 고려가 필요하다.

절연되고 마찰에 의해 불꽃이 생기지 않는 챔버 실내화를 사용하는 것이 좋다(Sheffield, Davis, Bell, and Gallagher 1977).모든 전력 기구는 동일한 곳으로 접지를 해야하고, 초절연 변환기를 사용해야만 한다.

전기 배선은 한 곳에서 여러 곳으로 공급되게 해서는 안되고, 필요하다고 해서 여러 곳으로 묶어서 보내서도 안 된다(Hamilton et al. 1970).

가능하다면 이동용 전력원을 사용하지 말아야하는데 그 이유는 이러한 기구가 화재에 취약하기 때문이다.

 Alger and Nichol's(1971)의 고압챔버에서의 11건의 화재원인은 분석한 결과를 보면, 10건이 산소농도가 증가된 상태에서 전력원으로 부터 발생하였다고 하였다.

(4) 소화장치의 안전성

화재예방이 안전의 주관심사이다.

왜냐하면, 고압챔버라는 환경적인 이유 때문이다;

산소가 풍부한 화재가능성이 높은 환경과, 소화가 어렵고 탈출하는데의 문제점, 챔버의 급속한 압력상승은 온도변화를 동반한다.

치명적인 챔버내의 화재는 아래의 원인들의 복합적인 이유로 생기는데; 증가된 산소농도, 불에 탈만한 것들이 많고, 소화의 부적절성, 결점이 많은 전기 기구로 인한 것이다(Alger and Nichol's 1971, Dorr 1971).

화재가 발생하기 위해서는 불에 잘 타는 물건, 6%이상의 산소농도, 발화의 원인이 있어야 하는데, 이러한 요소들에 대해서 경계하고 조심하며, 계속적인 관찰이 이러한 화재를 예방하는 첩경이다.

불에 타기 쉬운 물건들을 철저하게 제한해야 한다.

환자 치료를 위한 물건들(즉 의료용 물품, 휴지조각, 수건 등)은 실제로 사용하지 않는 경우라면 철제 상자 등에 넣어 둔다.

휘발성 물질이나, 폭발성의 액체(에테르나 알코올)는 사용하지 않는다.

기름, 유지(grease), 그리고 다른 수산화탄소 오염물질(hydrocarbon contaminants)은 챔버로부터 제거하여 산소가 풍부한 챔버내에서 폭발이나 화재가 스스로 발생하지 않도록 한다(Hamilton and Sheffield 1977).

가능하다면 언제든지, 챔버내의 의류, 침구류, 베개, 모포 등은 Teflon, fiberglass, polybenzimidazole(PBI), Durette Gold와 같은 화재지연물질로 된 것들을 사용한다(Hamilton and Sheffield 1977).

Nomex같은 천으로 만든 옷 등은 대기의 산소농도에서는 불에 타지 않지만, 산소가 풍부한 챔버내에서는 탈수도 있다.

산소 농도. 포화잠수를 하는 잠수사 이외에는 산소 농도를 6%이하로 공급하며, 챔버 작동의 대부분은 화재위험이 상존하고 있다.

100%의 산소를 챔버안에 있는 사람들이 호흡한다면, 산소농도가 올라갈 위험이 있다.

비록 화재율이나 발화가 쉽운 것은 압축공기를 사용할 때도 약간 증가하고, 산소가 풍부한 압축된 환경에서는 2배정도로 증가한다.

그래서, 산소농도는 계속적인 감시가 필요하며, 23%이하로 유지하는 것이 좋다.

산소농도는 정화장치를 통해서 조절할 수 있으나, mask overboard dump system(마스크를 통한 외부배출 장치)을 통해 호기공기를 챔버 밖으로 배출하는 것이 더 효과적이다.

발화 원인. 발화가능성이 있는 원인물질은 챔버로부터 이격시키는 것이 바람직하다.

성냥, 라이터, 정전기 스파크(static spark), 일시로 사용하는 전기선, 겨울철에 사용하는 주머니 난로 그리고 폭발할 가능성이 있는 물질들은 위험하다.

그리고 습도를 50%이상 유지하는 것도 중요한 일 중의 하나이다.

소화와 탈출. 많은 실험적인 화재는 불을 소화하거나 탈출하는데 적절하다고 보여졌다.

소화를 위한 가장 좋은 방법은 손으로 작동하는 살수장치, 이러한 장치는 어떠한 치료수심에도 작동이 가능한 노즐이 잘 설계되어야하고 챔버의 전 부분에 미칠 수 있도록 설계되어져야 한다.

손으로 잡고 사용 가능한 호스가 각 격실에 있어야한다. 살수장치의 수압은 챔버내부의 압력보다 40psig높게 유지되도록 한다.

화재진압장치가 작동해서 챔버내부의 전력을 차단해야하도록 되어있어야 한다.

그리고 자동으로 작동하는 이러한 화재진압장치는 사고로 치료중인 환자에게 작동할 가능성이 있으므로 권장할만한 사항은 아니다(Hamilton and Sheffield 1977).

화재진압과 철문으로 차단된 다른 격실로의 탈출계획은 필수적이고 주기적으로 연습해보는 것이 좋다.

그래서 단실챔버보다 복실챔버가 좋은 이유이다.

(5) 작동상의 안전

확실하게 체계화된 감독 지휘관리가 챔버의 안전을 위하여필수적이다.

감독관은 그 작동수가 제대로 수련을 받았는지 하려고 하는 의지가 있는지를 확인하고 챔버 장비가 제대로 작동하는지를 확인 감독한다.

수리와 유지는 규칙적으로 하고 장비기록지에 규칙적으로 기록한다.

완벽한 작동방법에 대한 소책자와 응급처치에 관한 기록은 챔버에서 읽기 쉽게 비치하여 둔다.

응급처치는 모든 장비작동수가 모든 위치에서 능숙하게 하기 위해 주기적으로 실습을 해야 한다.

어떤 치료잠수를 하던 간에 그 전에 응급 감압과정을 확실하게 주지하여야 한다.

마지막으로 감독관은 챔버내의 인원이나 작동수에게 위험한 상황을 줄 어떤 상황과 경우에 대하여 모든 팀원들에게 확실하게 주지시켜야 한다.

(6) 챔버작동수의 자격

안전한 챔버 작동을 위해서는 반드시 고도의 자격기준을 이수한 작동수와 잠수전문 의사를 필요로 한다.

다른 어떤 의료장비와 마찬가지로 고압챔버도 충분한 자격을 갖춘 자만이 작동하는 것이 좋다.

챔버내에 들어가는 보조수는 잠수 의학적인 측면 뿐만아니라 챔버작동과정에 대한 수련이 필요하다.

잠수전문의는 고압시설에서 치료하는 환자와 장비의 안전성에 대하여 고도의 도덕심과 법적인 책임감을 지녀야 한다.

이러한 안전성에 대한 준비는 전문적인 기술, 시간, 그리고 고압시설에 대한 의사로서의 정열이 남달라야 한다.

그리고 고압챔버는 기계설계의 개념과 작동과정을 완전히 이해하고 항상 가까이에 두며, 잘 교육받고, 경험 있는 장비관리자가 있을 때에만 안전한 장비이다.

출처: http://www.denkorea.co.kr