재호흡기 다이빙 (스쿠버다이버 부록) 02

[DH-OCEAN]

재호흡기의 구성 요소

재호흡기의 기본적인 구성 요소 및 기능에 대하여 살펴본다.

재호흡기는 개방식에 비하여 훨씬 복잡하고 다양하다. 따라서 처음 배우는 사람의 입장에서는 결코 쉽지 않은 과정을 거쳐야 한다. 그러나 이런 다양한 기능들을 모두 이해하고 숙달하고 나면 재호흡기만이 제공하는 많은 장점과 안전성을 십분 활용할 수 있다.

일반적인 재호흡기 설계

대부분의 재호흡기는 호흡주머니, 마우스피스, 이산화탄소 흡수제를 담는 용기(카니스터), 산소(또는 희석기체)를 추가하는 장치, 호스등으로 구성된 호흡순환계를 갖고 있다. 또한 완전폐쇄 재호흡기는 센서 및 전자 장치 등이 설치되어 있다.호흡순환계를 이동하는 기체의 흐름을 설명할 때 상대적인 방향을 설명하기 위해 업스트림과 다운스트림이라는 용어가 사용된다. 기체가 배출되는 방향을 마우스피스의 다운스트림 방향이라고 한다. 마우스피스의 다운스트림 방향으로 흐르는 기체는 일반적으로 소량의 물을 저장하는 공간을 지나고 다시 이산화탄소 흡수제가 들어 있는 카니스터를 지나 업스트림 방향으로 돌아온다.

마우스피스, 호흡주머니, 카니스터, 호스 등의 설계는 재호흡기의 호흡 방법에 큰 영향을 준다. 호흡순환계에 기체가 순환하도록 하기위해 다이버가 들여야 하는 노력을 "호흡 운동량(WOB)"이라고 하며 다이버의 안전에 큰 영향을 주고 이산화탄소 발생은 물론 다이버가 스트레스를 받는 상황이나 힘든 운동을 할 때 필요한 기체를 호흡하기 위해 매우 중요하다. 단시간 내에는 문제가 없는 호흡 저항도 힘든 활동을 지속할 경우에는 산소부족이나 심각한 상황을 초래할 수 있다. 다이버의 공기소모부피(RMV)는 다이버가 소모하는 산소의 25~30배 정도이므로 산소 1리터를 소모할 때 마다 약 25~30 리터의 기체가 호흡순환계에서 순환하게 된다. 다이버가 호흡순환계의 기체를 순환시키는데 소모하는 에너지를 최소화하기 위해 호흡순환계를 흐르는 기체의 저항을 최소화해야 한다. 만약 호흡저항이 크다면 다이버의 공기소모부피(RMV)가 호흡순환계에서 이산화탄소를 제거하기에 부족한 수준까지 떨어지게 되며 결국 이산화탄소 과다(hypercapnia) 상태가 된다. 호흡저항이 증가하면 호흡에 소요되는 운동량이 증가하고 이산화탄소 발생량이 증가한다. 이런문제는 수심이 증가할수록 기체의 밀도가 증가하기 때문에 호흡저항이 증가하여 보다 복잡해진다.

여러 가지 구성 요소들의 설계와 기능은 전체적인 호흡저항을 결정하는 중요한 요소들이다. 이들 요소들은 재호흡기의 종류와 제작사에 따라 매우 다르다.

마우스피스

호흡순환계는 마우스피스에서부터 시작되며 재호흡기의 마우스 피스는 구형 복관식 호흡기를 연상케 한다. 마우스피스에는 입으 로 무는 부분과 기체의 흐름을 한 쪽으로 유도하는 일방체크 밸 브가 양쪽에 달려있다. 일방체크 밸브는 기체를 흡입하고 배출할 때 한쪽 방향으로만 유도한다. 재호흡기의 마우스피스는 개방식의 복관식 호흡기와는 달리 외부와 내부를 차단하는 밸브가 설치된다. 이 밸브는 수중에서 호흡순환계 내부로 물이 유입되지 않도록 해준다. 또한 마우스피스는 수면 위에 있는 상태로 다이버의 몸이 일부 물에 잠길 때 호흡주머니 속의 기체가 완전히 배출되지 않도록 해준다.(일부 장비에서는 호흡순환계 내부로 희석기체가 자동 주입될 수 있다. 또한 희석기체의 산소가 수면에서 호흡하기에 충분하지 않으면 저산소 상태를 유발시킬 수 있다.) 재호흡기의 마우스피스 부분이 물에 잠길 경우에는 항상 닫혀 있어야 물이 호흡순환계 내부로 유입되지 않는다.

