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번호 14
제목 챔버의 구분-복실 챔버 04
작성일자 2009-09-26
 

g.안전한 치료 챔버의 작동 요령

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.

 

h.요약

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.

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