Thermophysiological Responses of Wearing Safety Hat for Working at a Hot Environment

The present study is aimed to investigate the effect of the safety hat on the balance of body temperature by observation of the physiological response under hot working environment. The experiment was carried out in a climate chamber of 3$0^{\circ}C$, 50%RH for 70 minutes. To compare the two kinds of safety hat, 5 healthy male subjects worn safety hat without hole (called 'without hole') or safety hat with hole (called 'with hole') according to a randomized cross-over design. The main results of this study are as fellows: Rectal temperature and heart rate were significantly lower level in 'with hole'than in 'without hole'. The mean skin temperature was significantly higher in 'without hole'than in 'with hole'. Blood pressure were significantly low in 'with hole'. Sweat rate which was measured by weight loss before and after experiment was higher in 'without hole'. In subjective ratings, subjects replied more hot, more uncomfortable and more wet, they felt more fatigue in condition of 'without hole'. Work ability which was measured by a grip strength dynamometer was higher in 'with hole'. Safety hat which can be used for safety of the brain in work place is meaningful device of behavioral thermoregulatory response under the hot working environment. The safety hat which is designed for proper ventilation and hygiene can maintain the homeostasis of body temperature by releasing body temperature efficiently.

서열환경하에서 안전모 착용시의 인체생리학적 반응

본 연구에서는 서열환경하에서의 안전모 착용과 관련된 생리학적 온열반응을 조사하고 아울러 일반적인 안전모에 통풍을 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 안전모가 작업시 체열방산, 체온의 항상성과 같은 생리반응에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 검토를 실시하고자 성인 남자 5명을 대상으로 착용실험을 실시하였다. 구멍이 없는 일반적인 형태의 무공 작업 안전모와 통기를 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공 작업 안전모를 대조군으로 하여, 온도 30$\pm$1$^{\circ}C$, 습도 55$\pm$10%R.H의 인공기후실에서 휴식과 운동을 되풀이하는 총70분간의 실험을 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 직장온과 심박수는 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시 보다 유의하게 낮게 나타났으며, 체열평형과 관련하여 신체기능의 항상성을 유지하는 데에 유공안전모를 착용하는 것이 더 효율적임을 알 수 있었다. 2.각 부위의 피부온과 평균 피부온은 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 유의하게 낮았는데 특히 발한이 다른 부위보다 먼저 시작되는 이마에서 더욱 두드러지게 나타났다. 이는 안전모 착용으로 체온이 상승되어 피부온과 평균 피부온의 상승으로 이어지는 과정에서 유공안전모 착용시 가 무공안전모 착용시보다는 더 유리하다는 것을 알수 있었다. 3. 혈압은 전 구간에 걸쳐 유공안전모 착용시가 무공 안전모 착용시 보다 낮게 나타났다. 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시 보다 혈액을 통해 전달되는 체열의 상승이 억제되고 피부온과 심박수의 상승이 억제되는 것을 알수 있었는데 이것이 곧 혈압의 과다상승 방지와 인체부담의 경감으로 연결되었다고 사료된다. 4. 발한량은 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 낮은 값을 나타내 보였다. 운동으로 인해 높아진 머리부분의 온도는 통풍을 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공안전모를 착용했을 때 통기구멍으로 공기가 순환되어 온도가 과도하게 상승하는 것이 방지된다. 따라서 서열환경하에서의 체온상승이 억제됨에 따라 낮은 발한량을 나타내 보였다. 안전모내의 기후에서 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 유의하게 더 낮은 온도를 나타내었고, 안전모내 습도는 운동시에 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 다소 낮은 경향을 보였다. 통기를 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공안전모를 착용함으로 인해 모자내의 더운 공기가 외부와 순환되어 무공안전모 착용시 보다는 온도가 낮게 나타났고 땀이 유공안전모의 구멍을 통해 증발을 일으켜 과도하게 습해지는 것을 방지 할 수 있었다. 5. 주관적 감각으로 온냉감, 습윤감, 쾌적감, 피로감을 측정하였는데 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 더 낮은 주관적 감각 수치를 나타내어 착용감이 더 좋았음을 알 수 있었다. 또한 근력측정에서 무공안전모 착용시가 유공안전모 착용시 보다 평가 수치 가 낮게 나타나 더 피로한 것을 알수 있다. 이상의 결과에서 통기를 목적으로 구멍을 뚫어놓은 유공작업안전모가 심부온, 피부온, 혈압, 심박수, 발한량, 모자내 기후 등의 인체생리반응을 고려해 볼 때 더 바람직한 작업 안전모 형태라는 것을 알 수 있었다. 종래의 작업과 관련한 피복연구에서 작업복, 장갑, 신발에 대하여는 생리학적 연구가 이루어졌으나, 안전모에 관한 연구에서는 생리학적인 부분을 고려하지 않고 단지 안전 보호측면에서의 연구가 이루어졌을 뿐이었다. 따라서 서열환경하에서 머리부분의 쾌적성을 고려한 다양한 작업 안전모에 대한 계속적인 연구와 개발이 이루어진다면 물리적 측면에서 작업 안전을 만족시킬 뿐만 아니라 생리적 측면에서 체열 평형을 도모하여 작업 능률의 향상을 가져올 것이다.