[공기통 육안 검사]
Visual Cylinder Inspection

 

스쿠버 공기통


우리 다이버들이 사용하는 스쿠버 공기통은 고압의 압축 공기를 저장하는 용기(容器)이다.

따라서 스쿠버 공기통은 고압가스안전관리법의 적용을 받는데,

이 법의 시행 규칙에 의하면 신규 검사후 경과된 기간이 10년 이하인 것은 5년마다, 10년을 초과한 것은 3년마다 재검사를 하도록 정하고 있다.

그러나 이러한 검사는 원칙대로 시행이 되지 못하고 있으며,

이에 따라 공기통 관련 사고의 위험성이 증가하고 있다고 볼 수 있다.


지금부터 소개하는 공기통의 육안 검사는 수압 재검사 과정 전에 기본적으로 필요한 절차이다.

육안 검사는 가스 관련 산업 종사자들보다 스쿠버 장비 사용자들에게 있어서 더욱 중요하다.

왜냐하면 스쿠버 다이빙 활동에 사용되는 압축 공기통은 공기통 사용에 대한 일반 안전 수칙을 제정했던 사람들이 예상했던 것과는 달리 여러 방식으로 혹사되고 있기 때문이다.

 


공기통의 현실적 문제


활동적인 다이버가 1년 동안 사용한 공기통은 병원에서 수명이 다할 때까지 사용된 저장용 공기통보다 더 나쁜 상태에 이를 수 있다.

왜냐하면 다이버들은 공기통을 민물과 바닷물에서 사용하며,

공기를 압축(충전)하는 동안이나 공기통이 빈 상태에서도 물이 레귤레이터를 통해 스며 들어갈 수 있기 때문이다.

 

또한 공기통은 서로 부딪히거나 넘어지며, 심하게는 떨어지기도 하는데, 단단하게 보이기 때문에(물론 단단하기는 하지만) 소유자들은 파괴되지 않는 줄로 안다.

이러한 취급 부주의는 공기통의 수명을 수개월로 단축시키거나 심하게는 폭발을 일으켜 생명을 위협하고 재산을 잃게 하는 원인이 되기도 한다.

 

이러한 일이 일어나지 않도록 하기 위해서 공기통의 소유자나 관리자들은 공기통 취급에 좀 더 많은 신경을 써야 하며 공기통의 수명을 연장시키기 위한 노력을 해야 한다.


미국에서는 매년 몇개의 공기통이 폭발한다.

그리고 지금까지 수백개의 손상된 공기통들이 육안 검사관이나 수압 시험관에 의해서 사용 중지 처분을 받았다.

공기통이 파괴될 때 그 주위 사람들은 죽거나 신체의 일부에 심각한 손상을 입게 되는데,

이러한 사고를 막기 위해 다이빙 산업의 종사자들, 특히 검사관이나 공기통 대여자는 공기통의 안전도를 점검하는 역할을 해야 한다.

 

 

미국의 관련 법규


미국의 경우, 공기통의 취급과 안전에 대한 관련 법규는 두 조항이 있다.

우선 Title 40CFR part 172.000에서는 고압용 공기통을 다루는 곳(다이빙 전문점, 소방서, 공기 충전소, 수압 검사소 등)의 고용주들에게 담당자들이 적절한 교육을 받은 것을 확인하도록 규정하고 있으며,

적어도 2년마다 재교육을 받도록 정하고 있다.

그리고 Title 29CFR 1910.101에서는 "고압기체용 공기통을 취급하는 곳의 고용주들은 육안 검사를 실시하여야 하며 이 검사로 가능한 범위에서의 안전성 판단을 하여야 한다."고 명시하고 있다.


이러한 규정들을 이행하는데 도움이 될 수 있도록 Luxfer Gas Cylinders社는 알루미늄 공기통을 검사하는데 필요한 기술 정보를 실은 지침서를 발행한 바 있다.

책의 제목은 Luxfer's Guide to Scuba Cylinder Inspection이다.

 

이들은 북미 지역과 세계 전역에서 육안 검사의 교과서로 활용되고 있다.

