지난 10년간 한국 소방관의 소방활동 중 사고는 꾸준히 증가하였다[1]. 이는 사회 발전으로 인해 소방 활동 유형이 복잡해지면서 현장 출동 건수가 증가하여 소방 직무 시 신체적 부담이 높아진 것에 기인한다고 볼 수 있다[2]. 특히 화재 현장에서 위험 요소로부터 신체를 보호하기 위해 22-30 kg의 개인보호장비를 착용하고 직무를 수행하면 산소섭취량(VO₂)이 0.8-1.2 l/min 증가하고 심박수(HR)가 최대심박수(HR_max)의 90-99%까지 증가한다[3-6].

이처럼 고강도의 소방 직무 활동을 원활히 수행하기 위해서는 높은 수준의 심폐지구력, 근력, 근지구력 등이 요구된다[7-10]. 여러 체력 요소 중 심폐지구력의 경우, 최대산소섭취량(VO_2max) 45-48.5 ml/kg/min 정도의 체력 수준이 요구된다[11,12]. VO_2max가 43 ml/kg/min 미만인 경우 부상 위험이 2.2배 높아지며 심폐지구력을 1 MET 증가시키면 부상 가능성을 14% 감소시킬 수 있다고 보고된 바 있다[13].

소방 직무에 필요한 높은 체력 수준을 유지하기 위해 주기적인 체력 평가를 실시한다. 현재까지 한국 소방관은 기초체력평가(악력, 배근력, 앉아 윗몸 앞으로 굽히기, 제자리 멀리뛰기, 윗몸 일으키기, 20 m 왕복 오래달리기)를 활용해 체력을 평가해 왔다. 하지만 소방 직무 수행에 요구되는 복합적이고 높은 수준의 체력을 평가하기에는 다소 미흡해 보인다[14]. 특히, 소방 현장에서 요구되는 다양한 활동에 대한 종합적인 체력을 좀 더 정확히 평가하기 위해서는 소방 업무에 직접적으로 관련된 동작들로 구성된 복합적인 체력검사 방법이 필요하다. 실제로 해외 여러 나라에서는 이미 오래전부터 소방 직무 관련 활동으로 구성된 체력평가를 활용해오고 있다[9,15]. 특히, 북미 지역에서는 소방관의 직무 관련 체력검사를 위해 국제소방관협회(International Association of Fire Fighter; IAFF)와 국제소방기관장협회(International Association of Fire Chiefs; IAFC)가 공동 개발한 소방관선발체력검사(candidate physical ability test; CPAT)를 사용하고 있다[16]. CPAT는 계단 오르기, 호스 끌고 당기기, 장비 이동하기, 사다리 올리기 및 전개하기, 강제 진입하기, 수색하기, 구조하기, 천장 밀고 당기기로 구성된 8개 작업을 연속적으로 수행해야하는 검사이며 남녀 구분 없이 10분 20초 이내에 통과해야 한다. CPAT의 모든 작업에서 높은 수준의 유산소성 능력이 필요하며, 10분 20초 이내에 통과한 집단이 통과하지 못한 집단보다 최대산소섭취량, 근력, 근지구력이 모두 높게 나타났다고 보고된 바 있다[17]. 이러한 결과는 CPAT가 소방 직무에 필요한 체력 요소인 심폐지구력, 근력, 근지구력을 모두 포함한 종합적인 체력을 평가할 수 있는 검사라는 것을 보여준다.

이렇듯 해외에서는 CPAT와 같은 소방 직무 관련 활동으로 구성된 체력검사 방법을 이용하여 소방관의 체력을 평가하고 있는데, 아직까지 국내에서는 CPAT를 통해 소방관의 체력을 평가한 연구는 보고된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 국내 최초로 한국 소방관을 대상으로 CPAT를 이용해서 소방 직무 관련 체력을 평가하고자 한다.