재호흡기 마우스피스는 크게 마우스피스 자체를 돌리는 회전식과 레버를 이용하여 개폐하는 레버식이 있다. 회전식의 경우 장갑을 착용했을 때 조작하기 어려울 수도 있으므로 사전에 충분히 연습하고 입수 직전에 열고 닫기를 확인해 보아야 한다. 재호흡기 중에는 마우스피스에 개방식 호흡기를 설치하거나 풀페이스 마스크를 설치할 수 있는 종류도 있다.

 

호흡주머니

재호흡기의 호흡주머니는 매우 다양하다. 다이버가 호흡할 때 수축하고 팽창하는 유연한 재질로 만들어진다. 재호흡기 마다 호흡주머니의 위치가 다르게 설계된다. 산소 재호흡기는 대부분 가슴 앞에 착용하도록 설계된다. 미해군의 MK15/16 시리즈와 키스(KISS)는 호흡주머니가 등쪽에 위치하며 이볼루션(Evolution)과 인스피레이션(Inspiration)은 흡기와 호기 주머니로 나누어진 두 개의 호흡주머니가어깨와 가슴쪽에 위치한다. 다이버의 폐와 호흡주머니의 상대적인 위치는 유체 역학적인 특성에 의해 호흡 방법에 크게 영향을 준다.

사람의 폐에는 이론적인 중심이 있다. 이 중심과 기체의 압력이 균형을 이룰 때 호흡이가장 편안하다. 재호흡기 다이버가 수평으로 수영하는 자세에서 호흡주머니를 가슴앞에 착용하면 등쪽에 착용하는 경우보다물의 압력을 더 크게 받는다. 따라서 가슴쪽의 호흡주머니는 흡입할 때 보다 쉽지만내쉴 때는 백마운트 형식보다 힘들다. 호흡주머니를 등쪽에 착용하는 경우에는 반대현상이 나타난다.

앞에서 설명한 것과 같이 일부 재호흡기는흡기와 호기 주머니로 나누어진 두 개의 호흡주머니가 설치된다. 두 개의 호흡주머니는기체가 이산화탄소 흡수 물질을 지나갈 때가장 힘이 덜 들도록 설계되었다. 다이버가기체를 들이마시면 흡기주머니가 수축된다.이 때 두 개의 호흡주머니는 압력 차이가 발생하여 기체가 호기주머니에서 이산화탄소흡수제를 통과하여 흡기주머니로 이동한다.다이버가 숨을 내쉬면 호기주머니가 팽창하고 수압에 의해 팽창된 호기주머니의 기체가 다시 이산화탄소 흡수제를 통과하여 흡기주머니로 이동한다. 결국 흡기주머니에는다시 이산화탄소가 제거된 기체가 가득 차게 되어 다음 호흡을 들이마실 수 있는 상태가 된다.
 

일반적으로 어깨 아래로 늘어뜨린 두 개의 호흡주머니 방식이 수압에 의한 영향을 가장적게 받는다. 백마운트 방식의 재호흡기는 다이버가 몸을 돌리면 호흡주머니와 다이버의폐의 상대적인 위치 따라 호흡저항이 커질 수 있다. 그러나 어깨로 늘어뜨린 호흡주머니방식에서는 이런 현상이 크게 나타나지 않는다. 물론 호흡주머니가 한 개인 모든 재호흡기에서 이런 현상이 나타나는 것은 아니며 호흡주머니가 너무 큰 경우에도 또 다른 문제가 발생할 수 있다. 따라서 다이버는 재호흡기를 사기 전에 가능한 많은 기종을 사용해 볼 것을 권장한다.

이산화탄소 흡수제와 카니스터

앞에서 설명한 것과 같이 이산화탄소 흡수제 카니스터는 기체의 흐름과 호흡저항에 큰 영향을 준다. 카니스터의 설계는 크게 두 가지유형으로 나눈다.

1. 축 방식 : 기체가 흡수제를 한쪽 방향으로 통과하는 방식

2. 방사 방식 : 기체가 도넛의 중심에서 바깥쪽으로 방사형 방향으로 이동하는 방식

소다라임 흡수제의 재질은 입자 방식과 최근 출시된 고형 카트리지 방식이 있다. 고형 카트리지 방식은 다음과 같은 장점이 있다.

