나이트록스 다이빙의 한계수심(ⅲ)

과연 어느 정도의 깊이 이내에서 잠수를 하여야 만이

이렇게 "잠수병"보다 무섭다는 "산소중독"에서 안전한가를 계산 해 보겠읍니다.

한계수심 계산방법:

최대 허용 산소분압 은 1.6기압(미해군성 데이터)로 제한 하게 됩니다.

 

그 이유는 우리가 호흡하는 기체속에 포함된 산소의 최소 한계량과 최대 허용량은
산소의 함유랑과 관계가 없고 산소의 부분압과 관계가 있는데,

인체의 산소 사용 가능범위는 약 0.16 기압에서 1.6 기압범위 이며,

산소 부분압이 최대 허용 부분압이 1.6 기압 이상이 되면

산소 중독이 발생하고,

최소 한계 부분압인 0.16 기압 이하 이면

저산소증이 발생하게 됩니다.

 

대기압(1기압 임)에서 우리가 호흡을 하고 있는 공기는 

산소가 약 21% 이므로,

산소의 부분압은 0.21 기압이 되겠지요,

레크레이션 다이빙에서는 약 40m이내에서 잠수를 하는 것을 규정하고 있는데,

 

안전한 잠수를 위하여 산소 부분압은 1.0 기압이 되는 수심으로

아래에 서술된 방식으로 계산 해 보면 40m까지 라고 계산되어 질 겁니다.

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계산에 들어 가기에 앞서

처음 잠수 교육을 받게 되면 "잠수 물리학"이라는 장에서

압력에 대한 간단한 이론이 나오는데,

여러가지 법칙 중에 "달톤의 법칙"이라는게 나오죠.

 

이런 내용들을 간단히 서술하면,

 

★압력의 정의★

대기압 : 지구를 둘러 싸고 있는 대기의 무게(이것을 1기압이라고 합니다.)
수압 : 해수의 경우 10m마다 1기압씩 증가하게 됩니다.
게이지압 : 대기압 상태에서 0으로 표시되니깐,수심 10m에서는 1기압으로 표시되겠죠?
절대압 : 게이지압(수압)에 대기압을 더한 압력으로 실제 우리가 받고 있는 압력이겠네요. 

★달톤의 법칙★ 

달톤이 정의를 내리기를 "전체의 압력은 부분압을 더한 합과 같다"

 

다시 말해서

P = P1 + P2 + P3 .................PN

예를 들자면 대기중 압력인 1기압은 0.21(산소) + 0.79(질소)

(기타 소량의 기체는 생략하고...)
하나더,

3기압 일때의 산고의 부분압은 0.21x 3 =0.63기압 입니다 .
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"잠수물리학"에 대한 기초지식을 아셨다면,

이제 "한계수심"에 대해서 계산 해 보겠읍니다.

 

일반 공기 일때:

산소분압은 21%(즉 분압은 0.21기압/1기압=대기압)

1.6기압÷0.21기압=약7.62배(대기압이 1기압이므로 7.62기압-절대기압-)

7.62기압-1기압(대기압)=6.62기압(수압 또는 게이지압) 증가되는 수심까지 잠수가능

수심 10m마다 1기압증가 이므로

6.62기압x10m/1기압= 66.2m

고로 약 66미터 이내까지 산소중독에는 노출이 안 됨.

EAN 32 일때:

산소분압은 21%(즉 분압은 0.21기압/1기압=대기압)

1.6기압÷0.32기압=5.0배(대기압이 1기압이므로 5.0기압-절대기압-)

5.0기압-1기압(대기압)=4.0기압(수압 또는 게이지압) 증가되는 수심까지 잠수가능

수심 10m마다 1기압증가 이므로

4.0기압x10m/1기압= 40m

고로 40미터 이내까지 산소중독에는 노출이 안 됨.

EAN 36 일때:

같은 방법으로 계산을 하게되면,

약34미터 이내까지 산소중독에는 노출이 안 됨.

그렇다면 순수 100%의 산소로 잠수를 할 수 있는 수심을 계산하여 보면,

불과 6m이내까지 안전하다고 할 수 있지만,

산소중독은 산소의 압력과 그 경과 시간이란 두가지 요소가 복합되어 나타나기 때문에

낮은 분압이라 해도 장시간의 노출조건에서도 발생하는 것이므로,

활동 중 일 때의 한계산소분압인 1.4기압을 기준으로 계산한다면,

불과 4m이내에서 만이 잠수를 시행하여야 한다는 결론이 나오기 때문에

실제적으로 잠수를 할 수 없다는 결론이 나오게 됩니다.

그래서 잠수인들이 물속으로 뛰어 들 때,

어깨에 둘러 멘 공기통을 일반인들이 간혹 “산소통”이라고 하지만,

진짜로 공기통이 아닌 산소통을 메고 들어 갔다면

그 잠수인은 아마 지금 쯤 “식물인간”으로 병원에 누워 있지 않을까요?

그래서 아무리 엉터리 잠수인이라고 해도

공기통을 산소통이라고 하는 잠수인은 없습니다.

 

일반 메스컴에서 가끔은

"고기를 잡으러(진짜 잠수인들은 관찰 만 합니다.)잠수부(이런 표현도 일본의 잔재)가 산소통을 메고 물속에서 들어...."

등과 같은 내용이 나오면 황당하기 까지 합니다.