[문제] 스노클로 얼마나 깊이 숨을 쉴 수 있을까?

[해남#I729]

발로 그려서 죄송합니다.

다이빙학에선 오픈 교육때 이론교육으로 배우셨겠지만

다이빙은 그냥 물에 들어가 헤엄치는수영이 아니라

엄밀히 잠수학은 생리학과 물리학이 존재 합니다.

백여년 이상 해양연구가/다이빙연구가/장비제조가 등

이 시간을 두고 연구하여 달나라 왔다갔다 하는 시대에 더 이상에 미스테리한 물리/생리학은 없습니다.

이런 잠수학을 설명 하기 위해 밑받침이 되는 이론이

A는 아르메니키스의 법칙은 부력에 대해 물리적인 현상을 설명 해주고

B는 보일의 법칙은 부피와 압력을 설명하여 수압에 대해 말했고

C는 샤를르의 법칙 기체와 온도 설명

H는 헨리의 법칙 기체가 압에서 녹아 나는 즉 질소에 대한 감압병 설명을 해줍니다.

그림에 보다시피, 어릴적 우리는 저렇게 긴호수를 물고 수중세계를 구경 한다는 상상은 한 번쯤 해본 듯 합니다.

문제] 위의 그림 처럼 스노클로 최대 인간이 할 수 있는 깊이는?

1) 15cm  2)30cm 3)70cm 4)1m 5)5m 6)10m 7)30m 8)40m 9) 150m

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한 번 풀어 보세요.

.

정답은? 2번입니다.

두가지 이유 때문에 정답은 2번입니다.

물리학과 생리학에 영향을 받는데, 영화에서 나오는 스파이가 손가락 보다 얋은 갈대를 물고 강바닥에서 잠복하는 것은

흥미를 좋아하는 영화일 뿐입니다.

첫째 먼저 스노클이 30cm의 길이인 것은 사람이 호흡을 하고 품어 내는 공기의 힘이 30`~40cm 앞으로 나가지 못하기에 더 이상의

길이는 산소공급을 못받고 본인이 뱃은 공기만 계속 마시다가 저 산소로 사망합니다.

두번째 50cm 이상만 내려가면 보일의 법칙에 의해 폐가 줄어 들어 지상의 공기를 힘이 들어 빨아 당기지 못할 만큼 물리학에

적용 받습니다.

그래서 수면에서 강제펌프를 해야만 후쿠다(공기공급호수) 머구리로 할 수 있는 것이지 단순히 호수만 문다고 수m의 잠수를

못하는 이유가 수압으로 줄어든 폐의 힘으론 도저히 공기를 흡입 할 수 없는데 실제 실험에서도 1m 깊이에서도 빨리지 않았다

합니다.

우리가 사용하는 스노클의 길이가 통상 30cm/ 손가락 두개 굻기 인 것도 이런 이론으로 가장 편안하고 가장 부드럽게

숨을 쉬기 위해 잠수물리학과 생리학에 근거 한 것입니다. 또한 이러 수압의 변화로 페가 1m의 깊이에도 수압의 변화가

생기면 공기를 못빨아 드리는 것을 레귤레이트 1단계에서 단순히 탱크에서 나오는 고압의 공기를 저압의 공기를 단순히

공급 하는 것이 아니라 그 수심대의 압을 동일 수심대의 압력을 우리가 쉴수 이는 공기압으로 만들어 줘서 수심에 변화없이

숨을 쉴수 있는 것이다. 이런 공급에 방식에 따른 수압을 조절해주는 방식을 스프링식이냐 다이아프램식이냐로

 나누어 지고 스프링식 대표는 스쿠버프로 다이아프램식은 셔우드입니다.

그리고 가격이 높고 좋은 레귤레이트는 이런 수압변화를 잘 받아 들이는 기능을 내세워 그것에 따라 가격차가 납니다.

결국 좋은 호흡기는 깊은 수심에서도 마치 지상에서 쉬는 숨처럼 부드럽게 해주냐에 딸려 있습니다. 그리고 좋은 호흡기는

비쌉니다.

그리고 보일의 법칙에 의해 30m에서 에어가 바닥났다 해도, 호흡기를 뱃지 않고 비상상승 하면 공기가 몇 모금 나온다는 원리가

저압호수 길이가 통상 80-90cm 인데 이 길이 안에 호흡할 수 있는 량이 한모금의 호흡이라면 수심 30m에서 4기압이라면 부피가

4분의 1로 줄어 든 것입니다. 그러면 수면까지 이 한 모금이 4배가 늘어 난다는 것이고  게다가 수압으로 공기탱크에 멈춰있든 나머지 공기들도 수면근처에선 4배로 늘어 난다는 이론입니다. 심지어는 이 보일의 법칙에 의해 덜 열렸던 공기밸브가 30m에서 완전 개방 안된 공기밸브로 인해 수압과 깊이가 깊어져 공기가 막혀도 수면으로 가까워지면 수압에 풀려 정상적인 잔압으로 돌아가는 이유가 여깁니다. 대부분 사망사고가 패닉으로 호흡기를 뱃어내으로서 되돌일 수 없는 사고가 생기는 것입니다.

 즉 다시 말하면 깊이가 깊어질수록 탱크의 완전개방일 때 주먹굵기 호수와 같다면 덜열면 원래굵기가 아닌 손가락 굵기의 호수를 물고 내려가다 어느 시점 (깊이와 수압)과 공기탱크에서 밀어 내는 힘이 동일해지기 시작 하면 에어가 뻑뻑해지기 시작하고 그 순간에 상승하여 수압을 줄여 주지 않고 수심을 좀 더 내려가면 순간 퍽하고 공기가 막히고. 보트에 올라오면 원래되로 게이지가 원래 압으로 돌아 갑니다. 그래서 잠수역사가 100여년 이상 연구 되어져 검정되 안전한 스쿠버인데, 이젠 스쿠버가 위험 한 것이 아니고 다이버사람이 위험을 만들어 위험 하다는 것입니다. 

고양시스쿠버 해남강사