•사전에 포장되어 있다.(따로 준비하거나 기체가 비효과적으로 흐를 위험이 없다)

•효율성 •반복하여 사용 •침수성이 적다 •호흡저항이 적다

최근에는 이런 카트리지 방식의 재호흡기가 서서히 늘어나고 있으나 아직은 소수에 불과하여 운반 및 구입 등 해결해야 할 문제가있다

소다라임을 포장하는 카니스터에서 고려해야 할 사항

1. 이산화탄소 흡수물질이 이산화탄소를 제거하기에 충분한 접촉표면을 갖고 있는지 확인해야 한다.

2. 기체가 이산화탄소 흡수물질을 통과하는 흐름율이 화학적으로 이산화탄소를 흡수할 정도의 충분한 시간을 확보해야 한다.

3. 이산화탄소 흡수제를 포장하기에 간단하고 정확해야 하며 채널링이 발생하지 않아야 한다.

4. 이산화탄소 흡수제에 너무 많은 습기가 접촉하지 않아야 한다.

이산화탄소 흡수제의 사용시간은 흡수물질의 양과 종류에 따라 결정된다. 수온, 운동량, 습기 등도 이산화탄소 흡수제의 사용시간에 영향을 준다. 찬 수온,과다한 습기, 대심도 등의 조건에서는 이산화탄소 흡수제의 사용시간이 급격히줄어든다. 기체가 더 많은 이산화탄소 흡수제를 통과하도록 하면 사용시간은늘어나지만 호흡저항은 커진다. 대부분의 재호흡기는 2~8 kg 정도의 이산화탄소 흡수제를 사용한다.

이산화탄소를 제거하는 과정에서는 화학적인 반응에 의해 열이 발생하며 물을흡수하고 최종적으로 알카리성 탄산염 형태가 된다. 일반적으로 재호흡기에서사용되는 이산화탄소 흡수제는 알칼리 금속 수산화물(alkali metal hydroxides) 이며 수산화바륨(barium hydroxide), 소다라임(soda lime), 수산화리튬(lithium hydroxide) 등이 포함된다. 이 세가지 이산화탄소 흡수제는 여러 가지 상품명으로 판매되고 있다.

 

재호흡기에서 가장 널리 사용되는 이산화탄소 흡수제는 소다라임(soda lime)으로 잠수함에서도 널리 사용된다. 소다라임은 비교적 가격이 저렴하며 취급하기가 쉽다. 수산화리튬(lithium hydroxide)은 가장 효과적인 이산화탄소 흡수제이며 같은 양의 소다라임보다 이산화탄소 흡수 능력이 2배 정도 된다. 그러나 수산화리튬(lithium hydroxide)은 가격이 상대적으로 비싸고 물과 강하게 반응하기 때문에비록 공기 중에서도 취급하는데 주의가 필요하다.

이산화탄소 흡수제는 형태 뿐만 아니라 입자 크기 역시 중요한 요소이다. 입자가 클수록 입자 사이의 공간이 크기 때문에 상대적으로호흡저항은 적지만 화학반응을 일으키는 접촉면이 적기 때문에 이산화탄소 흡수 능력이 떨어진다.(입자의 바깥쪽은 화학적으로 효력을 다하여도 중심부까지 사용되지 않을 수 있다.) 일부 이산화탄소 흡수제는 사용시간이 지남에 따라 점차 흰색에서 보라색으로 변하도록 제조한다. 그러나 색깔로 사용시간을 판단하는 것은 신뢰할 만한 방법이 아니기 때문에 일부 제품은 색깔이 변하지 않는 종류도있기 때문이다.
 

소다라임 흡수제는 물과 잘 섞이지 않는다. 이와 관련하여 수중에서사용하는 재호흡기에 심각한 문제가 발생한다. 실제로 이산화탄소흡수제 카니스터가 침수될 경우 발생하는 문제들은 재호흡기의 안전과 신뢰도에 가장 부정적인 요인으로 알려져 왔다. 물은 단지 마우스피스 조작 실수나 호흡순환계의 손상에 의한 침수 이외에도 호흡순환계 내부에서 습기가 응결되어 발생하기도 한다. 대부분의 경우주변의 물은 상대적으로 호흡순환계 내부의 온도보다 낮다. 다이버가 내쉬는 기체에는 따뜻하고 습기가 포함되어 있는데 온도가 낮은호스, 호흡주머니 등을 통과하면서 호흡순환계 내부에 습기가 응결된다.(찬 음료수 병 바깥쪽에 습기가 응결되는 것과 같다) 장시간 다이빙 할 경우에 호흡순환계 내부에 과다한 물이 고일 수 있다. 또한물은 이산화탄소 흡수제의 기능을 방해하여 이산화탄소 흡수 능력을 떨어뜨리고 모든 이산화탄소 흡수제는 “부식성 칵테일”을 생성시킬 위험성을 갖고 있다. 가장 많이 사용되는 소다라임의 한 제품인소프노라임(sofnolime)은 바로 물과 잘 섞이지 않는 특성 때문에 붙여진 이름이다. 대부분의 재호흡기는 호흡순환계로 유입된 물이 이산화탄소 흡수제와 섞이지 않도록 하기 위한 일련의 안전 장치들이고안되어 있다. 침이나 수분의 응결에 의해 생성되는 적은 양의 물이라도 입에 닿으면 불쾌한 맛을 느끼게 하며 해수가 유입될 경우 역시냄새와 맛이 불쾌할 수 있다. 또한 물 흡수용 스펀지 등은 장기적으로 습기에 의해 서서히 손상된다. 해수에서 자주 다이빙할 경우 마우스피스를 잘못 조절하여도 이런 현상이 나타날 수 있다.

