육군항공 조종사들은 1950년 전쟁 중 육군항공과로 창설된 이후 70년이 지난 현재 육군항공 병과로 맥을 이어 초심을 유지하며, 지금도 조국수호를 위해 한반도의 전 영공에서 불철주야 위국헌신의 자세로 임무를 완수하고 있다. 지난 7월에는 52년간 육군항공의 핵심 기동전력이었던 UH-1H 헬기가 무려 79만 시간 동안 1억 4,600만 km의 거리를 비행하고 퇴역하기도 했다(Lee, 2020). 육군항공 병과에서 운용하는 헬기는 공군의 주 기종인 고정익(fixed-wing)항공기와 달리, 로터가 조종석의 머리 위에 위치한 회전익(rotary-wing)항공기여서, 로터가 회전하며 공기를 가로질러 생기는 aerodynamic shock sound라 불리는 충격음이 지속적으로 발생한다. 또한 육군항공 조종사들은 대부분 1년 이상 지상부대 근무가 의무적이어서 사격훈련이 필수적이므로 사격 관련 소음에도 노출된 경험이 있다. 따라서 육군항공 조종사들은 사격 관련 소음으로 취약해진 청각시스템으로, 비행 중 소음이 더 발생하는 항공기를 운용하고 있어 소음성 난청 발생이 더 취약하다고 할 수 있다.

일반적으로 조종사들은 비행 중 항공기에 탑재된 서너 개의 무전기를 통해 관제탑, 인접 항공기, 지상부대 등의 요원과 교신하여야 하고, 때로는 다른 항공기의 교신 내용도 감청해서 그 내용을 인지해야만 한다. 그러나 헬기에서 발생하는 소음은 이러한 임무 수행을 방해하고, 더 나아가 조종사들의 청력에도 상당한 영향을 미칠 것으로 추정된다. 1977년 3월 스페인령 테네리페 섬 로데오 공항에서 발생한 사고의 사례는 조종사들의 청력 상태와 소음 속의 교신 상황이 얼마나 열악하고 중요한지 확인할 수 있는 사례이다. 안개로 인해 시정이 좋지 않은 상태에서 관제탑과 항공기 간 불분명한 의사소통으로 583명이 사망하고 61명이 부상 당한 항공 사상 최악의 단일 사고로 기록되었는데, 항공기 두 대가 활주로상에서 충돌한 사고로 주변 소음과 조종사의 부정확한 어음 이해 능력이 사고의 원인으로 지목되었다. 구체적으로 관제탑에서 교신으로 전달한 “OK (2초간 무응답) Standby for taking off. I will call you again” 내용을 조종사는 심리적 부담과 무전기 잡음으로 “OK”라는 한 마디만 이해하였고, 그 이후 내용을 알아들을 수 없었기 때문에 이륙을 위해 활주를 하다 동일 활주로에서 이동하는 항공기와 충돌하게 된 사고였다(Hawkins, 1993). 이와같이 항공 조종사의 의사소통 환경은 매우 중요하며 이러한 의사소통 환경이 마련되지 않을 시 치명적 사고로 이어질 수 있다.

소음과 관련된 의사소통 환경과 더불어, 소음 때문에 영향을 받을 수 있는 육군항공 조종사들의 청력 상태도 구체적으로 확인해야 할 필요성이 대두되었다. 육군항공 조종사들의 청력 상태는 매년 정밀 신체검사를 통해 점검을 하고 있으나, 국내에서는 육군항공 조종사들의 의사소통 능력을 방해하는 헬기에서 발생하는 소음과 연계하여 분석되지 않고 그에 따른 적절한 조치도 부족한 실정이다. 국내 헬기 소음과 조종사 관련 자료는 헬기 소음이 조종사의 청력 및 교신에 미치는 영향을 분석한 연구내용으로 처음 제시되었다. 연구결과는 세 가지인데, 첫째, 조종실의 항공기 소음은 약 100 dB A로 추정되고, 헬멧으로 일부 소음은 차단되지만 여전히 소음은 조종사의 청력과 교신 시 어음 이해도에 영향을 미친다. 둘째, 청력 보호와 조종사의 의사소통 능력을 정상적으로 유지하기 위해 귀마개를 착용해야 한다. 셋째, 사용 중인 귀마개는 청력 보호에는 좋으나 2 kHz 이상의 음성신호를 30 dB 정도 차음하여 어음 이해도를 저하시키는 원인이 되므로, 1 kHz 이상 주파수 대역에서 약 25 dB 정도 차음할 수 있는 귀마개를 사용하여야 한다(Ko et al., 1999). 그 외, 공군 헬기 조종사의 청력손실 관련 연구에서 연령과 비행시간이 청력손실에 영향을 주며, 오른쪽 청력보다 왼쪽 청력이 더 저하되는 현상을 보였다(Lim et al., 2011; Park & Kim, 2003). 공군 조종사의 청력손실과 관련성이 있는 요인으로는 과거 진료 경험, 식전 혈당, 이명, 가족력, 외상, 체질량 지수, 이완기 혈압, 콜레스테롤 수치, 흡연 등 건강 관련 사항이 확인되었고, 관련성이 없는 요인으로 비행 기종과 여가활동 등이 조사되었다(Jeong et al., 2013).