그리고 PSI에서는 항상 최신 정보를 입수하여 이 분야의 급변하는 상황에 대처하고 있으며,

워크숍을 통하여 다양한 최신 정보는 물론 특별한 검사 도구의 사용에 관한 정보도 제공하고 있다.

 

 

 

PSI에 대하여


PSI(Professional Scuba Inspectors)는 스쿠버 공기통에 대한 모든 것을 전문적으로 다루는 기관이다.

PSI는 공기통에 대한 각종 정보를 제공하고,

육안 검사(VCI, Visual Cylinder Inspection)를 위한 교육을 실시하고 있으며,

육안 검사에 필요한 특수 도구들을 제작, 판매하고 있다.

 

PSI는 1982년 윌리엄 하이(William High)에 의해 설립되었는데,

그는 1955년부터 다이빙 활동을 시작한 해양 생물학자로서 지금까지 약 160편의 논문을 발표하였으며,

NOAA의 Diving Coordinator, UN 자문위원, NAUI 회장 등을 역임한 바 있다.

최근에는 자신의 자서전 격인 "Beneath the Sea"라는 책에서 자신이 참여한 해중 거주 시설, 잠수함, 수색 인양, 해양 생물 연구 프로젝트들과 관련된 재미있는 에피소드를 소개하기도 하였다.


현재 약 9,000명의 PSI 검사관들이 전세계에 걸쳐 활동하고 있으며,

국내에서는 1990년 약 50여명의 강사들이 검사관 교육을 받은 바 있다.

PSI는 미국의 DOT(Department of Transportation), OHSA(Occupational Safety and Health Administration), CGA(Compressed Gas Association)과 같은 고압 기체의 취급과 관련된 기관들과 긴밀하게 협조하고 있고,

Catalina, Luxfer Gas Cylinders, Pressed Steel Tank Co., Coyne Taylor-Wharton 등의 공기통 제작 회사들,

Bauer, Comp Air/Mako 등의 컴프레서 제작사,

Galiso, Hydro Test 등의 수압 검사 장비 제작 회사에서도 PSI의 교육 과정과 검사 장비들에 대하여 언급하고 있다.


더욱이 NOAA에서는 모든 스쿠버 공기통들이 반드시 PSI 검사관에 의해 검사를 받도록 규정하고 있으며,

U.S.Secret Service와 U.S.Navy에서도 PSI의 검사 기준을 따르고 있다.

이 밖에 PSI를 인정하는 기관들로 미국 육군과 공군, 해병, 해안경비대, NATO, NASA, Dept. of Interior, Dept. of Treasury 등을 들 수 있으며,

PADI, NAUI, YMCA, NASDS 등의 다이빙 관련단체들도 PSI를 인정하고 있다.

그러나 무엇보다도 중요한 것은 미국의 법정에서 PSI 검사관 교육에 대해 언급이 되었다는 점이다.

 

 

출처: http://goplus.co.kr/scubaplus/  글쓴이: 강신영

공기통 안전할까?

 

스쿠바 잠수에 사용되고 있는 공기통은 모두 강철 또는 알미늄 합금으로 만들어 진다.

공기통의 강도를 높이기 위해 여러 가지 금속이 합금되어 사용된다.

합금은 사용 용도에 따라 그 합성 비율이 달라지며 필요한 특성을 위해 합금은 그에 맞는 합금을 사용한다.

그러나 합금에도 잠재적인 문제점이 있다.

합금 내에서 합성이 잘 안된 금속은 부식되는 입계를 만들 수 있고, 이것이 내부 부식을 일으킬 수 있다.

 

부식은 여러 형태로 나타난다.

강철 공기통에서 가장 흔한 부식은 공기통 안이 쓰는 것이다.

물이나 특히 바닷물이 강철 공기통 안에 들어가면 전해 작용에 의해 부식이 되며,

이런 부식은 금속내부로 깊은 들어가서 급기야는 구멍이 생길 수 있다.

 

알루미늄 그 자체는 하나의 화학원소이며 특별히 강하지도 안정돼 있지도 않다.

그러나 다른 원소와 적절히 혼합하면,

예를 들어 소량의 실리콘, 망간 또 마그네슘과 혼합하면,

알미늄 합금은 매우 안정되고 매우 강해진다.

