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Fire Sci. Eng. > Volume 36(2); 2022 > Article
소방공무원 심신안정을 위한 기능성 콘텐츠 적합성 평가(2단계)

요 약

소방공무원은 각종 재난 현장의 위험에 항시 노출되어 있으며, 소방공무원의 정신과 신체적 건강에 대한 안전 대책이 필요한 실정이다. 소방공무원의 정신적 스트레스를 최소화하고 정신질환을 예방하기 위해 다양한 프로그램들이 운용되고 있으며, 심신안정실 또한 일선 소방관서에 구축하는 추세이나 아직까지 보급이 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 소방공무원 스트레스 감소를 위해 프로젝터, 스피커, 방석타입 생체신호 센서, LED 조명 등으로 구성된 독립 부스 형태의 활동형 기능성 콘텐츠 플랫폼을 구축하여 소방관서에 배치⋅운용하였다. 본 장치는 스트레스 감소 효과를 검증하기 위해 소방공무원을 대상으로 운용하였으며 소방공무원의 분당 호흡수와 심박수를 통해 지표를 설정하였다. 또한 정신건강 인터뷰를 통해 소방공무원의 스트레스를 측정 분석하여 해당 콘텐츠의 스트레스 감소를 확인하였다. 본 연구를 통해 소방공무원의 정신적 회복탄력성 강화 및 소방관서 내 심신안정실 활성화에 필요한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

ABSTRACT

Firefighters are constantly exposed to dangers in disaster sites and they need a plan to safeguard their mental health. There are various programs in place, such as mental and physical health stabilization rooms, to reduce stress and prevent mental illnesses. While these are easily accessible during work, they are lacking in function. To effectively decrease the stress of firefighters, a beam projector set, a speaker, a LED lamp were installed in an independent booth, called a activity healing room. Such rooms were built in fire stations and its effects on stress were analyzed. The indicator was based on measurement of a respiration rate and a heart rate. Additionally, for the qualitative analysis, mental health interviews of firefighters confirmed stress reduction. The results of this study are expected to be used as baseline data to enhance psychological resilience in firefighters and to revitalize their mental and physical health using stabilization rooms.

