헬리옥스 다이빙 이론

 

그동안 스쿠버다이빙 업계는 많은 기술개발과 함께 장비도 발전을 가져오게 되었는데,

그중에서 1939년 처음으로 헬륨과 산소를 섞은 헬리옥스를 이용한 다이빙으로 잠수함 uss squalus를 인양하는데 사용되었고,

그로인해 헬륨을 포함한 기체의 사용이 공기의 사용시 보다 깊은 수심 과  보다 긴 잠수 시간을 제공해 준는것을 세상에 공포하게 되었습니다.

 

그렇타면 헬륨가스가 무엇인지,그리고 헬륨의 특성을 알아 보겠읍니다.

 

헬륨은 가끔 T.V에서 풍선에다가 헬륨Gas를 넣은 것을 마시고 나서 이야기를 하면 목소리 톤이 높게 나와서 음색이 변조된 것에 대해서 폭소를 자아내기도 한 장면을 보기도 합니다만,

이런 현상은 헬륨이 수소 다음으로 가벼운 기체이기 때문에 이런 현상이 나타나는데,

 

헬륨은 불활성기체이기 때문에 반응이 없으며,

또 기체 중 가장 마취성이 적은 관계로 딥다이빙용 기체로 사용됩니다.

 

하지만 밀도가 낮아서 가볍기도 하지만,

그로인해 열전도율이 높기 때문에 장비의 조작과 체온 손실의 단점이 있습니다.

그래서 고압에서 헬륨이 다량으로 흡입 되는 경우 고압신경증후군(HPNS)이라는 증상을 초래 할 수 있습니다.

이 증상은 신경계에 작용하는 CNS산소중독의 증상에 추위가 동반된 것과 같은 현상을 나타내는데,

이 증상을 예방하기에는 질소가 탁월하므로 초대심도 다이빙에서는 의도적으로 질소를 소량 첨가하기도 합니다.

 

혼합기체 다이빙은 다음과 같이 여러가지 개스를 혼합하여 브랜딩을 하게 되며,

이중에서는 현재 테크니컬 다이빙에서 가장 일반적으로 사용되어지는 트라이믹스의 혼합비는 산소 15%, 질소 45%, 헬륨 40%입니다.  

 

혼합기체 다이빙(Mixed 혼합기체)

-산소+질소= 나이트록스(Nitrox)

-산소+헬륨= 헬리옥스(Heliox)

-산소+헬륨+질소= 트라이믹스(Trimix)

-산소+수소= 하이드록스(Hydrox)

-산소+수소+헬륨= 하이드렐리옥스(Hydreliox)

-순산소=옥시겐(Oxygen)

 

이러한 각 기체의 비율은 해당 다이빙에서 도달하고자 하는 수심, 시간 등에 의해 결정이 되며,

대심도 다이빙을 하게 되는 산업잠수에서는 대부분 헬리옥스 다이빙을 합니다.

 

헬리옥스 다이빙의 장단점

 

헬리옥스 다이빙 장점

1. 수면 공급식 ssba 믹스패널 사용시,

   질소가 안 들어 가기에 질소가 만들어내는 문제인 감압병과 질소 마취 에 대한 걱정이 없습니다.

2. 산소와 핼륨 만 믹스하기 때문에 브랜딩이 쉽습니다.

3. 핼리옥스 다이빙은 감압시 부분압 맞추기가 수월합니다.

4. 준 포화잠수 시스템으로 6m에서 수중 감압하고 상승하면,

   바로 챔버로 들어가 다시 가압하여 수면 감압으로 전환하면 됩니다.

5. 수면 감압시간이 짧아 다이버 교대가 원할합니다.

6. 리브리더와 같이 수면 공급식 리싸이클 시스템을 사용하면 헬륨을 회수해서 재사용 가능합니다.

 

헬리옥스 다이빙 단점

1. 헬륨 단가가 고가이므로 오픈씨스템에서는 비용이 많이 듭니다.

2. 고가 장비들이기에 장비교체가 쉽게 이루워지지 못합니다.

