호흡 기체의 밀도가 다이빙에 미치는 영향

며칠 전 한 다이빙 사이트(http://blog.gue.com)에서 밀도에 관한 포스트를 본 게 있습니다. 작성된 날짜가 2019년 04월 23일이라 최근의 내용인가 하고 구글 번역기 돌려서 봤습니다. 결론은, 다이버가 다이빙 중 호흡하는 기체의 밀도가 미치는 영향에 관한 내용이었습니다. Gavin Anthony 박사와 Simon J. Mitchell 박사가 2015년 2월 16~19일에 진행된 워크숍 Rebreathers and Scientific Diving에서 발표한 Respiratory Physiology of Rebreather Diving 내용의 일부분을 발췌해서 작성한 포스트였습니다.

해당 포스트(DENSITY DISCORDS: UNDERSTANDING AND APPLYING GAS DENSITY RESEARCH)에서 참고한 Respiratory Physiology of Rebreather Diving 내용의 핵심은 아래입니다.

For the purposes of planning rebreather dives and in the current absence of more definitive or contradictory data, it seems prudent to recommend an ideal maximum gas density of 5.2 g·L-1(equivalent to air diving at 31 m [102 ft]) and an absolute maximum of 6.2 g·L-1(equivalent to air diving at 39 m [128 ft]). Implementation of such a ecommendation will require an appreciation of how to calculate gas density for a given respired gas at a given depth. Such calculations begin with knowledge of the density
of air and the individual components of gas mixes at 1.0 ATA (Table 1).


▲ 출처 : Rebreathers and Scientific Diving Proceedings(https://www.omao.noaa.gov/sites/default/files/documents/Rebreathers%20and%20Scientific%20Diving%20Proceedings%202016.pdf)

즉, 이상적인 최대 기체 밀도는 5.2g/L(air 31m)이고, 기체 밀도가 6.2g/L(air 39m)를 넘으면 위험하다는 것입니다.

위 내용을 토대로 수심별 사용과 기체에 따른 밀도값을 정리해 보면 아래와 같은 값이 나옵니다. 해당 수심에서 다이빙을 하고자 한다면 고려할 사항이 PO2와 END뿐만 아니라 밀도도 적용을 해야 할 중요한 요소입니다.

일반적으로 다이버들은 수심에서 발생하는 기체 중독의 문제로 질소 마취나 산소 중독을 고려하지만, 기체의 밀도도 다이버에게 미치는 영향이 상당합니다. 기체 밀도가 높으면 WOB(Work Of Breathing)가 높아지고, 이는 곧 체내에 이산화탄소가 증가함을 의미합니다. 그 결과는 이산화탄소 중독으로 연결이 됩니다.

이산화탄소가 체내에 증가함으로 인해 발생하는 문제가 위험하니 최대한으로 줄이려는 노력이 필요합니다. 수중에서 과도하게 힘쓰는 일을 줄여 WOB를 낮추고, 밀도가 낮은 기체를 사용해야 함은 당연한 일입니다. 이는 곧 30m보다 깊은 다이빙을 할 때는 헬륨을 사용해야 기체 밀도를 낮출 수 있다는 얘기가 됩니다.


이산화탄소 중독과 기체 밀도에 관한 글은 임은재 강사님께서 블로그에 작성해 놓은 포스트가 있습니다. 해당 글을 정독하시면 이해에 많은 도움이 됩니다. 또한, MOD / END / EAD에서 기체 밀도가 나오니(EADD (Equivalent Air Density Depth)) 다이빙 계획시 참고하시면 보다 안전한 다이빙을 즐길 수 있습니다. kg/m³와 g/L는 단위가 같습니다.

※ 관련 글과 참고 자료
테크니컬 다이빙과 호흡 부전 – 임은재 강사님
이산화탄소(Carbon Dioxide)와 다이빙 – 임은재 강사님
MOD / END / EAD – 임은재 강사님
Rebreathers and Scientific Diving Proceedings 2016-simon
simply gas density calculator

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blackdiver

시작하는 다이버들에게……
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