1. 서 론

소방청 통계 연보에 따르면 2021년 화재 38,659건, 구조 활동은 839,194건, 구급활동은 2,766,136건으로 나타났으며, 이에 따른 순직⋅공상자는 1,004명으로 나타났다(1). 소방력이 확충되고 재난 예방기술이 진화됨에도 불구하고 소방공무원들은 각종 재난 현장의 위험에 항시 노출되어 있어 소방공무원의 정신과 신체적 건강에 대한 안전장치가 필요한 실정이다. 소방공무원은 업무 특성상 위험성, 긴급성, 중요성 불확실성이 상시 존재하며, 소방서 또는 센터 내 출동대기 상황에서 기장과 불안이 존재하고 있다(2). 또한 재난과 사고에 대응하는 과정에서 소방공무원은 구조대상자들의 고통을 같이 겪게 되며 자신과 동료의 부상과 죽음이 극심한 스트레스를 발생시킨다(3). 긴장과 불안은 직접적으로 수면시간 부족, 과음, 정신질환으로 이어지고 있으며 만성 피로, 심각하게는 우울증, 자살 등으로 나타나 최종적으로 소방대응력 저하로 나타나고 있다.
소방공무원 보건안전 및 복지 기본법 시행령 제3조 제3항에 따른 ‘전국 소방공무원 대상 2020년 마음건강 전수 설문조사 결과 보고’에 따르면 총 52,199 (94.48%)명 중 2,666 (5.1%)명은 PTSD를 624 (1.2%)명은 복합 외상을 15,618 (30.0%)명은 음주습관장애를 2,028 (3.9%)명은 우울증을 12,127 (23.3%)명은 수면장애를 앓고 있는 것으로 나타났다. 2020년 자살 생각을 1회 이상 한 소방공무원은 3,098 (5.9%)명으로 나타나 정신건강 지원을 위한 단계적인 치료 방안 수립이 필요한 실정이다(4).
소방공무원 정신⋅신체 스트레스 완화를 일차적으로 지원할 수 있는 심신안정실은 보급⋅확대를 위해 설치율을 소방본부 역량에 평가지표로 활용하고 있으나(5), 심신안정실은 본래의 목적과 다르게 활용되는 경우가 많고, 한정된 콘텐츠들로 인한 기대심리 저하와 계급구조의 직장문화는 심신안정실의 자유로운 사용을 어렵게 하고 있다(6). 소방공무원의 스트레스 완화를 위해 심신안정실 내 소방공무원의 스트레스를 효과적으로 감소시킬 수 있는 콘텐츠를 구축하고 사용자의 흥미를 지속해서 끌어낸다면 단순 휴게공간이라는 인식을 넘어 심신안정실의 활성화, 보급과 확대, 소방대응력의 강화로 이어질 것이다.
이에 본 연구에서는 단계적으로 소방공무원 스트레스 감소를 위한 활동형 콘텐츠를 기획⋅도출하였으며, 실제적인 수요자인 소방공무원이 요구하는 신체활동을 통한 스트레스 감소 기능성 콘텐츠를 중점으로 실증하였다. 국내 논문 중 Nam 등(7)의 연구에 따르면 직무적인 스트레스는 신체적 활동이 직무 스트레스 감소에 주요 요인이라고 언급하였으며, Kim과 Kim(8)은 스트레칭 운동이 업무상 발생하는 근골격계에 통증 완화에 효과적이라 서술하였다. 국외 논문에서 Antony 등(9)의 연구는 요가를 통한 신체활동이 인지된 스트레스에 유의미하게 감소시키고, Snežana과 Milan(10)은 요가 활동 시 스트레스에 대한 신체 저항력을 강화하여 스트레스 예방에 효과적이라고 언급하였다. 현재 심신안정실 내 활동형 콘텐츠는 다수 존재하나 해당 콘텐츠를 사용함으로써 소방공무원의 정신건강에 도움이 되는지 증명한 콘텐츠는 없으며, 또한 요가 및 명상을 통해 소방공무원의 스트레스를 감소시키는 콘텐츠 플랫폼은 개발된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 소방관서 심신안정실 내 활동형 기능성 콘텐츠가 포함된 독립공간을 구축하여 요가와 명상 등 활동을 통해 소방공무원의 스트레스 감소 효과를 검증하고자 하였다.

2. 연구방법

본 연구에서는 활동형 콘텐츠의 효과성 검증을 위해 단계적인 연구수행이 진행되었으며, 콘텐츠 전문 개발기관인 전자기술연구원과 협업하였다. 국립소방연구원에서는 콘텐츠 시나리오 기획과 실증 대상 선정, 만족도 평가, 정성적 분석을 실시하였으며, 국립소방연구원에서는 활동형 기능성 콘텐츠 플랫폼 구축과 정량적 분석을 수행하였다.

2.1 실증 대상지 선정

본 연구는 실제 소방관서 2개소를 대상으로 콘텐츠 실증 실험하였다. 대상지의 경우 심신안정실 내부에 별도의 장비⋅콘텐츠 없이 공간만 구축되어 있어 활동형 기능성 콘텐츠의 설치가 쉽고, 평상시 스트레스 감소와 관련된 콘텐츠가 없어 적용 시 스트레스 감소 정도가 크게 작용할 것으로 판단되었다.

2.2 활동형 기능성 콘텐츠 플랫폼 시나리오 개발

활동형 기능성 콘텐츠 플랫폼의 시나리오 개발을 위해 정신과 및 재활의학 전문의 3명을 포함한 자문회의를 개최하였다. 요가 및 스트레칭 관련 스트레스 감소에 도움이 될 동작들과 명상 프로그램의 구성, 향후 애플리케이션에 구현이 필요한 기능, 참고 및 주의사항 등을 주제로 주요 논의가 이루어졌다.