해외에서의 헬기 조종사 관련 연구는 육군과 공군에서 다양한 주제로 시행되었다. 최근 발간된 미국의 비행 요원의 훈련 보고서에서는 헬기 조종사들의 청력손실을 예방하기 위한 방법으로 보호구 착용의 중요성을 강조하고 한 번의 긴 비행시간보다 자주 쉬어가며 여러 번의 짧은 비행시간을 권고하고 있다(United States Government US Army, 2018). 핀란드의 연구에서도 한 번의 비행 전후 육군항공 조종사의 청력을 측정하였을 때, 일시적 청력역치 증가(temporary threshold shift, TTS)는 관찰할 수 있었으나 청력 정도의 변화는 미미하였고, 산업근로자보다 소음성 난청의 위험에 더 안전하다고 보고하였다(Kuronen et al., 2003; Kuronen et al., 2004). 그러나 국내의 공군 헬기 조종사들과 마찬가지로 연령과 비행시간이 증가할수록 청력손실이 발생할 가능성이 높아진다고 보고한 영국 해군(Jones, 1988), 태국(Jaruchinda et al., 2005), 프랑스(Raynal et al., 2006) 조종사 대상의 연구들도 있었다. 조종사의 연령과 비행시간을 비교한 두 개의 연구에서 공통적으로 연령보다 비행시간이 더 영향을 주는 것으로 나타났다(Fitzpatrick, 1988; Owen, 1996). 미국의 한 연구에서 1997년에서 2011년까지 육군, 해군, 공군, 해병대의 조종사들을 대상으로 감각신경성 난청의 발생률을 비교 분석하였는데, 육군은 19.6%, 공군은 14.7%, 해군은 7.2%, 해병대는 7.3%로 육군 조종사들의 발생률이 가장 높았다(Orsello et al., 2013). 프랑스의 한 연구에서는 비행에 운용되는 기종별로 조종사들의 청력에 미치는 영향 정도를 연구하였을 때, 수송기보다 전투기와 헬기가 청력에 더 큰 영향을 주는 것으로 보고되었다(Raynal et al., 2006). 그러나 민간여객기가 헬기보다 청력에 미치는 영향이 더 크다는 노르웨이의 연구결과도 보고되었는데(Wagstaff & A°rva, 2009), 이는 헬기 조종사가 귀를 완전히 덮는 형태의 귀마개를 사용하여 차음 효과가 좋았기 때문이라고 하였다. 그 외 소음이 청력손실은 물론 이명 발생의 위험 요인 중 하나라고 지목한 스웨덴의 연구결과(Lindgren et al., 2009)와 흡연이 청력손실을 발생시키는 위험 요인 중 하나라고 지목한 핀란드의 연구결과(Toppila et al., 2000)도 비행 소음과 관련이 있다.

이러한 군 항공기의 소음 문제는 군부대가 위치한 주변의 민간 피해로도 연계될 수 있다. 그 예로 마을 한복판에 위치한 육군 항공단의 헬기 소음으로 60년 이상 피해를 입고 있는 내용이 기사화되었다(Yoon, 2020). 구체적으로 헬기 이착륙 진동으로 기왓장이 내려앉고 담벼락에 균열이 발생하며 헬기 소음으로 주민들에게 이명, 정신착란, 집중력 저하, 불면증 등 건강 이상이 나타나고 소와 같은 가축의 발육부진과 유산 등으로 생업에도 지장이 있다고 하였다. 또한 전주에서는 소음 측정 방식의 논란과 그에 따른 항공대대의 이전 관련 논란이 기사화된 적도 있었다(Kim, 2016). 이러한 군 비행장과 철원과 포천의 군사격장의 소음 피해로, 2019년에는 군 관련 소음 발생 방지와 민간인의 피해 보상 내용을 다룬 군소음법이 국회 본회의를 통과하였다(Kim, 2019). 최근에는 군 공항 주변 주민은 소음 피해 소송을 하지 않아도 보상을 받을 수 있도록 ‘군사기지 및 군사시설 주변 지역 소음 피해 보상 및 지원에 관한 법률안’이 국회의 국방위원회에 통과되어 2020년에 군소음법이 국회 본 회의를 통과할 것으로 전망하고 있다(Jang, 2019).

