스쿠버 다이빙용 공기통

다이버하면 통상 수중에서 호흡 할 수 있도록 하기 위해 금속 탱크를 등에 짊어지고 수중으로 입수 하는 모습을 연상하게 되는데,

 

호흡을 하기 위해서는 산소가 필요하기에 일반인들에게는 이것을 산소통이라고 불려지는데,

이는 엄밀히 말하자면 잘못 된 표기이며,

만일 진짜 산소통을 메고 들어 갔다면 수심 5미터 이상에서는 산소중독이라는 치명적인 위해가 가해지는게 산소 입니다.

 

고로 이 금속탱크는 공기통이라고 불려져야하며,

대기중에 공기를 콤프레셔를 통해서 고압으로 충진할수 있도록 제작된 금속 용기입니다.

 

물론 일반적인 레크레이션 다이빙의 경우에는 이 탱크에 대기중의 공기(Air) 만을 충진하게 되겠지만,

최근에는 순수한 산소(O)와 질소(N)를 임의의 비율로 혼합한 나이트록스(Nitrox)나,

테크니컬 다이빙에서 처럼 심해다이빙을 위해 알곤(Ar)까지 첨가란 트라이 믹스(Tri Mix.)라는 혼합기체를 사용하기도 합니다.

 

참조1. :

우리가 호흡하고 있는 순수 자연의 공기는 약21% 의 산소와 79%의 질소의 혼합물입니다.

나이트록스는 이 산소와 질소의 비율을 임의로 혼합한 것이며 "산소강화공기" 라고 불리며,

보통 (32% 산소/68%질소) 또는 (36%산소/64%질소) 의 비율로 혼합됩니다.

 

공기탱크는 크게 알루미늄합금 탱크와 스틸탱크로 나누어지며,

이에 따라 탱크의 특성, 공기 충전용량, 무게등에 있어서 현저한 차이를 보입니다. 

 

특징	알루미늄	강철
강도	약하다	강하다
무게	가볍다	무겁다
두께	두껍다	얇다
충전압	높다(3,000psi 전후)	낮다(2,250psi 전후)
부식도	강하다	약하다
재질표시	E6498,sp6498,3AL	3AA
기타	스틸보다 많이 사용

참조2.: 1psi = 0.07032 Kg/㎠ 이므로 3,000psi 의 알루미늄합금 탱크의 경우 210Kg/㎠

참조3.: "+"표시된 것은 10%추가 충전 가능

 

AL 규격별 실린더 용량 및 크기 

 

탱크는 사용용도에 맞게 여러가지 용량으로 크기가 다양하게 제작되는데,

우리가 주로 사용하는 것은 80CUFT 짜리입니다.  

그리고 스틸탱크보다는 알루미늄합금 탱크를 많이 사용하는데,

충진압력은 200PSI 정도를 충진하게 됩니다.

 

그래서 만약에 이런 엄청난 압력에 의해 탱크가 폭발할 경우 아주 위험한 상황이 벌어지게 되므로 제조시에 이런 압력을 충분히 견딜 수 있게 설계되어 있지만,

제작시에도 엄격한 수역학 검사를 통하여 내구성 검사를 하게 되며,

또 재질, 검사기관, 검사일자 등의 정보를 탱크 외부에 표시하도록 되어 있습니다.

 

그리고 사후 관리로 사용시에도 정규적인 수압검사를 받도록 하고 있는데,

미국의 경우는 5년, 한국과 일본 3년이며, 호주의 경우는 보다 더 엄격해서 매년 받도록 규정되어 있습니다.

그리고 수압검사를 받지않는 해는 내부의 부식등을 확인하기 위해 매년 육안 검사를 시행하도록 되어있습니다.

물론 보관시에도 습기가 침투하지 않게 약간의 공기를 남겨(약 10% 정도) 보관 하여야 합니다.

 

실린더 마킹(Cylinder Neck Marking)식별방법

DOT/CTC 3AA 2250+

12345 PST 4-89

DOT/CTC..... 내구성 검사 관장 정부 기관 감독/ 인가기관(Government Agency Supervision/ Approval)

3AA ............ 탱크의 재질(Metal Type)표시

2250 ........... 허용압력(Working pressure)

12345 .. ....... 제작 일련 번호(Serial Number)

PST ........... 제조회사명(Manufacturer)

6-96 ........... 수역학 검사일(Hydrostatic Test Date) 및 검사자 표시(Hydrostatic Tester's Mark)

+ ................10% 초과압력 충전허용표시(10% Overfill Allowed)

 

정부의 허가

 

처음 문자들은 보통 DOT 또는 DOT/CTC인 경우가 많으며 이 이니셜은 미국 교통부(US Department of Transportation)과 캐나다 교통국(Canadian Transportation Commission)의 약자로서 오래된 실린더들은 주간 통상 위원회(Interstate Commerce Commission)의 약자로 ICC가 표시되어 있을 수 있습니다. 