2.3 활동형 기능성 콘텐츠 플랫폼 개요

기능성 콘텐츠 플랫폼의 하드웨어 구축은 전자기술연구원에서 전담하였으며, 콘텐츠 운용 중 외부로부터의 방해와 의도치 않은 반응을 차단하기 위해 심신안정실 내 방을 구획하여 제작되었다. 소방관서 A의 경우 심신안정실 내 공간을 고려하여 다면 프로젝션 기반 체험형 기능성 콘텐츠가 설치되었다(Figure 1). 소방관서 B의 경우 비교적 넓은 공간을 활용하여 다면 디스플레이 기반 체험형 기능성 콘텐츠가 설치되었다(Figure 2). 활동형 기능성 콘텐츠가 구축된 방에서 체험자들은 프로그램의 안내에 따라 요가 매트를 위에서 요가와 명상을 진행하였으며, 무자각형 센싱을 위해 압력패드 형태로 체험자의 생체신호인 분당 심박수와 호흡수를 측정하였다(Figure 3).
Figure 1
The functional activity contents platform (the fire station A).
kifse-36-2-67-g001.jpg
Figure 2
The functional activity contents platform (the fire station B).
kifse-36-2-67-g002.jpg
Figure 3
The heart rate and respiration rate sensor.
kifse-36-2-67-g003.jpg

2.4 활동형 기능성 콘텐츠 플랫폼 실증운영

실증운영은 A, B, C, D 총 4구역, 5단계의 진행, 5명의 운영자로 구성하였다. 대기 공간(A)의 경우 체험자들에게 활동형 기능성 콘텐츠에 대해 설명하였으며, 안정화 공간(B)의 경우 활동형 기능성 콘텐츠를 사용하기 전 체험자의 신체 안정화를 진행하였다. 인터뷰 공간(C)의 경우 체험자의 활동형 콘텐츠 사용 전⋅후에 대한 정성적 스트레스 인터뷰를 진행하였다. 마지막 활동형 기능성 콘텐츠 공간(D)에서는 체험자가 직접 콘텐츠를 체험하는 장소로 음성안내에 따른 요가와 명상을 체험하는 곳으로 구성하였다. 단계적으로는 활동형 콘텐츠를 체험하기 전 체험자 대상으로 사전 인터뷰를 진행하였으며, 약 3주간의 활동형 기능성 콘텐츠를 반복 사용하게 한 후 사후 인터뷰를 수행하였다(Figure 4).
Figure 4
The process of functional activity contents platform.
kifse-36-2-67-g004.jpg

2.5 정량적 스트레스 분석방안

정량적 스트레스 분석방안으로는 활동 후 명상에 따른 호흡과 연관된 분당 호흡수와 호흡의 안정을 통해 변화하는 심박수로 분석하였다. 체험자 상태 판단 알고리즘은 최대 120에서 최소 60의 분당 심박수에 대한 기준으로 0에서 60까지의 점수와 최대 30에서 최소 5의 분당 호흡수에 대한 기준으로 0에서 25까지 점수 합의 역산을 신체 안정 지수로 계산하였다. 체험 전 1 min간의 심박수와 호흡수를 측정하고 활동형 기능성 콘텐츠 체험 후 1 min간의 심박수와 호흡수를 재측정하였다. 측정된 신호는 사용자 상태 판단 알고리즘을 통해 신체 안정 지수가 체험 후 높아진 경우 true (T), 반대로 낮아진 경우 false (F)로 판단하였으며, 본 실험에 대한 심신안정 효과성은 T / (T + F) × 100으로 계산하였다. 또한 신체 안정화 지수(physical stability index, PSI)의 사전⋅후 결과를 통계 프로그램(SPSS 25.0)를 통해 대응 표본 t-검정으로 측정값을 검정하여 효과성에 대해 통계적인 분석을 수행하였다.

