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[장남중의 로프 이야기] 테크니컬 로프레스큐 - 오프셋 구조시스템

강원소방학교 장남중 | 기사입력 2020/09/22 [15:50]

[장남중의 로프 이야기] 테크니컬 로프레스큐 - 오프셋 구조시스템

강원소방학교 장남중 | 입력 : 2020/09/22 [15:50]

아래쪽 그림의 구조현장에서 구조팀은 어떤 구조 방식을 사용하는 게 최선일까? 요구자 2명 중 한 명은 다치지 않았지만 다른 한 명은 추락했기 때문에 응급처치 후 들것을 이용해 위로 옮겨야 한다. 암벽 위쪽 확보지점은 강한 장력을 견딜 정도의 확실한 강도를 갖는지 장담하지 못한다. 수직의 암벽 모서리는 로프 쓸림으로 인해 절단 가능성이 존재한다. 어떤 구조 방식을 선택하는 게 현재 상황에서 최선일까? 구조팀은 이 상황의 조건에 맞는 로프 시스템을 선택할 거다.

 

 

ㆍ로프가 암벽 모서리에 닿지 않고 내리기ㆍ올리기 작업이 가능해야 한다. 

ㆍ위쪽 확보지점에는 구조 하중보다 같거나 약한 힘, 강한 장력이 걸리지 않도록 해야 한다. 

ㆍ들것을 이용해 안전하게 올릴 수 있어야 한다.

 

확보지점의 하중을 줄여주고 모서리에는 로프가 닿지 않게 할 수 있는 ‘오프셋 구조시스템’이 대안일 수 있다. 수직 오프셋 구조시스템은 지형 장애물에서 벗어나야 하는 많은 지형적 문제에 대한 해결책으로 활용도가 높다.

 

또 하이라인 시스템에 대한 좋은 대안을 제공한다. 급경사 오프셋은 확보지점에 가해지는 힘을 약화시킨다. 구조팀이 이미 습득한 급경사 구조방법으로 운영되기 때문에 바로 적응할 수 있다. 로프나 전문 장비를 덜 사용해도 되는 장점도 지닌다.

 

각도에 따른 시스템 선택

협곡이나 틈에서 로프를 사용해 구조할 때 가능한 최상의 결과를 내기 위해 많은 게 고려된다. 구조시스템 선택을 위한 최선의 판단을 내리려면 신장 요소의 장력으로 발생하는 각도에 따라 세 가지 일반적 기준으로 분류한다.

 

ㆍ높은 장력 하이라인 : 150° 이상

ㆍ중간 장력 하이라인 : 120~150°

ㆍ낮은 장력 오프셋 & 드로핑 하이라인 : 120° 미만

 

120°보다 큰 각도에선 힘이 증가하고 120°보다 작으면 감소한다. 120°에서 모든 확보지점은 100%의 하중을 갖고 평형 상태를 유지한다. 150° 각도에서의 힘은 확보지점에서 거의 두 배로 증가한다. 확보지점에서 로프 장력이 두 배로 증가하면 2kN의 하중은 4kN의 하중을 발생시킨다.

 

급경사 오프셋과 하이라인 시스템의 차이

각도가 클수록 확보지점 힘이 현저하게 증가한다는 걸 안다면 이 힘을 사용해 양호한 안전 마진ㆍ계수를 유지하기 위한 준비를 할 수 있다. 

 

1. 매듭

매듭은 분명 50~75% 사이에서 로프 강도를 약화시킨다. 따라서 신장 요소에 있는 어떤 연결 매듭도 강도를 고려해야 한다. 150° 이상의 각도를 가진 고강도 하이라인 시스템에서는 트랙 라인의 강도를 최대로 유지하기 위한 매듭을 하지 않는다.

 

실수로 시스템에 과부하가 걸렸을 때 한쪽 끝은 매듭의 강도 손실이 없는 고강도 매듭이나 매듭이 없는 연결을 사용하고 다른 한쪽 끝에는 로프에서 미끄러질 수 있는 시스템을 사용하는 이유다. 150° 미만에서는 여전히 고강도 연결을 사용해야 하지만 150° 이상으로 요구되진 않는다. 프루직 바이패스(점프)는 하중과 힘을 공유하도록 조작한다.