이렇게 군 항공 관련 소음은 그 영향이 크다. 그러나 비행 관련 소음에 더 취약할 것으로 생각되는 육군항공 병과 조종사들의 청력 상태를 분석한 연구는 국내에 거의 없다. 더욱이 큰 소음이 발생되는 회전익을 사용하는 육군의 헬기 관련 소음 분석은 아직 이루어지지 못하고 있고, 육군항공 조종사들의 청력 상태도 정기적인 건강 검진 외에 비행 이력이나 비행 소음과 연계되어 분석된 적이 없어 적절한 개선 방안을 제시하지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구는 육군항공 병과 창설 이래 최초로 조종사들이 운용하는 헬기의 소음 수준을 육군항공이 보유하고 있는 헬기 기종별로 분석하고, 육군항공 조종사들의 연령별, 비행시간대별 청력 상태를 분석하고자 하였다. 이를 바탕으로 육군항공 병과의 소음 환경을 개선하고, 육군항공 조종사들을 위한 적절한 보호구 선정과 착용 방법에 대한 권고안을 제시하고, 헬기 비행과 관련하여 안전한 소음 노출 정량과 적정 시간 등을 논의하여 육군항공 조종사들의 청력 보존 방법을 모색하고 이상적인 청력 관리 방안을 제시하고자 하였다. 이러한 내용은 궁극적으로 육군항공 병과의 조종사 청력 보호를 극대화하고 육군항공 병과의 선진화 구현에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구 결과 육군항공 조종사들은 조종석 기준으로 AH-1S 기종을 제외하고 92.1~104.1 dB A의 소음 환경에서 비행 중이며 시동 후 점검 및 계류장에 위치해 있을 때는 105~109 dB A의 소음환경에 노출되어 있는 것으로 밝혀졌다. 평균적으로 헬기 내부에서는 95 dB A의 소음 환경에서, 헬기 외부에서는 106 dB A의 소음 환경에서 근무 중인 것으로 확인되었다. 미군 교육 훈련 보고서에 명시된 미국 육군 헬기의 소음값과(United States Government US Army, 2018) 유사한 결과로 나타났다. 그러나 이러한 소음 레벨은 보호구를 착용하지 않은 상태에서 우리나라 산업안전보건기준 1시간, 미군 교육 참고 기준 30분 이내의 시간만 노출이 허용되는 소음 환경인데, 현재 육군항공 병과의 조종사, 승무원, 정비사는 매일 이러한 소음 환경에서 소음 노출의 시간적 제약 없이 생활하고 있다. 또한 비행을 하지 않더라도 다른 항공기로부터 200~250 m 이격해 있어도 소음 환경에 노출되어 주변 환경의 소음에도 영향을 받을 것으로 생각된다. 이는 기사화되고 이슈화된 춘천과 전주 주민의 보고에서도 이미 알려져 있어 더욱 주의가 요구된다(Kim, 2016; Yoon, 2020). 더욱이 본 연구에서 제시된 소음 환경은 항공기 1대만 시동하는 경우로 구성하였지만 여러 대가 동시에 시동된 소음 환경에 노출될 수 있는 현실적 경우를 생각할 때 실질적 소음 환경은 더 열악할 수 있을 것으로 사료된다.