2.6 정성적 스트레스 분석방안

소방공무원의 정성적 스트레스 측정을 위해 기능성 콘텐츠 사용 전⋅후 2회에 걸쳐 인터뷰를 수행하였다. 인터뷰 내용으로는 정신건강 분석에서 자주 사용되는 해밀톤 우울 등급 척도(hamilton depression rating scale, HDRS)와 백 불안 척도(beck anxiety inventory, BAI)를 인용하였으며, HDRS 평가척도로 ‘6점 이하’는 ‘정상’, ‘7∼18점’은 ‘약한 우울증’, ‘19∼24점’은 ‘중간정도의 우울증’, ‘25점 이상’은 ‘심각한 우울증’으로 판단하였다. BAI 평가척도로 ‘22∼26점’은 ‘불안상태’, ‘27∼31점’은 심한 불안상태, ‘32점 이상’은 ‘극심한 불안상태’로 판단하였다. 결과는 사전⋅후 정신건강 지수의 변화에 대해 통계적으로 처리하였다. 통계 처리는 SPSS 25.0을 사용하여 대응 표본 t-검정을 통해 기능성 콘텐츠의 소방공무원 스트레스 감소 효과를 분석하였다.

3. 심신안정실 기능성 콘텐츠 실증결과

3.1 사용자의 일반적 특성

체험자 중 일반적 특성을 응답한 39명 전원 남성으로 나이로는 ‘30대’가 13명(33.3%), 계급으로는 ‘소방교’가 11명(28.2%)로 가장 많았으며, 근무경력으로는 ‘10년 이하’이 17명(43.6%)으로 가장 많았다. 실증에 참여한 소방공무원은 일반적으로 현장 업무 강도와 스트레스가 높은 구조 분야를 담당하고 있는 것으로 나타났다(Table 1).
Table 1
The Population Characteristics
Categories Population %
Sex Male 39 100
Female 0 0.0
Age 20’s 3 7.7
30’s 13 33.3
40’s 12 30.8
50’s (or more) 11 28.2
Rank A fire man 3 7.7
A senior fireman 11 28.2
A fire sergeant 10 25.6
A fire lieutenant 7 17.9
A fire captain (or more) 4 10.3
A professional career officer 10 25.6
Service career less than 10 years 17 43.6
10 to 20 years 13 33.3
more than 20 years 9 23.1