 

2. 도르래 시브 직경

더 작은 시브 도르래는 큰 지름보다 날카로운 굽힘(반경)을 만든다. 이는 로프에 굴곡을 만드는 매듭처럼 도르래 바퀴 지름도 로프 강도 유지와 연관돼 중요하다. 150°를 초과하는 곳에서는 큰 매듭 통과가 가능한 도르래 또는 쿠테나이 도르래를 사용하는 게 좋다. 150~120° 사이에서는 2(51)~3inch(76㎜) 도르래를 사용한다. 각 지점 평형을 이루는 120°보다 작은 각도에서 작업은 모든 도르래가 수행할 수 있다.

 

3. 트랙 라인 수

확보지점 시스템 강도와 로프 강도가 충분하면 좋은 안전 계수를 유지하기 때문에 150° 각도 임계 값까지 단일 트랙 라인을 사용할 수 있다. 150° 이상에서는 여러 요소 사이에 힘을 분산시키는 데 활용되는 여러 개의 트랙 라인을 사용한다.

 

6가지의 급경사 오프셋 시스템

험준한 지형과 장애물을 피하기 위한 급경사 지형에서 구조할 땐 약한 장력 라인에서 시작해 강한 장력 라인으로 진행한다. 여섯 가지 오프셋 중 태그 라인 오프셋과 가이딩 라인 오프셋은 실제 위험에 처할 수 있는 부분이 비교적 적기 때문에 약한 오프셋으로 분류한다.

 

한, 두 사람이 땅을 밟은 상태에서 잡아당기는 것만으로 이 두 개의 오프셋이 충분히 작용하는 건 불가능하다. 약한 오프셋은 다른 실제적, 객관적 위험 상황이 없는 한 백업 안전 시스템이나 확보가 필요하지 않다.

 

트래킹 라인과 스케이트 블록, 디플렉션 라인, 투 로프 오프셋은 기계적 확대율로 장력 시스템을 통해 ‘강한 오프셋’을 설치할 때 충분한 힘이 발생한다. 강한 오프셋 대부분은 실패할 경우 상당한 진자 스윙에 저항하는 백업 안전 시스템이 필요하다.

 

1. 태그 라인 오프셋 

들것과 요구조자에 연결된 단순한 라인이다. 일반적으로 바닥에서 필요에 따라 앞뒤로 움직이는 사람이 손으로 잡고 장력을 늦춰 여유를 준다.

 

 

1) 단순한 조작 : 복잡한 게 없다. 바닥에서 몇 명이 단순하게 손으로 태그라인을 잡고 필요한 만큼만 당기면 된다. 사람의 힘으로만 당긴다.

 

2) 낮은 장력 : 손으로 잡고 있으므로 로프에 많은 장력을 가할 방법이 없다. 

 

3) 작업 중 언제든 실행 가능 : 태그 라인이 장애물을 통과해야 하거나 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동해야 하는 경우 ‘태그’를 언제든 연결할 수 있다.

 

4) 3차원 이동 – 상하ㆍ좌우 이동 : 손으로 잡는 오프셋은 지상으로 이동하는 방향으로 구조대상자를 이동할 수 있도록 해준다.

 

5) 하중이 이동함에 따라 태그 라인을 당기거나 늦춰야 한다(들 것이 위 또는 아래로 이동할 땐 태그 라인을 당기거나 늦추는데 주의를 기울여야 한다).

 

6) 다른 오프셋에 추가로 사용할 수 있다(태그는 매우 다기능적이어서 두 번째 오프셋 요소에 약간의 영향을 주도록 추가할 수 있다).

 

7) 태그 라인을 들것이나 매듭 고리에 직접 연결할 수 있다.

 

8) 들것에 연결된 태그 라인의 삼각형 중심이 구조대상자의 배꼽 중앙에 오도록 한다.

 

9) 실질적으로 사용할 수 있는 태그 라인의 최대 길이는 30m다.

