호흡기 선정을 하기 위한 고려사항

   

 

시중에는 수 많은 종류의 호흡기 들이 소개되고 있습니다.

20만원 대 저가에서부터 200만원이 넘는 고가의 호흡기까지 나와 있지만,

가격이나 브랜드가 호흡기 품질을 절대적으로 좌우하는 것은 아닙니다.

수많은 호흡기 중에서 자신에게 적합한 것을 선택하는 것은 쉬운 일이 아니지만,

다이버에 있어 호흡기 선택은 상당히 중요 합니다.

호흡기 1단계와 2단계는 어떤 일을 하나?

호흡기는 공기탱크에서 공급되는 고압공기를 사람이 가능한 편안하게 호흡할 수 있도록 저압으로 낮추어 주는 역할을 합니다.

이때 다이버가 숨을 쉴 때만 공기를 공급해 주고 숨을 들이쉬지 않는 순간에는 공기 흐름을 차단시킵니다.

그리고, 수심에 따라 계속 변하는 외부 압력 변화를 자동으로 감지하여 주변압과 동일한 압력의 공기를 계속 공급해 줍니다.

 

1단계 - First Stage
호흡기 1단계는 기본적으로 공기탱크에 있는 고압공기를 2단계가 컨트롤 할 수 있는 중간압력으로 낮추어 주는 역할을 합니다.
피스톤과 다이어프램 방식의 호흡기 1단계는 스프링과 밸브로 되어 있고,

기계적으로 탱크의 고압 공기를 중간압력으로 낮추어 줍니다.

 

2단계 - Second Stage
호흡기 2단계는 1단계에서 낮추어진 중간압력을 다이버가 호흡할 수 있도록 주변압력과 동일하게 맞추어 주어 다이버가 쉽게 호흡할 수 있도록 해 줍니다.

 

1단계 고려 사항

균형식 인가 불균형식 인가? - Balance or Unbalanced
공기탱크 압력에 상관없이 항상 일정하게 공기를 공급해 주고,

대심도 다이빙 등 공기 공급량이 많아야 하는 경우에도 안정적이고 시원하게 공기를 공급해 주는 균형식 호흡기가 좋습니다.
불균형식은 위에 열거한 다량의 공기가 필요한 상황에서 공기 흐름이 제한적이고,

공기탱크 잔압에도 영향을 받으므로 다이빙 후반에는 호흡이 점점 힘들어 집니다.

그러나, 작고 값이 싸며 유지 관리도 쉽습니다.

 

피스톤 방식 인가 다이어프램 방식 인가? - Piston or Diaphragm
두 방식의 근본적인 차이는 밀봉 여부 인데,

다이어프램 방식은 모든 움직이는 부속이 다이어프램 뒤에 밀봉되어 있어 환경과 차단되어 있고,

피스톤 방식은 바이어스 스프링과 피스톤의 상당 부분을 해수에 노출시키는 앰비언트 챔버를 통해서 수압을 감지 합니다.
따라서, 다이어프램 방식은 더러운 물/찬물 등의 환경에서 피스톤 방식 보다 상대적으로 유리 합니다.

 

중간 압력
보통 호흡기는 공기탱크의 고압을 약 10바(bar) 정도인 중간압으로 낮추어 주는데,

만약 1단계와 2단계를 서로 다른 브랜드 조합으로 세팅 한다면 2단계 작동에 필요한 중간압력을 1단계가 제공하는지 확인해야 합니다.

그러나, 대부분 레귤레이터의 중간압이 거의 비슷하므로 1, 2단계를 다른 브랜드로 섞어서 사용해도 문제가 없지만,

특별한 것도 있으므로 주의를 요 합니다.

 

필터 - Filter
금속 알갱이 틈 사이로 공기가 통과하면서 불순물들이 걸러져서 정화되게 됩니다.

납작한 필터보다는 원추형인 것이 표면적이 넓어서 효율도 좋고 막힐 때까지 시간이 더 걸립니다.

 

회전식 저압 구멍들
호스가 1단계에서 출발한 각도가 다이버의 입이 있는 쪽으로 방향이 맞추어져 있지 않기 때문에 호스의 뻣뻣한 힘이 입에 문 2단계에 힘을 가해 입을 불편하게 할 수 있습니다.