미국 교통부(DOT)는 미국 내의 스쿠버 실린더들을 제조하고 판매하고 사용하는 것을 통제하는 기관인데 이는 교통부의 운송회사들의 고압 실린더 운반을 감독하는 그 자체의 책임감이 연장된 것으로 스쿠버 실린더들의 판매와 사용 등 기술적으로 DOT의 관할범위에 맞아떨어지지 않는 부분들이 많이 있으며 그럼에도 불구하고 미국에서는 이 DOT의 규정을 충족시키는 스쿠버 실린더만을 판매하고 사용하는 것이 효과적인 실행기준으로 되어 있습니다.

 

메탈 타입

 

그 다음에 표시된 문자들은 실린더에 사용된 메탈 타입을 나타내며 3A는 탄소강철을 나타내고 초창기 스쿠버 실린더에 이것이 사용되었습니다. 

이것은 크롬 몰리브덴 스틸 또는 알루미늄보다 훨씬 부식에 약하기 때문에 바람직하지 못합니다. 

3AA는 크롬 몰리브덴 스틸을 나타내고 이는 실질적으로 오늘날 사용되는 모든 스틸 탱크에 나타나고 있습니다. 

알루미늄 실린더들은 SP6498, E6498 또는3AL과 같이 표시되어 있을 수 있고, 

처음 두 가지 표시는 알루미늄 스쿠버 실린더가 처음 제조된 특별 허가 번호를 나타내며, 

3AL은 알루미늄 실린더 제조에 사용된 DOT승인 합금용 표시이고, 1982년 7월1일 이후 미국에서 제조되었거나 수압검사를 받은 모든 스쿠버 실린더들은 이 형식을 따릅니다.

 

 

작동 압력

 

첫째 줄의 세 번째 글자들은 일반 사용을 위해 또는 관할구역 외로 운송되는 경우 채워질 수 있는 최대 압력을 제곱인치 당 파운드로 나타내며 실린더는 이 압력 이상으로 충전되어서는 안됩니다. 

수압검사 날짜 뒤에 더하기(+) 표시가 되어 있는 스틸 실린더에는 유일한 예외가 적용되는데 이 표시는 표시된 압력 이상으로 10% 더 채울 수 있다는 표시이며 이 기호는 주로 새로 제조된 실린더들에 많이 나타나고 수압검사를 재차 받은 실린더에는 거의 표시되지 않습니다. 

대부분의 알루미늄 실린더들은 205바/3000psi까지 채울 수 있으며, 몇몇 실린더들은 225바/3300psi, 그리고 어떤 실린더는 270바/4000psi까지도 채워질 수 있습니다. 

전형적으로 스틸 실린더들의 지정된 압력은 120바/1800psi 에서 238바/3500,psi까지 되어 있지만, 어떤 실린더는 더 높기도 하며 미국에서 가장 흔한 스틸 실린더는 150바/2250psi 165바/2475psi로 지정되어 있고, 

10% 더 채울 수 있도록 되어 있습니다. 

오직 10%초과 허용 실린더들만이 그만큼의 용량에 도달할 수 있음은 흥미로운 사실 입니다.

 

일련 번호

 

스쿠버용 실린더들은 크기 또는 지역 번호 등의 정보를 알리기도 하는 독특한 일련번호를 가지며, 보통 이것은 두 번째 줄 처음 부분에 나타냅니다.

 

제조업체 명시

 

이것은 보통 일련번호 그림에 나타내고 대부분의 실린더들은 크고 압축기체 실린더 회사에 의해 만들어지며, 스쿠버 장비 제조업체에 의해 만들어지지 않기 때문에 대부분 그 이름이 생소할 수 있습니다.

 Luxfer, Kidde, PST(Pressed Steel Company)들이 가장 흔한 제조업체 표시들로 최근에 제조되는 실린더들은 아무런 이름이 기록되지 않지만 제조업체 표시 번호가 대신 새겨집니다.

 

수압 검사 날짜

 

실린더의 최초 수압검사 날짜가 마지막 줄 마지막에 보통 표시되게 되는데, 그 후에 이루어지는 수압검사날짜는 실린더의 목 부분 어느 곳이라도 찍힐 수 있으며 수압검사 날짜는 실린더 검사가 행해진 월과 연도를 나타내는 숫자가 적히게 되고 수압검사자의 약자 또는 검사자가 DOT에 등록한 특별한 기호가 월과 연도 사이에 찍히게 됩니다.

[ 비상용으로 사용하는 소형의 스페어탱크 ]

 

탱크밸브(K-Valve)의 구조

 

탱크밸브는  탱크내의 고압의 압축공기를 공급, 차단하는 역할을 합니다.