3. 120m 이상에서는 헬륨에 의한 고압 중후군이 발생합니다.

    (질소를 첨가한 트라이믹스 사용...)

4. 추가로 산소와 헬륨 실린더가 많이 필요하게 됩니다.

5. 빠른 열전달에 의해 체온손실 초래합니다.

6. 필히 챔버를 갖쳐야 하기에 그에 따른 대형선박 또는 받이선등 추가 부수 비용이 많이 듭니다.

  (심해 작업시 작업 시간과 안전성을 높이기 위해서 다이빙 밸 사용)

 

 

다이빙벨 종류

 

1.오픈벨

수심 70m 이상 사용하고,작업 시간은 1시간 내외 일때 사용가능합니다.

수중 감압상승 한 후 수면 감압을 시행할때 사용합니다.

 

2.크로스벨

수심 70m 이상, 작업 시간 1시간 이상 일때 사용합니다.

준 포화 시스템으로 작업한 수심 압력 그대로 상승해서  바로 챔버로 이동 감압 상승 합니다.

작업시간과 수심에 따라서 포화잠수 시스템에서는 챔버에서 장시간 지내야 하는 경우도 있습니다.

이런 다이빙 시스템 때문에 질소의 부분압 질소마취 등등 질소로 인한 다이버의 안전성을 고려해서,

산소와 헬륨만 사용하는 헬리옥스 다이빙을 사용합니다.

또한 헬륨은 상승 속도도 다름니다.

예로 100m부터 분당 5m, 70m부터 분당 4m, 50m부터 분당 3m 이런 식으로 감압 상승 합니다.

 

 

다이빙 벨의 안전 장치

 

작업시 벨이 떨어졌을 경우

 

오픈벨 경우:

오픈벨은 다이버가 서 있는 머리위 쪽에 공기공간이 있으므로 이 부력으로 다이빙 벨은 상승 할수 있는데,

비상시 다이버가 웨이트 무게을 줄이면 벨은 상승하게 됩니다.

 

크로스벨 경우:

다이버는 수중에 챔버와 같은 곳에 있기 때문에 수면 와이어가 불리되면 비상용 리프트을 사용하여 안전하게 상승합니다. 

 

 

우리나라 현실정:

 

우리나라는 헬리옥스 다이빙 시스템을 시행한다고 해도 오픈벨을 사용하여 1시간 내외로 다이빙한 후 수면 감압을 하고 나오는 방법을 사용하는게 대부분입니다.

(하지만.열약한 조건으로인해 60~80m에서 1~2시간씩 수중작업하는 경우도 봅니다만....)

 

물론 크로스벨을 사용하면 좋겠지만,

단가도 비싸게 먹히고 준 포화잠수 시스템에 들어가는 인원은 30명이 넘을 뿐 아니라,

각 분야별 다이빙 시스템이 완벽히 운영되어야 하는데,

아직까지 우리나라는 다이빙 현장의 장비가 부족한 실정이며,운영할 수 있는 기술의 미비한 경우가 많습니다.

외국인들은 프로젝트에 따라 헬리옥스 다이빙으로 100m 이상 수중 평균 1,000시간에서 20000시간이상 작업하며 그 데이터는 회사에서 자료 데이터 분석을 통해 더욱 발전해 나가고 있습니다.

 

그리고 우리나라에서의 수중작업은 대부분이 입찰을 통해서 진행되는게 대부분이기에

타사와의 경쟁 때문에 가격이 낮고, 그로인해 고급 장비와 새로운 시스템 도입은 요원하게 되는게 현실정입니다. (특히 기존장비가 있는 경우는 새장비로 바꾼다는 것은 엄청난 투자가 발생하기에 더욱 그렇하죠.)

 

암튼 이런 열악한 상업다이버로 인해 아직까지는 국내에서는 새로운 시스템을 개발할 수 있는 능력이 부족해서,

정말 난코스의 프로젝트를 외국 다이빙업체로 빼앗기는 경우가 많이 발생하고 있는 실정입니다.

 

엉터리 산업 다이버