소방관은 직무 특성상 화재현장에서 진압, 구조, 구급 등의 다양하고 강도 높은 업무를 수행하기 때문에 심폐지구력, 근력, 근지구력, 순발력 등의 체력 요소를 필요로 하며 높은 수준의 체력이 요구된다[9,22]. 소방관의 공상 중 가장 높은 비율인 45%를 차지하고 있는 심혈관질환은 심폐지구력과 높은 상관성을 보이고 있으며[26] 심폐지구력은 심혈관질환을 예측하는 지표로 활용된다고 보고되고 있어 소방관에게 중요한 체력지표이다[27]. 일반적으로 심폐지구력을 평가하는 지표로써 VO_2max를 주로 활용하고 있으며[28,29], 소방관의 VO_2max 능력은 소방 직무의 효율성과 밀접한 관련성을 가지고 있는 것으로 보고 되었다[9,23-25]. 본 연구에서 한국 소방관의 VO_2max는 45.4 ml/kg/min으로 나타났다. 해당 수치는 VO_2max가 43-48 ml/kg/min인 경우, 48 ml/kg/min를 초과하는 소방관에 비해 부상 위험이 1.3-2.2배 높다고 보고한 Poplin 등[13]의 연구를 참고하였을 때, 한국 소방관 역시 VO_2max가 48 ml/kg/min을 초과하는 소방관에 비해 부상 위험이 1.3-2.2배 높다고 할 수 있다. 뿐만 아니라 북미 소방관 지원자의 VO_2max와 비교하였을 때 한국 소방관이 약 7.6 ml/kg/min 낮게 나타났다. 두 집단의 VO_2max 측정 시 트레드밀과 자전거 에르고미터의 측정 장비 차이로 인해 한국 소방관의 VO_2max가 과소평가 되었음을 감안하더라도 한국 소방관이 북미 소방관 지원자 보다 VO_2max 수준이 낮은 것으로 사료된다[30]. 심지어 한국 소방관은 북미 소방관 여성 지원자에 비해서도 유의하게 낮게 나타났다(p= .008)[17]. 한국 소방관의 VO_2max는 권고되는 수준보다 낮을 뿐만 아니라 북미 소방관 지원자보다 낮게 나타나 소방 직무 수행하는데 체력적으로 어려움이 예상되며 심혈관질환으로 인한 위험에 더 많이 노출되어 있는 것으로 보인다.

또한 본 연구에서 CPAT를 활용해 소방 직무 관련 체력을 평가하였는데, CPAT를 실시하기 이전에 한국 소방서의 물리적 여건(공간 및 장비)과 CPAT 수행 체력을 고려한 예비 검사를 진행하였다. 예비 검사 결과, 연구 대상자 대부분이 CPAT 8개 작업 중 구조하기와 천장 밀고 당기기 2개의 작업이 수행에 어려움이 있어 CPAT를 완료하지 못하였다. 불가피하게 해당 작업의 강도를 표준 CPAT의 무게의 80% 수준으로 하향조절하여 수행하였다. 구체적인 내용은 구조하기 작업에서 이용되는 78.4 kg의 더미를 50kg으로, 천장 밀고 당기기 작업에서는 천장 밀기는 27kg에서 20kg으로, 천장 당기기는 36kg에서 30kg으로 하향조절하였다. 하지만 본 연구에서 실시한 CPAT 수행 중 나타난 VO_2max의 상대적 강도와 HR_max의 상대적 강도는 북미 소방관 지원자를 대상으로 한 선행연구의 CPAT 수행 강도와 유사한 것으로 나타났다[17]. 또한 소방 훈련에 관련된 선행 연구를 살펴보면 훈련 중의 VO₂는 33.9 ml/kg/min이고 HR은 168 beat/min으로 나타났으며 실제 화재 현장에서는 63.0% VO_2max, 88.0% HR_max에 이르는 높은 강도의 신체적 부담을 나타낸다고 보고하였다[22, 31]. 이와 유사하게 본 연구에서도 CPAT 수행 중 산소섭취량은 30.8 ml/kg/min이고 VO_2max의 상대적 강도는 69.4%로 나타났으며 심박수는 170.1 beat/min이고 HR_max의 상대적 강도는 87.6%로 나타났다. 이 또한 본 연구에서 실시한 CPAT의 강도가 소방 직무 수행 시 나타나는 강도와도 유사한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 수행한 CPAT의 일부 작업에서 표준 CPAT와 비교했을 때 동작 및 무게의 차이가 존재하지만, 한국 소방관에게 소방 직무 관련 체력 평가로써 적절한 강도로 수정되었다고 사료된다.