추위는 이산화탄소 흡수제의 효율을 떨어뜨린다. 수온이 4℃인 경우에 이산화탄소 흡수제의 효율이 75%까지 감소되기도 한다. 수산화리튬(LiOH)은 발열 반응이 강하기 때문에 찬 물에서 다이빙 하는 경우 흡수제의 효율을 유지하는데 가장 유리하다. 이산화탄소 흡수제들은 화학적인 특성에 따라 매우 다르다. 실제 입자의 크기 역시 영향을 주며 입자가 작을수록 흡수효율이 크다.

다이버는 재호흡기 제조사에서 추천하는 이산화탄소 제거제를 사용해야 한다. 다이버가 새로운 이산화탄소 제거제를 사용할 경우에는 제조사에서 추천한 이산화탄소 제거제의 사용 규정과 시간에 적합한지 확인한 뒤 사용해야 한다.각 카니스터의 형태 마다 서로 다른 장단점을 갖고 있지만 주된 관심사는 다음과 같다.

•포장 단위 및 채널링 가능성 •호흡저항 •사용시간•물의 유입 방지 장치

 

1. 일반적인 축 방식 카니스터는 기체가 이산화탄소 흡수제를 지나가는 경로가 길다. 도우넛 형태의 축 방식인 미해군 MK15/16 시리즈에서는 경로가 길지 않지만 대부분의 레크리에이션 재호흡기(이볼루션, 인스피레이션, 키스, 메갈로돈)에서는 경로가 길다. 방사방식은 일반적으로 경로가 짧다.

이산화탄소 흡수제를 카니스터에 채워 넣을 때 두드려주면 입자들이 자리를 잡으며 빈 공간이 채워진다. 이렇게 하면 축 방식 카니스터는 약 10% 정도가 줄어든다. 만약 카니스터를 두드리지 않고 채워 넣은 뒤 옆으로 눕히면 기체가 통과할 수 있는 통로가 형성되어 이산화탄소가 여과물질을 통과하는 대신 이 통로를 통과하여 흡수율이 떨어지게 된다.

방사 방식 카니스터는 주로 기체가 흐르는 방향과 직각 방향으로 흡수제를 채워 넣기 때문에 축 방식과 비교하여 높이가 낮다. 따라서 만약 흡수제가 같은 비율로 줄어든다면 축 방식과 비교하여 적게 가라앉는다. 따라서 흡수제 입자 사이의 공간이 발생할 확률이 적다. 특히 스프링 압력으로 눌러줄 경우에는 공간 발생이 적다.

즉 축 방식 카니스터는 잘 두드려서 채워주지 않으면 채널이 발생할 확률이 높다는 것이다. 압력판이 있는 방사 방식의 카니스터는 일반적으로적정량을 채워 넣으면 나머지는 압력판이 눌러주는 방식이다.

2. 기체가 여과물질을 통과하는 길이가 길수록 호흡 저항은 증가한다. 즉,축 방식 카니스터의 호흡저항이 큰 편이다. 또한 여과물질의 입자가 작을수록 호흡저항이 크지만 대신 이산화탄소의 흡수 효율은 높다.

3. 일반적으로 축 방식의 카니스터는 1kg의 흡수제로 약 1시간 사용한다.(수온 4℃, 수심 15m, 이산화탄소 발생량 분당 1 리터의 조건) 수심이증가하면 기체의 밀도가 증가하여 카니스터의 사용시간이 급격히 줄어든다. 축 방식의 카니스터는 수심의 증가에 따라 효율이 더욱 감소하는 경향이 있다. 15m 수심에서 카니스터의 효율은 약 80%이고 수심 40m에서는 약 50%로 감소한다. 방사 방식의 카니스터는 축 방식의 카니스터 보다 약 20% 더 효과적이다. 따라서 축방식의 카니스터는 방사 방식보다 더 오래 사용한다.