이런 특성들은 스쿠바 용기에서 알미늄 사용의 이점이다.

 

알루미늄은 강철처럼 녹이 나지는 않는다.

그러나 알루미늄 합금은 녹에는 저항이 있지만 부식은 한다.

그 부식은 보통 알루미늄이 공기와 접하면 산화 피막이 형성되기 때문에 계속 진행하지는 않는다.

그러나 알루미늄은 다른 해로운 형태의 부식이 있을 수 있다.

모든 스쿠바용 공기통은 강철이든 알루미늄이든 용접을 하지 않는 씸레스(Seamless)용기이다.

 

 

공기통은 단조 방법에 의해 만들어지며 그 결과 금속에 심한 스트레스가 가해진다.

공기통은 금속 덩어리에서 시작된다.

적당한 길이로 잘려진 금속은 거친 표면을 매끄럽게 기계로 가공한 후,

윤활유를 바른 후 단조 과정을 통해 이음새 없는 공기통 껍질로 만들어 진다.

이 껍질의 벽과 바닥의 두께를 검사한 후 적당한 길이로 자른 후 특수한 목형성 프레스 가공에 들어간다.

그후 목구멍에 공기통 벨브를 꽂을 나사 구멍을 낸다.

이런 제작과정을 통해 공기통은 선천적이고 지속적인 스트레스를 가지게 된다.

 

지난 50년간의 스포츠 스쿠바 다이빙 역사상 공기통으로 인한 비극적 사고는 매우 적었다.

첫 사고는 강철통에서 생겼다.

이런 사고는 심한 내부 부식에 의해 생겼고, 적절한 검사나 취급주의 부족에서 일어났다.

세월이 지남에 따라 전문가들이 검사방법, 취급방법, 시험방법들을 개발했고 이것들이 공기통 사고를 줄였다.

1970년대 후반 알루미늄 공기통이 대중화 되었다.

그 이유 중 하나는 이런 새 공기통은 부식이 안 되므로 보다 안전할 것이라는 생각 때문이었다.

그러나 이것은 사실이 아니다.

 

1985년 한 다이버는 하와이에서 2개의 알미늄 공기통에서 바늘 구멍만한 구멍으로 공기가 새는 것을 조사했다.

하나는 목 부근에서 새었고 또 하나는 바닥에서 새었다.

이 두 공기통은 수압 검사 유효기간 이내에 있었고 그 가는 구멍들은 수압 검사시 발견되지 않았다.

 

공기통의 파열은 대개 사용자의 부주의에서 생긴다.

공기통의 잠재적인 위험 때문에 다이빙 숍에서 공기통 충전에 관여하는 사람들은 기본적으로 금속의 스트레스, 금속의 피로현상, 부식 등에 이해를 할 필요가 있다.

 

스쿠바 공기통 장력, 압축, 자르려는 힘 등으로부터 스트레스를 받는다.

이런 스트레스가 커지면 공기통은 파열되어 비극적 사고를 일으킬 수도 있다.

그러나 금속이 약해지는 현상은 사고를 일으키기 전 검사돼 사고를 예방할 수 있다.

 

인장력이란 용어는 공기통 안전을 나타내는데 중요하다.

이것은 반복적인 팽창과 수축에 안전하게 견딜 수 있음을 말하고 또 다른 공기통 안전성에 중요한 용어는 금속의 신축성이다.

금속이나 플라스틱에 생긴 스트레스 균열은 표면에서 보일 수도 있고 보이지 않을 수도 있다.

스트레스 부식 균열은 계속적인 인장 스트레스에 의해 생긴 금속 파열이고,

스트레스 부식은 스트레스에 의해 생긴 모든 부식을 말한다.

부식 피로 한계는 부식된 금속이 파열되지 않고 견딜 수 있는 최대 스트레스를 말한다.

 

1971년부터 1988년 사이 생산된 대부분의 알루미늄 공기통은 6351 합금이 사용됐고 그 이후에는 6061 합금이 사용됐다.

1982년과 83년에 생산된 6351 합금을 사용한 공기통 일부는 잠재적인 위험을 내포하고 있다고 지적되었다.

6351 합금으로 만들어진 알미늄 공기통에서 생긴 문제는 가는 구멍과 균열이다.