CPAT는 완료시간을 평가 기준으로 활용한 준거지향평가로써 8개의 작업구간을 빠르게 통과할수록 높은 수준의 소방 직무 관련 체력을 가지고 있다고 할 수 있다. 수정된 CPAT를 활용해 한국 소방관의 소방 직무 관련 체력을 평가하였을 때, CPAT 수행 시간은 12분 6초로 통과 기준 시간인 10분 20초 보다 1분 46초 더 소요된 것으로 나타났다. 또한 한국 소방관의 CPAT 수행시간은 선행연구의 북미 소방관 남성 지원자의 CPAT 수행 시간에 비해 유의하게 느린 것으로 나타났으며, 심지어 선행연구의 북미 소방관 여성 지원자의 수행 시간(676.0±88.0 sec)과 유사하게 소요된 것으로 나타났다(p= .293). 이는 한국 소방관과 북미 소방관 남성 지원자의 CPAT 수행 중 최대산소섭취량과 최대심박수의 상대적 강도는 유사한 수준으로 수행되었지만 북미 소방관 지원자의 최대산소섭취량이 더 높기 때문에 CPAT를 빠르게 수행 가능하여 수행 시간을 단축시키는 데 영향을 미쳤기 때문인 것으로 사료된다. 특히 CPAT 선행연구 결과와 비교했을 때, 호스 끌기와 사다리 올리기 및 전개하기, 천장 밀고 당기기 작업에서 더 많은 시간이 소요되는 경향을 보이는데[17], 그 이유는 해당 작업에 무게를 이동시키는 동작이 있어 심폐지구력뿐만 아니라 일정 수준의 근력 및 근지구력을 필요로 하여 한국 소방관의 근력 및 근지구력이 북미 소방관 지원자 보다 낮은 수준이기 때문인 것으로 보인다[32]. 한국 소방관과 북미 소방관 지원자의 근력 및 근지구력 비교를 위해 공통적으로 측정한 지표가 존재하지 않아 객관적인 분석에는 어려움이 있으나 한국 소방관이 더 많은 소요시간을 보인 작업들은 주로 무게를 이동시키는 동작을 포함하고 있어 심폐지구력 뿐만 아니라 근력 및 근지구력의 체력요인이 개입되었을 가능성이 높다고 사료된다. 이처럼 CPAT를 활용하여 한국 소방관의 직무 관련 체력을 분석해 보았을 때, 북미 소방관 지원자보다 낮은 체력 수준을 보이는 것으로 나타났다.

본 연구의 대상자로 참여한 소방관은 현재 한국 소방관의 체력평가인 기초체력검사의 합격 기준을 모두 통과하는 수준임에도 소방 직무 관련 체력 수준은 상당히 낮은 것으로 나타났다. 현재까지 소방관의 체력에 관한 연구가 주로 기초체력평가를 통해 도출된 독립적인 심폐지구력, 근력, 근지구력, 민첩성 등의 신체능력과 소방 직무 수행의 상관성에 대해서 이루어져 직무 수행을 위해서 기초체력의 향상이 중요하다고 강조해 왔기 때문이라고 사료된다[33-36]. 기초체력평가의 각각의 항목이 소방 직무 관련 체력과 상관성을 가지지만, 개별적인 신체능력을 평가하는 기초체력평가의 결과가 복합적인 체력 능력이 요구되는 소방 직무에 적합한 수준인지 판단하는 근거로 활용하기 어렵다는 선행 연구와 일치하는 결과를 보였다[14].

본 연구는 한국 소방관의 VO_2max와 HR_max를 측정하고 한국 최초로 소방 직무 관련 체력 평가인 CPAT를 활용하여 체력 수준을 파악하였다. 또한 북미 소방관 지원자를 대상으로 한 연구와 단일 표본 t 검증을 통해 한국 소방관의 객관적인 체력 수준을 비교·분석하였다. 그 결과 한국 소방관은 원활한 소방 직무 수행과 심혈관질환의 공상을 줄이기 위해 VO_2max의 수준을 증가시키기 위한 노력이 필요한 것으로 나타났다. 또한 CPAT 수행 시간이 통과 기준에 미치지 못할 뿐만 아니라 북미 소방관 지원자의 기록보다 느리게 나타나 소방 직무 관련 체력의 개선이 필요한 것으로 보인다. 본 연구를 통해 한국 소방관의 체력 수준을 파악하고 소방활동에 요구되는 체력수준을 유지하여 효율적이고 안전한 직무활동을 실시하기 위한 기초자료로써 활용이 기대된다. 하지만 본 연구는 한국 20대 남성 소방관으로 국한되어 있으므로 결과를 일반화하기는 어렵다. 향후 후속 연구들은 직무별, 연령별, 성별을 대상으로 확대해야 할 필요가 있다.

본 연구에서는 한국 소방관의 최대산소섭취량 및 CPAT를 통한 소방 직무 관련 체력을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 한국 소방관의 VO_2max는 원활한 직무 수행을 위한 권고 기준보다 낮았고 CPAT 수행 시간은 CPAT 통과 기준 시간보다 현저히 느린 것으로 나타났다. 따라서 한국 소방관의 체력은 비교적 낮은 수준을 보이며 특히 직무 관련 체력 증진을 위해 많은 노력이 필요한 것으로 나타났다.