 

2. 가이딩 라인 오프셋 

위쪽은 고정돼 있고 바닥지점에서 손으로 잡아 조정한다. 

 

 

1) 단순한 조작 : 복잡한 게 없다. 바닥에서 몇 사람이 단순하게 손으로 가이딩 라인을 잡고 필요한 만큼만 당기는 간단한 조작이다. 사람의 힘으로만 당긴다.

 

2) 낮은 장력 : 손으로 잡고 있으므로 로프에 많은 장력을 가할 수 있는 방법이 없다.

 

3) 작업 중 언제든 실행 가능 : 가이딩 라인이 장애물을 통과하거나 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동해야 하는 경우 구조대원은 ‘가이딩 라인’을 연결할 수 있다.

 

4) 3차원 이동 – 상하ㆍ좌우 이동 : 손으로 잡는 오프셋의 장점은 지상으로 이동하는 방향으로 구조대상자를 이동할 수 있도록 해준다.

 

5) 하중이 움직일 때 가이딩 라인을 당기거나 늦추지 않는다. 패키지가 위 또는 아래로 움직일 때 일정한 장력이 가이딩 라인에 적용될 수 있다(태그 라인과 비교했을 때 큰 장점 중 하나).

 

6) 가이딩 라인을 들것이나 매듭 고리에 직접 연결할 수 있다. 

 

7) 메인라인이나 확보라인에 연결된 도르래를 작은 연결 슬링과 함께 사용할 수 있다.

 

3. 트래킹 라인 오프셋 

상단 또는 하단에 고정돼 있다. 도르래 시스템이 장력과 느슨함을 준다.

 

 

1) 표면을 피해야만 하는 높은 곳에서 낮은 곳에 이상적 : 어려운 지형이 예상되고 부딪치는 가파른 침식지나 협곡에 매우 적합하다. 트래킹 라인 오프셋은 들것을 지원하는 수단으로 사용한다. 하이라인이 아니므로 확보지점에 힘을 가하는 하중과 각도를 주의 깊게 관찰해야 한다.

 

2) 중요지점 분석 실패 : 트래킹 라인에 백업이 없다. 따라서 들것은 안전한 곳을 넘어서서 각도가 증가하면 안 된다. 트랙 라인이 실패할 경우 벽면을 ‘안전지역’으로 사용한다.

 

3) 벽에서 떨어진 기술로만 간주 : 들것을 벽 가까이 두는 걸 ‘안전지역’으로 사용해야 한다. 

 

4) 벽을 따라갈 수 없는 경우 : 기술이 중요지점 분석을 통과할 수 있도록 자체확보 장비나 상단에서 하단으로 두 번째 로프(하이라인의 태그 라인과 같은 기능)를 사용한다.

 

5) 2차원 이동만 : 이 오프셋은 상ㆍ하부에 각각 하나씩 갖는 두 개의 실질적인 확보지점 사이에 설정된다. 따라서 두 번째 오프셋 영향 없이는 측 방향 이동이 불가능하다.

 

6) 과도한 장력으로 트래킹 라인이 하이라인이 되지 않도록 유지 : 트래킹 라인에 강한 장력을 주면 하이라인의 ‘트랙 라인’으로 전환될 수 있다. 이 문제를 피하려면 맨 아래 트래킹 라인 컨트롤 장소를 들것이 진입하려는 지역보다 멀리 떨어지도록 설치한다. 이렇게 하면 각도가 증가해 장력을 줄일 수 있다.

 

7) 트래킹 라인 장력 시스템은 상단 또는 하단에 위치할 수 있다 : 당기는 팀을 최대한 활용할 수 있다.

 

8) 트래킹 라인은 언제든지 필요할 수 있다 : 필요할 때 언제든 트래킹 라인을 설치해 사용할 수 있다.

 

4. 스케이트 블록 오프셋 

 

1) 표면을 피해야 하는 높은 곳에서부터 낮은 곳까지 이상적이다 : 탑과 구조물, 특히 상부보다 하부 쪽이 더 넓은 건물이나 구조물에 적합하다.