회전식 저압구멍들은 이 문제를 해소해 줍니다.

그러나 회전식을 채택하지 않고 1단계에 뚫린 구멍의 각도를 고치거나,

2단계 호스 연결 방식을 수정해서 이 문제를 해결한 호흡기들도 있습니다.

 

공기 토출 시스템
호흡기 1단계 공기 토출량은 가능한 많은 것이 좋은데,

정상적이 다이빙에서는 문제가 없지만 옥토퍼스를 이용한 짝 호흡을 하거나, 힘든 일을 하거나, 패닉으로 인해 호흡이 가빠졌을 경우 충분한 공기가 제공되어야 합니다.

따라서 호흡기 메이커에서는 이러한 문제를 해결하지 위해 다양한 노력을 기울이고 있습니다.

 

마레스와 테코는 호흡기 2단계와 연결되는 메인포트에 DFC(Dynamic Flow Control) 시스템을 적용해서 숨을 들이 마실 때 중간압이 떨어지는 현상을 최소화 시켰습니다.

 

스쿠바프로의 HSC(Hemispheric Storage Chamber) 시스템은 고압 밸브 개폐 시 벤츄리 효과를 유발하고 공기를 저장해 두었다 공급하는 시스템으로 다이버 호흡 욕구에 아주 빠르게 반응하도록 했습니다.

 

셔우드(Sherwood)는 PASC(Primary Air Sensing Channel) 시스템으로 특허를 얻고 있는데, 메인 LP 포트와 스프링 챔버 사이로 에어 센싱 채널을 뚫어 놓아 호흡할 때 포트를 통과하는공기가 벤츄리 효과를 일으켜 스프링 챔버에 낮은 압력이 발생하면서 피스톤을 뒤로 잡아 당겨주어 밸브를 더 많이 열어주게 해서 공기 공급량이 증가 시킵니다.

여기에 또한 공기배출구멍(orifice)과 디스크 스프링이 탱크의 압력에 따라 앞뒤로 움직이면서 항상 일정한 압력의 중간압을 유지하도록 하여 탱크 잔압이 낮아져도 호흡 노력에는 변화가 없게 해줍니다.

 

아쿠아렁 계열의 호흡기들은 에어 터보 시스템을 사용하여 2단계로 흘러 들어가는 공기 흐름을 강화시켜 주는데, 이것도 일종의 벤츄리 효과를 이용한 것으로 흐름이 빨라지면 빨라질수록 더 많은 양의 공기를 제공하는 시스템입니다.

 

 

2단계 고려 사항

 

디맨드 밸브 방식
호흡기 2단계 밸브는 다이버가 숨을 들이 마실 때만 열리는 디맨드 밸브 입니다.
다이버가 숨을 들이 마시면 2단계 챔버 안에 압력이 떨어지면서 다이어프램이 안쪽으로 밀려 들어 오고,

이때 밀려 들어 온 다이어프램이 레버를 밀어서 노즐이 열리게 됩니다.

대부분 디맨드 밸브는 하향 흐름(Downstream)식으로,

만약 1단계가 고장이 나도 프리 플로우가 일어나므로 다이버에게 계속 공기를 공급합니다.

 

기류학적 밸런스드 방식은 밸런스드 챔버와 변형화된 포핏 디자인을 사용해서 하향 흐름식 파워가 균형을 이루도록 디자인 되어 있습니다.

이렇게 하면 디맨드 밸브에 더 약한 스프링을사용할 수 있어서 밸브가 더욱 민감해지고 호흡이 쉬워 집니다.(스쿠버프로 2단계에 적용되는 에어 밸런스드 플로우 밸브)

서보 어시스티드(servo-assisted)와 파일럿(pilot) 밸브에는 다이버의 공기 요구에 매우 민감한 작은 1차 디맨드 밸브가 사용됩니다.

1차밸브가 열리면 시스템을 통과하는 공기가 진공 상태를 만들고,

이 진공상태가 메인 밸브를 열어서 다이버에게 공기를 공급 합니다.

파일럿 밸브는 메인 밸브를 개방할 때의 1/4 정도 힘이면 개방 됩니다.