3.2 정량적 스트레스 분석 결과

정량적 분석에 참여한 74명에 대한 활동형 기능성 콘텐츠 체험에 따른 스트레스 감소는 신체 안정지수가 높아진 인원 66명과 반대로 낮아진 8명으로 나타났으며, 전체 참여자 대비 심신아정 효과를 본 인원은 74명 중 66명(89.19%)로 나타났다(Table 2). 활동형 기능성 콘텐츠의 사전⋅후 신체 안정화 지수에 대한 대응 표본 t-검정 결과로 ‘신체 안정화 지수’는 평균간 차이 검정 결과 유의확률 = 0.000으로 유의수준 0.05 범위에서 신체 안정화 지수의 변화는 있는 것으로 나타났다(Table 3).
Table 2
The Comparison of PSI
No. Pre Post Comparison Result (T/F)
Heart rate (min) Respiration rate (min) PSI Heart rate (min) Respiration rate (min) PSI
1 71 11 79 70 10 81 T
2 80 12 69 80 9 76 T
3 77 12 72 71 8 85 T
4 75 12 74 73 9 81 T
5 69 14 75 68 9 85 T
6 73 11 77 64 9 89 T
7 75 11 75 64 7 92 T
8 66 11 82 72 11 78 F
9 73 9 81 65 9 88 T
10 72 13 74 76 13 70 F
11 78 10 75 71 10 81 T
12 70 14 74 69 10 82 T
13 78 15 65 60 14 82 T
14 69 15 73 68 10 83 T
15 80 9 74 87 7 75 T
16 74 8 83 70 7 88 T
17 84 9 72 81 7 79 T
18 71 13 75 67 13 78 T
19 85 7 76 70 10 82 T
20 70 18 66 69 12 78 T
21 77 18 60 70 11 80 T
22 81 11 71 68 10 84 T
23 67 12 80 61 7 96 T
24 67 17 70 64 10 87 T
25 78 11 73 68 7 90 T
26 77 14 68 75 8 82 T
27 71 8 85 71 7 87 T
28 73 15 70 71 14 73 T
29 84 8 73 64 11 85 T
30 75 9 80 77 7 82 T
31 78 8 78 71 8 85 T
32 63 10 87 62 8 92 T
33 77 12 72 68 13 77 T
34 65 15 76 63 9 89 T
35 79 13 68 78 9 77 T
36 81 13 66 66 9 88 T
37 81 12 68 71 8 85 T
38 84 11 68 65 9 88 T
39 75 14 69 71 9 83 T
40 74 12 74 73 9 81 T
41 73 10 80 70 12 77 F
42 81 9 74 67 8 88 T
43 67 11 83 70 13 75 F
44 79 13 68 74 7 85 T
45 66 11 83 60 9 91 T
46 72 13 75 75 12 74 F
47 71 12 76 63 11 86 T
48 82 10 71 79 12 70 F
49 79 15 64 75 11 75 T
50 77 9 78 64 8 91 T
51 64 13 80 62 11 85 T
52 74 8 83 78 11 74 F
53 82 8 76 80 7 80 T
54 71 14 73 67 13 78 T
55 79 10 74 78 10 75 T
56 82 7 78 74 8 83 T
57 77 8 80 75 8 82 T
58 76 12 73 62 8 93 T
59 78 10 75 73 7 86 T
60 77 10 75 74 10 78 T
61 72 10 80 71 7 87 T
62 73 9 80 63 10 87 T
63 75 7 83 71 11 78 F
64 78 11 73 80 10 74 T
65 80 10 74 70 14 75 T
66 82 13 66 77 8 80 T
67 71 8 85 66 7 92 T
68 82 10 71 76 8 80 T
69 69 13 76 71 9 84 T
70 76 10 77 72 10 80 T
71 78 10 76 60 8 94 T
72 65 17 72 64 8 90 T
73 66 12 81 64 10 87 T
74 81 12 69 68 9 85 T
Table 3
The Result of Paired T-test (PSI)
Paired Differences t df Sig. (2-tailed)
Mean Std. Deviation Std. Error Mean 95% Confidence Interval of the Difference
Lower Upper
Pair 1 Pre-Post PSI -8.02703 7.00484 0.81430 -9.64992 -6.40414 -9.858 73 0.000