또한 이 밸브는 그림과 같은 구조로 되어 있어 탱크의 이상 압력에 대한 보호의 구조로 되어 있습니다.

 

 

밸브스노클

탱크는 공기를 충전하는 과정에서나 관리 소홀로 인하여 내부에 수분에 있을수 있습니다. 또 탱크의 부식으로 인하여 내부에 이물질이 들어 있을수도 있습니다.

이런 밸브스노클은 탱크 내부의 이물에 의하여 공기의 배출구가 막히는 것을 예방해 줍니다.

 

오    링

밸브에는 탱크와 밸브를 연결하는 볼트 부분과 레규레이터를 연결하는 부분에 각각 오링이 있습니다.

오링의 역할은 공기의 누기를 막아 줍니다.

 

밸브시트

공기의 흐름을 막거나 열어주는 역할을 합니다.

 

파열판

이 파열판은 콤프레셔의 고장이나 조작 미숙 또는 화재나 기타의 이유로 인한 내부 압축공기의 과팽창으로 탱크의 압력이 허용압력 이상으로 높아질 경우 이 부분이 파열되면서 공기가 빠져 나가도록 되어있습니다.

일반적으로 파열판은 탱크의 허용압력을 50~60% 초과하면 파열됩니다.

이는 일반적인 알루미늄 탱크의 경우 허용압력이 3000psi 일 때 4500~5000psi 범위에서 파열됨을 의미 합니다.

파열판에는 대부분 최대 압력이 표시되어 있습니다.  

 

안전구멍

청소나 탱크의 점검을 하기 위하여 가끔씩 탱크와 밸브를 분리하는 경우가 있습니다.

이때는 밸브를 완전히 열어 내부의 압축공기를 모두 빼낸 상태에서 밸브를 분리해야 합니다.

탱크내에 압축된 공기가 들어 있는 상태로 밸브를 분해하게 되면 위험하기 때문입니다.

안전 구멍은 탱크와 밸브를 분해할 때 밸브의 나사 부분이 완전히 탱크의 주둥이를 벗어나기 전에 공기가 새어 나오는  "쉬~" 소리를 내게 되므로

탱크내에 공기가 남아있음을 알려주는 안전장치 입니다. 

 밸브 각 부위별 가격

 

 

 

 

 

 

 

탱크에 부착되어 있는 밸브는 K형과 J형으로 분류되며,

최근에는 J형의 밸브는 사라져 가고 주로 K 형의 밸브를 사용하고 있습니다.

 

J형의 밸브는 K형 밸브와는 별도로 리저브 밸브가 달려 있습니다.

다이빙시 이 리저브밸브를 위로 올린 상태로 다이빙을 하며,

이 리저브밸브의 작동으로 공기가 300~500psi 정도 남으면 리저밸브 내부의 스프링에 의해서 공기가 차단되게 됩니다.

공기가 차단되면 다이버는 리저브밸브를 내리고 나머지 공기로 호흡을 하게 됩니다.

이렇게 하므로서 다이버는 공기통 내부에 잔압이 300~500psi 정도 남았음을 알고 다이빙을 끝내게 됩니다.

 

이는 과거에 잔압계 대신의 용도로 사용되었지만,

잔압계없이 전적으로 리저브밸브에 의존하여 다이빙을 하다가

도중에 바위나 다른 물체에 걸려 밸브의 위치가 내려 가거나 밸브의 고장으로 정상 작동하지 않을 경우

갑자기 공기가 떨어진 것을 알게 되어 위험할 수 있습니다.

이런 까닥으로 최근에는 J형의 밸브를 거의 사용하지 않고 있습니다.

 

 

관리 및 보관     

 

과거에는 현재와 같이 공기통을 임대할 수 있는 리조트나 샵이 많지 않았습니다.

때문에 장비를 구입시 필수적으로 탱크도 구입을 하였습니다.

 

그러나 현재는 어느곳을 가더라도 많은 리조트와 샵을 통해서 공기탱크를 임대해서 사용하는 것이 일반적입니다.

탱크의 임대가 다이빙 샵이나 리조트의 주 수입원중 하나로 가급적 탱크를 임대해서 사용하는 것이 다이빙계의 발전을 위해서 바람직한 일 일 것입니다.

하지만 때로는 다이빙샵을 통하지 못하는 곳에서의 다이빙을 위해 개인적으로 탱크를 준비해 두는 것도 좋을 것입니다.

공기탱크는 과중한 압력과 충격에 의한 물리적인 손상이외에도 압축공기 주입도중 유입되는 미세한 수분에 의해서 내부의 표면이 화학적으로 부식될수도 있습니다.