 

2) 스케이트 라인의 적당한 장력 : 스케이트 블록 오프셋은 상단의 높은 방향성 확보지점에서 상당한 힘을 가하지만 하이라인으로 보진 않는다.

 

3) 중요지점 분석 실패 : 스케이트 블록 오프셋은 백업이 없다. 들것과 구조대상자가 안전한 곳을 넘어 멀어지지 말아야 하는 이유다. 스케이트 라인이 실패할 경우 벽면을 ‘안전지역’으로 사용해야 한다.

 

4) 벽에서 떨어진 기술로만 간주한다 : 들것이나 구조대상자를 벽  가까이 두는 걸 ‘안전지역’으로 사용해야 한다. 

 

5) 벽을 따라갈 수 없는 경우 : 기술이 중요지점 분석을 통과할 수 있도록 자체확보 장비 또는 상단에서 하단으로 두 번째 로프를 사용한다.

 

6) 2차원 이동만 : 상ㆍ하부에 각각 하나씩 갖는 두 개의 실질적인 확보지점 사이에 설치되기 때문에 두 번째 오프셋 영향 없이는 측 방향 이동이 가능하지 않다. 

 

7) 구조 작업 중에는 스케이트 블록 오프셋을 설치할 수 없다.

 

5. 디플렉션 라인 오프셋 

 

메인ㆍ확보라인에 새로운 추락라인으로 이동하려면 반대편에 방향전환을 위한 별도의 라인을 설치하고 도르래를 연결해 들것과 구조대상자를 이동시킨다. 메인ㆍ확보라인에 별도의 도르래 시스템을 걸어 들것과 구조대상자를 필요한 만큼 벽에서 띄운다.

 

메인ㆍ확보라인을 가진 디플렉션 라인 오프셋은 디플렉션이 하나의 로프를 사용하기 때문에 중요지점 분석에서 실패한 것처럼 보인다. 하지만 디플렉션 라인의 오류로 발생하는 노출은 크지 않다. 스윙은 최소화되기 때문에 합리적인 위험으로 간주할 수 있다.

 

반면 노출이나 결과적인 진자 스윙이 중대한 상해 또는 사망으로 이어지는 경우 중요지점 분석을 통과하는 시스템이 추가로 필요하다. 디플렉션 라인 파손 시 심한 진자(스윙)에 대한 노출이 의심되는 경우 두 번째 디플렉션 확보 로프를 추가해 전체 시스템이 중요지점 분석을 통과할 수 있도록 해야 한다.

 

1) 표면을 피해야 하는 좁거나 넓은 간격에 모두 이상적 : 모든 크기의 틈이나 협곡에 적합하다.

 

2) 중요지점 분석 실패(디플렉션 확보 없음) : 디플렉션 라인에 백업이 없다. 이런 이유로 들것과 구조대상자는 안전한 곳을 넘어서는 안 된다. 디플렉션 라인이 실패할 경우 벽면을 ‘안전지역’으로 사용해야 한다.

 

3) 벽에 붙어 있는 것으로만 간주한다 : 들것과 구조대상자는 벽을 ‘안전지역’으로 가까이 붙여서 이동해야 한다. 

 

4) 벽을 따라갈 수 없는 경우 : 기술이 중요지점 분석을 통과하도록 두 번째 로프로 디플렉션을 확보해야 한다.

 

5) 오직 2차원 이동만 : 디플렉션 라인 오프셋은 양쪽 두 개의 실질적인 확보지점 사이에 설치되므로 추가적인 두 번째 오프셋 영향 없이 옆으로 움직일 수 없다.

 

6) 다른 오프셋의 추가 오프셋으로 사용할 수 있다 : 한 번에 여러 개의 디플렉션 라인(예 디플렉션 라인 3D)을 사용할 수 있다. 이를 통해 구조대상자는 3차원 이동이 가능하다.

 

7) 작동 중 언제든 정지할 수 있다 : 필요하지 않은 경우 디플렉션 시스템을 느슨하게 한다. 장애물을 피하려면 다시 디플렉션 라인의 기계적 확대율을 이용해 장력을 가한다.