일반인과 육군항공 조종사의 연령 및 주파수별 청력 비교 결과, 0.5~2 kHz까지는 전반적으로 일반인에 비해 육군항공 조종사의 청력이 더 좋거나 비슷한 상태를 유지했으나, 3 kHz부터는 45세 이상의 조종사들이 일반인보다 청력역치가 저하되었고 4 kHz와 6 kHz에서는 35세 이상의 조종사들도 일반인에 비해 청력역치가 저하되는 것으로 나타났다. 또한 조종사 청력 분석 결과 ‘기준 II’에 따른 청력기준을 통과하지 못한 경우는 3~6 kHz에서 96.6%를 차지하고 있어 본 연구에 참여한 조종사의 고주파수 청력손실은 매우 확실한 것으로 나타났다. 더욱이 일반인과 육군항공 조종사들의 가장 큰 차이는 비행을 하면서 간헐적으로 소음에 노출된다는 것이다. 특이한 사례로 1명의 조종사는 약 500시간 정도의 최소비행시간에도 일반인의 청력역치와 비교하였을 때 6 kHz에서 왼쪽 청력역치는 6.44 dB, 오른쪽 청력역치는 3.95 dB가 유의미하게 높은 것으로 나타나서 한 번의 비행에도 청력에 치명적인 영향이 나타났다. 그러나 한 번의 비행은 청력에 거의 영향이 없다는 선행연구(Kuronen et al., 2003; Kuronen et al., 2004)가 있어 한 번이나 최소 비행시간이 청력에 미치는 영향은 사례별로 분석하여야 할 것으로 생각된다.

이러한 45세 이상 조종사들의 3 kHz 이상 주파수 대역에서의 청력저하 현상은, 난청으로 기록된 조종사의 평균 연령이 45.1세였고 3 kHz 이상에서 4,000시간 이상을 비행한 공군 조종사들의 청력이 유의하게 저하되었던 국내 연구(Lim et al., 2011), 미 육군 헬리콥터 조종사의 4 kHz 이상 고주파수 영역의 청력저하를 보고한 연구(Fitzpatrick, 1988), 미육군 항공기 조종사의 청력역치가 연령에 따라 증가한다는 보고(Orsello et al., 2013)와 유사한 결과이다. 또한 본 연구 결과 연령과 상관없이 6 kHz에서는 조종사의 청력역치가 25~34세 연령을 제외하고 모두 높아 국내 선행연구와 유사한 결과를 보였다(Park & Kim, 2003). 항공기 소음 때문에 발생하는 고주파수 청력손실에 대한 논리는, 간헐적으로 불규칙하게 수년간 노출되는 소음은 저주파수 청력손실에 영향을 미치지 않으나 고주파수 청력손실을 유발할 수 있다는 1980년대 연구에서 증명된 바 있다(Sataloff et al., 1984). 더 나아가 항공기 소음으로 인한 고주파수 대역의 청력손실은 3 kHz 이상 주파수 에너지로 생각되는 자음 음소인 /ㅅ/, /ㅆ/, /ㅈ/, /ㅉ/, /ㅊ/, /ㄷ/, /ㄸ/, /ㅌ/ 등의 음소가 포함된 자음의 이해에 영향을 미칠 것으로 생각된다(Lee et al., 2005). 따라서 조종사들의 어음이해도 능력은 일반인보다 저조할 것으로 생각되고, 이는 비행 중 교신에 영향을 미칠 수 있어 치명적 사고를 유발시키는 원인으로도 사료된다. 항공기 소음노출과 무관한 일반인의 경우도 연령 증가에 따라 청력과 어음 이해 능력도 저하된다는 보고(Huh et al., 2012; Son et al., 2000)를 고려한다면 조종사들은 노화에 따라 청력과 어음 이해도 저하가 더 가속화될 수 있으므로 노년기의 삶의 질과도 연계될 수 있어 시급한 조치가 필요하다.

군 장병들의 사격에 의한 소음성난청 연구에서(Moon, 2006) 사격 시 오른손잡이 기준 왼쪽 귀의 청력역치가 저하된다고 하였다. 그러나 조종사의 청력역치는 왼쪽 귀의 청력이 더 저하된다는 보고(Jeong et al., 2013; Lim et al, 2011)와 왼쪽과 오른쪽 귀의 청력에 차이가 없었다는 보고(Owen, 1996)가 혼재하고 있다. 본 연구 결과는 전체적으로 분석할 때 귀의 방향에 따른 통계적 유의성은 없었지만 사후분석에서 40~44세는 왼쪽 청력역치가 더 높았고 50대 이후의 그룹은 20대와 30대 그룹과 비교했을 때 왼쪽의 청력역치가 더 높았다. 따라서 왼쪽 청력역치는 조종사로서 근무한 경력이 많을 것으로 추측되는 연령에서 높았던 것으로 추정할 수 있다. 더욱이 연령과 비행시간은 통계적으로 유의미한 상호작용을 보이는 변수로 분석되어 연령과 비행시간의 증가는 청력에 매우 큰 부정적 영향을 미치는 것으로 생각된다.