또한 탱크는 열에 약하여 110도의 온도에서 1시간이상 방치하면 안되고, 176도 이상의 열을 받으면 폐기대상이 됩니다.

 

따라서 탱크의 관리를 위해서는 다음과 같은 것을 지켜야 합니다.

 

1. 탱크를 운반도중 충격을 주지 않는다.

 

탱크를 운반하다 보면 그 무게가 무겁다 보니 많은 다이버들이 탱크를 내려놓을 때 바위나 땅바닥에 "탕!" 소리가 나도록 내려놓는 경향이 있습니다.

탱크의 재질은 알루미늄 합금입니다.

아시다시피 알루미늄은 강도면에서 그리 단단하지 않은 재질입니다.

따라서 외부충격에 쉽게 찍힘이 발생되고 찍힘이 발생된 부분은 페인트가 벗겨져 쉽게 산화가 발생됩니다.

이를 방지하기 위하여 꼭 탱크부츠를 사용하고,

차량 이동과 같이 탱크끼리 부딪칠수 있는 상황에서는 탱크보호캡을 씌우던가

고무판같은 것을 준비해 탱크의 유동을 최대한 억제해야 합니다.

때로는 탱크를 흔들어 보면 탱크 내에서 "땡그렁" 거리는 금속성의 이물을 느낄수 있습니다.

이 경우는 십중팔구 탱크의 잦은 충격에 의해서 밸브스노클이 분리된 상태입니다.

이런 경우는 탱크와 밸브를 분해 수리해야 합니다.

 

2. 탱크의 공기를 급작스럽게 빼내는 일을 삼가십시요.

 

탱크의 내부에는 콤푸레셔의 조작미숙으로 인해 습기가 제거되지 않은 공기가 유입될수도 있지만,

탱크의 공기를 급격하게 빼낼 경우 단열팽창에 의한 온도차이로 탱크 내부 표면에 이슬이 발생하는 경우가 있습니다.

탱크내부는 고압상태 이므로 산소의 부분압이 높아져서 습기가 많을 경우 탱크 내부의 표면에서 산화작용이 촉진되어 탱크의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라

탱크 내부의 부식은 금속 성분이 산소와 결합하는 화학적인 산화작용 이므로 탱크내의 산소를 서서히 소모합니다.

 

때문에 장기간 보관한 탱크의 경우 그 산소 성분은 모두 없어지고 질소만 가득차 있게되어 이것을 모르고 사용하는 사람에게 문제를 일으킬수 있습니다.

따라서 탱크를 장기간 보관할 경우는 300psi정도의 약간의 공기만 남겨두어야 합니다.

또한 급격히 공기를 빼낼경우 쉽게 밸브의 오링이 빠져 분실하기도 합니다.

오링이 없는 상태로 레규레이터를 체결하면 이부분에서 다량의 누기가 발생됩니다.

 

 

3. 탱크는 1년에 한번씩 분해 점검을 한다.

 

탱크는 1년에 한번씩 밸브를 분해하여 내부를 확인하고 부식 및 오염발견시 청소를 해주어야 합니다.

내부의 청소는 탱크 내부에 연마제를 넣고 회전시키는 방법으로 내부 표면을 닦아내어 녹 및 부식부분을 제거합니다.

또 탱크는 5년에 1회씩 수역학 검사를 하여 재질손상의 여부를 확인해야 합니다.

 

 

4. 탱크의 표면의 도장시 열처리는 절대 금물

 

탱크를 오래 사용하다 보면 외부의 충격에 의해서 탱크 표면의 도장이 벗겨져 보기 좋지 않습니다.

때문에 탱크를 깨끗하게 보이려고 열처리 도장을 하는 경우가 있는데,

이런 경우 탱크의 외관에는 별 이상이 없어 보여도 탱크의 재질에 치명적인 손상을 입히게 되고,

이는 탱크에 공기 충전시 탱크의 폭발을 일으키는 상황을 일으킬수도 있습니다.

실제로 과거, 화재현장에 있던 탱크를 폐기처분 해야함에도 이를 사용하려고 충전하던 도중 탱크가 폭발한 사고가 발생되기도 했습니다.

 

 

5. 탱크를 충전상태에서 햇볕에 노출되지 않도록 한다.

 

정상압력으로 충전된 탱크라도 햇볕에 노출되어 온도가 올라가면 탱크 내부의 공기가 팽창하게 되고,

이로 인해서 규정치 이상의 압력으로 상승할 수도 있습니다.

 

6. 탱크는 사용후 담수로 깨끗이 세척하여 보관한다. 

바다에서 다이빙을 진행하였을 경우는 필히 담수로 소금기를 제거 하지 않으면, 스틸 탱크 뿐 아니라 알루미늄탱크도 부식되기 다이빙을 마치면 바로 세척을 하여야 합니다.