 

8) 디플렉션 도르래는 상대적으로 틈이 낮은 쪽으로 움직인다 : 디플렉션 도르래는 장력을 받는 메인라인으로 유도된다. 종종 가장자리 아래의 틈으로 잘 내려간다.

 

9) 디플렉션 확보와 큰 매듭 통과 디플렉션 도르래(쿠테나이)를 사용할 때 도르래 아래에 확보 점퍼를 사용해야 한다 : 이렇게 하면 점퍼의 카라비너가 도르래 속으로 들어가지 않는다. 

 

10) 디플렉션 확보와 작은 이중 도르래를 사용하는 경우 확보 점퍼는 위에 고정돼야 한다. 

 

11) 이중 도르래를 디플렉션으로 사용할 때 들것과 구조대상자의 회전으로 인한 메인ㆍ확보라인의 꼬임을 제거해야 한다.

 

12) 큰 매듭 통과 디플렉션 도르래(쿠테나이)를 사용할 때 메인ㆍ확보의 꼬임이 도르래에 의해 그대로 통과된다 : 입구가 큰 매듭 통과 쿠테나이 도르래를 디플렉션으로 사용할 때 하나의 장점이다.

 

13) ‘평형(구조 하중과 확보지점이 같은 하중을 공유하는 각도)’에 도달 : 디플렉션 라인 오프셋의 경우 대형 매듭 통과 도르래 또는 이중 도르래를 사용할 때 디플렉션 도르래가 ‘평형’에 도달하는 지점이 있다. 디플렉션 도르래가 움직이고 메인ㆍ확보라인과 디플렉션 라인이 3개의 같은 조각으로 완벽한 120° ‘원형’을 형성하는 지점이다. 이 평형점에서 모든 로프는 같은 하중을 지닌다.

 

힘을 배가시킨 부분은 하나도 없다. 이 때문에 디플렉션 라인 오프셋은 협곡이나 협곡과 같은 환경(건물과 건물 사이)에 매우 적합하다. 협곡 가장자리 경사면은 이러한 평형이 방해 없이 생길 수 있도록 해준다. 디플렉션이 평형(120°)을 벗어나 반대편 벽에 가깝게 붙어야 할 땐 특별한 주의를 기울여야 한다.

 

 

6. 투 로프 오프셋 

급경사 후송을 위해 2개의 똑같지만 분리된 메인ㆍ확보라인 시스템을 사용하고 도르래 시스템으로 들것과 구조대상자 이동이 가능하게 한다.

 

 

1) 표면을 피해야 하는 더 넓은 간격에 적합 : 벽이 곧게 뻗어 있고 안쪽으로 기울지 않는 큰 틈이나 협곡에 적합하다.

 

2) 과부하를 피하고자 측면 사이 경로가 짧아야 한다 : 각이 작으면 확보지점에 가해지는 힘을 줄인다.

 

3) 오직 2차원 이동만 : 투 로프 오프셋은 양쪽 두 개의 실질적인 확보지점 사이에 설치되므로 추가적인 두 번째 오프셋 영향 없이는 옆으로 움직일 수 없다.

 

4) 중요지점 분석 통과 : 두 개의 똑같은 메인과 확보라인을 운영한다. 

 

5) 두 개의 로프 – 매듭 연결 : 투 로프 오프셋의 들것 연결은 명백한 삼중 하중 문제가 발생한다. 따라서 카라비너를 사용하지 않고 대형 스틸 트라이 링크에 연결한다.

 

이 트라이 링크에 각각 이중 긴꼬리 보울라인-하나는 길게(3~4m) 하나는 짧게(0.5m) 매듭–으로, 꼬리는 이중 피셔맨 매듭으로 연결한다. 두 개의 보울라인 각각의 짧은 꼬리는 모든 중요한 트라이 링크를 백업하기 위해 매듭으로 연결한다.

 

두 개의 더 긴 꼬리는 구조대원과 구조대상자에게 백업으로 연결한다. 트라이 링크 아래에 스위벨을 추가할 수 있다.

 

강원소방학교_ 장남중

 

<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2020년 9월 호에서도 만나볼 수 있습니다.> 

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