가는 구멍은 보통 목 부근과 바닥 부근에서 생긴다.

이 두 군데는 스트레스를 많이 받았던 장소이다.

균열은 공기통 목의 나사나 나사 부근에서 나타난다.

가는 구멍은 부식에 원인이 있고 균열은 스트레스에 원인이 있는 것 같다.

 

알루미늄 공기통의 가는 구멍은 합금의 최초 형성에서부터 시작하는 것 같다.

제련소에서 알루미늄합금을 만들 때 어느 한 부분은 정상보다 많은 납을 함유할 수 있다.

가령 작은 양의 초과된 납은 부식되어 없어질 수 있으며, 스트레스는 모든 부식을 가속 시킨다.

그러나 가는 구멍으로 탱크가 파열되지 않았던 것은 흥미롭다.

 

공기통 사용자들의 주기적인 검사 불이행과 부주의한 취급은 문제를 일으킬 수 있다.

그중 가장 위험한 것은 초과 충전이다.

어떤 다이빙 가게에서는 잠수 시간을 늘리려고 3000psi 짜리 공기통에 3400psi 또는 심지어 4000psi 까지 충전하는 것도 목격되고 있다.

 

강철 공기통은 새 것일 때에 한해 3년간 10% 초과 충진할 수 있으나,

알루미늄 공기통은 절대로 충진해서는 안된다.

 

알루미늄 공기통의 목 부근의 균열과 파열로 이미 몇 건의 사고가 미국에서 일어났다.

공기통 안전에 대한 과신은 금물이며,

정기적인 육안 검사 및 수압검사를 꼭 해야 하며,

절대로 상용 압력 이상으로 잠시도 충진하면 안된다.

 

<1995년 3/4월호 수중세계 수록내용 발췌>

공기통은 고압에서 견뎌야 합니다.

그렇다면 쿠킹 호일이나 병두껑으로 사용하는 알루미늄을 보게 되면 무척 무른 재질인데,

그것으로도  200bar가 넘는 고압에 충분히 견딜까 하는 의문점이 생기겠지요....

 

알루미늄은 하나의 화학원소로서, 그 자체는 특별히 강하지도 않고, 안정 돼 있지도 않은 금속입니다.

하지만 이런 순수 알루미늄에 소량의 실리콘, 망간 또는 마그네슘과 같은 다른 원소를 적절히 혼합한 알미늄 합금은 매우 안정되고 매우 강합니다.

그중에 가장 강한 알루미늄 합금은 두랄미늄(6000계,7000계)이라고 하여 항공기 재료나 자동차 엔진등에 사용 되죠..

 

잠수용 공기통은 주로 단조가 잘 되고 강한 인장력을 갖고 있는 6061 알미늄 합금 재질을 사용하게 됩니다.


사진출처: http://blog.daum.net/2844kjc  ( 골드윙 )

 

알루미늄 공기통은  통상 스틸 공기통 보다 3배 가량 두꺼운 6~11mm 두께로 제작 되어 안전하다 할 수 있읍니다.

 

하지만 스틸 공기통 처럼 내부에 녹이 쓸지 않으므로 부식에 대한 염려는 없지만,

무엇보다 중요한 것은 스트레스에 의한 균열입니다.

 

특히 알루미늄공기통 제조 공정 중에  "단조" 과정에서 금속에 심한 스트레스가 가해지고,

후 공정인 목부분 작업 등에서도 금속 내부에 스트레스를 주게되며,

또 사용시에도 고압에 의한 수축과 팽창이 반복되어  피로 현상으로 인해 균열이 일어 날 수 있으므로 

공기통 관리자는 정기적으로 검사를 시행하여야 합니다.

 

그리고 아무리 엉터리 잠수인이라 해도 부레자켓에 공기통 장착 전에

필히 공기통에 표기된 수압 검사 날짜를 확인하여야겠지요...

 

마지막으로 당부 말씀은 공기통을 운반시에 바닥에 공기통을 떨어트리거나, 강한 충격을 주지 말고,

살며시 내려 놓아야 만이  공기통 파열을 방지하여 안전사고를 방지 할 수 있읍니다.

 

엉터리 양은 장수

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