설문 조사 결과 보호구인 귀마개의 착용법을 84%가 알고 있고 95%의 조종사가 착용하고 있으나 착용하지 않는 이유로는 ‘말소리가 잘 안 들려서 교신을 잘하기 위해서’ 혹은 ‘귀가 아파서’ 등의 이유가 있었고, 건의사항으로 사이즈별로 구분된 귀마개 보급을 요청하였다. 또한 계류장에서는 ‘교육을 받은 적이 없어서’, ‘귀찮아서’, ‘필요성을 못 느껴서’ 보호구인 귀마개를 착용하지 않는 것으로 나타났고, 건의사항으로 청력 관리 교육과 청력보존 프로그램 구축을 요청하였다. 이는 사격 시 보호구의 착용 여부에 따라 청력 저하의 유의성이 나타났던 선행연구 결과(Moon, 2006)를 고려할 때, 보호구인 귀마개의 보급과 적절한 사이즈별로 구분되고 개선된 기능의 귀마개의 보급이 시급한 것으로 생각된다. 또한 청력보존 프로그램과 청력 관리 교육의 필요성도 이미 선행연구에서 제시되었듯이(Jeong et al., 2013) 육군의 비행장에서도 소음 레벨이 의외로 높은 계류장에서의 보호구 착용과 구체적인 귀마개 착용법을 포함한 좀더 철저한 청력 관리 교육과 연령 및 비행시간의 증가에 따라 저하되는 고주파수대 청력에 대한 청력보존 프로그램이 체계적으로 실시되어야 할 것으로 사료된다. 2014년부터 소형스피커가 장착된 communication earplug (CEP)가 부착된 신형 헬멧을 육군항공 조종사들에게 제공하고 있다. 그러나 그 사용률은 본 설문 대상 중 58명(27%)으로 낮은 편인데, 그 이유는 ‘접촉 부분의 통증’, ‘더 잘 들리지 않음’, ‘CEP를 모름’, ‘신형 헬멧을 보유하고 있지 않음’, ‘고장 후 수리하지 않음’, ‘성능 불만족’이었다. 그러나 이러한 교신을 더 잘 할 수 있도록 고안된 신형 헬멧에 부착된 CEP의 성능과 품질 개선도 건의사항으로 기록되어 CEP 성능을 향상시키고 품질을 개선하는 것은 물론, CEP의 사용방법에 대한 청력관리 교육과 홍보가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에 참여한 육군항공 조종사들은 흡연할 경우 하루 흡연량은 약 1~1.5갑인 것으로 나타났다. 그러나 40대 이상 한국 성인에서 흡연과 난청의 연관성은 높고(Lee et al., 2017), 흡연 유무와 기간이 청력손실의 위험요인으로 지목된 선행연구(Jeong et al., 2013)를 고려할 때 비록 많지 않은 흡연량이지만 청력관리 교육에 흡연과 난청의 상관관계를 포함하는 것도 필요하다. 특히 ‘기준 II’를 통과하지 못한 경우를 살펴보면, 과거나 현재의 흡연자가 많았던 점을 고려할 때 연령, 흡연, 청력손실의 상관 여부를 분석하는 연구도 추가적으로 필요할 것으로 사료된다.

이명이 공군의 조종사나 군 장병들에서 발생할 가능성이 높고 소음 노출과 관련이 있다는 사실은 이미 국내외 연구에서 밝혀지고 있으며(Jeong et al., 2013; MacGregor et al., 2020; Moore et al., 2019), 실제로 육군항공 조종사 중 이명을 호소하는 인원이 다수 존재하고 있다. 그러나 본 연구에서는 육군항공 조종사들의 이명 관련 평가나 설문을 포함하지 못한 점이 본 연구의 커다란 제한점이라 할 수 있다. 그 외 제한점으로는 항공기 소음 외에 헬멧을 통해 외이도에 전달되는 소음을 측정하지 못했던 점, 보호구와 귀마개의 차음 영역을 저주파수와 고주파수 대역별로 구분하여 주파수 대역별 차음 효과에 대한 차이를 조사하지 못했던 점, 헬기 외부 소음을 생각할 때 정비사의 청력과 조종석 바로 옆 승무원의 청력을 함께 분석하지 못했던 점, 비행 후 TTS가 발생했을 때 청력이 회복될 때까지의 시간에 대한 체계적 연구를 못했던 점 등은 본 연구의 제한 점인 동시에 육군항공 병과의 항공기 소음과 조종사의 청력 관련 차후 연구과제라 할 수 있다.