3.3 정성적 스트레스 분석 결과

정성적 스트레스 분석을 위한 인터뷰 질문의 신뢰도 검정 결과는 ‘우울-사후’를 제외하고 ‘수용 가능’으로 나타났으며, 이유로는 같은 측정 도구를 이용하여 같은 대상을 서로 다른 시간에 측정하는 ‘재검사법의 성숙 효과(maturation effect)’로 사전 대비 사후 시 신뢰도가 낮아진 것으로 판단된다(Table 4).
Table 4
The Result of Paired T-test (PSI)
Cronbach’s α Result
HDRS Pre 0.669 Acceptable
Post 0.349* Unacceptable
BAI Pre 0.740 Acceptable
Post 0.689 Acceptable
HDRS 측정 결과 ‘사전-우울’의 경우 ‘정상’ 17명, ‘약한 우울증’ 22명으로 나타났으며, 평균 점수 7.6으로 ‘약한 우울증’ 수준으로 나타났다. ‘사후-우울’의 경우 응답한 39명의 체험자 모두 정상으로 나타났으며, 체험 인원의 평균 점수는 1.6으로 우울 점수가 4배 이상 감소하였다. BAI 측정 결과 ‘사전-불안’의 경우 39명의 모든 인원이 ‘정상’이었으며 평균 점수 4.13점으로 나타났다. ‘사후-우울’ 또한 모든 인원이 ‘정상’이었으나, 평균 점수가 0.67로 나타나 불안 평균 점수가 6배 이상 감소하였다(Table 5).
Table 5
The Result of HDRS & BAI Scores
Pre Post
HDRS Minimal 17 2
Mild 22 6
Moderate 0 0
Severe 0 0
BAI Minimal 39 39
Mild 0 0
Moderate 0 0
Severe 0 0
활동형 기능성 콘텐츠의 사전⋅후 우울과 불안에 대한 대응 표본 t-검정 결과로 ‘우울’은 평균간 차이 검정 결과 유의확률 = 0.000으로 유의수준 0.05 범위에서 우울의 감소 효과는 있는 것으로 나타났으며, ‘불안’은 평균간 차이 검정 결과 유의확률 = 0.000으로 유의수준 0.05 범위에서 불안의 감소 효과는 있는 것으로 나타났다(Table 6).
Table 6
The Result of Paired T-test (HDRS & BAI)
Paired Differences t df Sig. (2-tailed)
Mean Std. Deviation Std. Error Mean 95% Confidence Interval of the Difference
Lower Upper
Pair 1 Pre-Post HDRS 6.02564 4.46912 0.71563 4.57692 7.47436 8.420 38 0.000
Pair 1 Pre-Post BAI 3.46154 3.89903 0.62434 2.19762 4.72546 5.544 38 0.000

4. 결론 및 제언

본 연구는 기존 심신안정실 내 활동형 기능성 콘텐츠를 구축하고 실제 소방관서에 적용하여 스트레스 감소 효과성 검증을 수행하였다. 실제 소방관서 2개소의 소방공무원을 체험자로 효과성을 측정하였으며, 호흡수와 심박수를 통한 정량적인 스트레스 분석과 우울과 불안 척도가 포함된 정신건강 인터뷰를 통해 정성적인 스트레스 분석을 수행하였다.
활동형 기능성 콘텐츠를 체험한 소방공무원의 ‘신체 안정화 지수’ 측정 결과 활동형 기능성 콘텐츠 사용 후 스트레스 감소에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 정신건강 인터뷰를 통해 정성적으로 측정한 ‘우울’과 ‘불안’에서도 유의미한 스트레스 감소가 관찰됨에 따라, 앞서 서론에서 언급된 선행연구들과 유사한 결과가 도출되었다. 그러나 소방공무원의 정성적인 스트레스 분석을 위해 수행된 인터뷰의 신뢰도 검정(Cronbach’s α)에서 ‘수용 불가능’이 도출된 것은 연구 기간 안에 시간이 지남으로써 개인에게 일어나는 신체적 및 심리적 성장이 독립변수의 종속변수에 대한 영향을 불분명하게 하는 검사-재검사법의 ‘성숙효과’로 판단된다.
본 연구의 경우 소방관서 2개소의 소방공무원을 체험자로 스트레스 감소 효과성을 검증하였으나, 세계적으로 유행하고 있는 COVID-19의 영향으로 다수의 소방관서와 인원을 대상으로 하지 못한 한계점이 있으며, 업무 특성상 잦은 출동과 교대 근무로 인해 대상 수가 적은 것이 본 연구의 한계점으로 나타났다. 하지만 본 연구는 소방공무원의 정신적 스트레스 감소를 통한 소방대응력 강화 및 소방관서 내 심신안정실 활성화에 필요한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

후 기

본 연구는 소방청 소방대응력향상을 위한 연구개발지원사업(1761002380)과 문화체육관광부 및 한국콘텐츠진흥원의 문화기술 연구개발 사업(R2020060003)의 연구비 지원을 받아 수행되었습니다.

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