이런 타입의 디맨드 밸브는 성능이 좋지만 유지관리를 자주해야하며 부품이 비쌉니다.

 

벤츄리 어시스트
벤츄리 어시스트는 2단계 챔버 안의 압력과 주변압의 차이에 의해 디맨드 밸브가 열리게 하여 저압호스 속의 공기가 챔버로 들어오게 해서 흡기 노력을 줄여 주는 것입니다.

챔버 안의 압력이 주변압보다 떨어지게 되면 다이어프램이 안쪽으로 당겨지며,

그 결과 다이어프램이 레버를 눌러서 디맨드 밸브를 열어주게 됩니다.

이것은 호흡이 쉽게 되도록 도와주는 것이긴 하지만 가끔 불편한 경우도 있는데,

얕은 물속을 걷고 있을 때 저절로 프리플로우가 생기는 것을 경험해 본 적이 있을 것 입니다.

 

현대의 많은 레귤레이터에는 컨트롤 베인 구조가 있어서 공기 흐름을 재조정하는 장치가 있어

최소 위치에 두면 프리 플로우를 방지할 수 있고,

최고 위치에 두면 벤츄리 어시스트 작용으로 호흡이 쉬워 집니다.

 

성능

2단계를 선택할 때 가장 중요한 것은 흡기와 호기 모두 쉽게 되어야 합니다.

예산이 허락하는 한도 내에서 가장 성능이 좋은 것을 선택해야 합니다.

메이커에서는 호흡기의 전체적인 성능을 평가하는 것으로 수중에서의 흡기/호기 저항 또는 호흡일률을 표시한 도표를 제시하기도 하는데,

어떤 것이든 낮게 표시되는 것이 더 좋은 성능을 가진 호흡기 입니다.

 

재질

대부분의 2단계가 열가소성 수지로 몰드 되지만 크롬도금된 황동을 사용하는 것도 많습니다.

업체마다 다양한 종류의 소재를 사용하여 내구성을 높이고 있습니다.

 

배기구

내쉬는 숨의 힘으로 배출 밸브가 아무 장애 없이 열려야 하고, 배기구 위치가 측면에 있는지, 바닥에 있는지, 흡기 다이어프램 사이에 있는지도 고려해야 할 대상 입니다.

수중 사진가에게는 배출된 공기 방울이 방해가 될 수 있습니다.

 

마우스피스

호흡기에는 보통 표준 크기의 마우스피스가 부착되어 있는데,

입에편하게 물 수 있는 마우스피스, 항균 기능을 가진 마우스피스 등도 있습니다.

 

호흡 저항 조절

호흡에 필요한 노력을 조절할 수 있는 놉이 부착된 경우도 있습니다.

대부분 호흡을 쉽게 할 수 있도록 이 장치를 사용하지만 저항을 증가시킬 필요가 있는 때도 있습니다.

예를 들면 머리가 아래로 뒤집힌 상태에서 다이빙을 할 때 수중에서 폐가 1단계보다 높은 위치에 있게 되면 중간압이 호흡에 필요한 것보다 더 높아지는데, 이때 너무 많은 공기가 공급되는 것을 피하기 위해서 이 조절 장치를 사용할 수 있습니다.

 

프리 플로우 방지 놉

호흡 요구에 매우 민감한 2단계의 경우는 약간의 압력 차이에도 공기를 배출시키기 때문에 다이빙하지 않을 때에 프리 플로우를 쉽게 일으킬 수 있습니다.

그러나, 다이빙 하지 않을 때는 공기 흐름을 제어해 주어 프리 플로우를 방지할 수 있는 놉을 별도로 제공해주는 2단계도 있습니다.

 

2단계 케이스 커버를 쉽게 풀 수 있는가?

다이빙 현장에서 2단계의 전면 커버를 쉽게 해체할 수 있다면 모래나 다른 이 물질이 끼었을 때 혹은 세척을 할 필요가 있을 때 편리합니다.

 

무게

2단계 무게가 턱을 피로하게 만든다고 느끼는 사람들도 있으므로,

무게도 선택할 때 고려해야 할 사항 중에 하나입니다. 입에 무는 2단계는 가벼운 것이 좋다는 것이 제 생각입니다.

 

<참고자료:스쿠바 다이버 제73호>