4. 마지막으로 침수와 관련된 사항을 생각해보자. 축 방식의 카니스터는 설계상 물통형태의 용기에 호스가 바닥으로 유입된다. 만약 물이 유입되면 이 바닥 공간에 물이 차고 점차 흡수제가 젖어 들게 되어 호흡 저항이 증가한다.

방사 방식의 카니스터는 기체가 중심축에서 바깥쪽으로 이동한다. 따라서 다이버가 엎드려서 수영하는 상태에서 중심축에 물이 유입되면 카니스터의 아래쪽 방향으로만 흡수제가 젖어 들어 위쪽으로 호흡기체가 통과하는데 큰 저항을 느끼지 못한다. 그러나 방사 방식의 카니스터는 현재 표준 설계 모델이 없다. 대부분이 실험적인 설계이다. 예를 들면 축 방식에서는 1kg으로 약 1시간을 사용한다는 실험자료가 있다. 그러나 방사 방식에서는 약간의 크기 변화에도 사용시간이 크게 차이난다. 이런 이유로 효과적인 카니스터를 설계하기가 매우 어렵다.

 

 

산소 주입/조절

장치산소 재호흡기나 반폐쇄 재호흡기(SCR)의 기체 주입장치는 기계적인장치이며 전자식 장치가 필요 없다. 순수 산소 재호흡기는 정해진 일정량의 산소를 호흡순환계 내부로 주입하거나 산소의 소모에 따라 호흡주머니가 수축하는 만큼의 부피를 보상하는 방식으로 산소를 주입한다.(산소는 대사활동에 의해 이산화탄소로 변환되고, 이산화탄소는 흡수제와 화학적으로 결합하여 부피가 줄어든다) 대부분의 반폐쇄 재호흡기는 고정 흐름방식의 밸브를 사용한다. 산소와 희석기체 두 가지의기체를 사용하는 반폐쇄 재호흡기의 경우에는 수동식 산소 주입 밸브가 달려있다.

대부분의 완전폐쇄 재호흡기(CCR)는 전자 조절장치를 이용하여 산소의 주입량을 조절한다. 흔히 이들 장치에는 전류를 발생하는 산소 센서가 포함된다. 이 센서들은 컴퓨터와 연결되며 호흡순환계 내부의 산소부분압이 사전에 정해놓은 산소 부분압( 포인트) 아래로 떨어지면 전자적으로 산소 주입 밸브를 작동시킨다. 희석기체는 호흡주머니 내부의부피가 줄어들면 그 만큼의 양을 보충하는 기계장치에 의해 추가된다.일부 반폐쇄 재호흡기 여기 한 두개의 산소 센서를 연결하여 산소 부분압을 확인하도록 하지만 센서의 측정 수치에 의해 기체의 주입이 자동으로 조절되지는 않는다.

완전폐쇄 재호흡기 역시 컴퓨터의 고장에 대비하여 수동 기체 주입밸브를 갖추고 있다. 일부 전자식 완전폐쇄 재호흡기는 중앙 컴퓨터나 배터리와 연결되지 않은 독립적인 모니터를 추가로 갖추고 있다. 컴퓨터가고장 나더라도 이 독립적인 산소 모니터로 호흡순환계 내부의 산소 부분압을 확인할 수 있다. MK15/16의 경우 보조 모니터는 실제로 산소센서 자체의 전압에 의해 작동되어 별도의 배터리가 필요 없다. 따라서다이버는 수동 기체 주입밸브만으로도 안전하게 다이빙을 마칠 수 있다. 산소 조절 장치는 기계 장치를 사용하거나 전자 조절 장치를 사용할 수 있다. 어떤 장치를 선택하던 산소를 일정한 범위 안에서 조절하는 것이 중요하다. 만약 다이브테이블이나 산소 부분압 고정식 다이브컴퓨터를 사용하여 재호흡기 다이빙을 한다면 산소가 정확하게 조절되어야 한다.

개방식 장비와 다르다.

재호흡기를 배우려는 사람들은 대부분 재호흡기를 개방식 스쿠바 장비와 비슷할 것이라고 여긴다. 그러나 재호흡기는 생각보다 매우 다른 장비이다. 따라서 장비 자체의 특성을 이해하지 못하면 효과적인 다이빙을할 수 없을 뿐만 아니라 자기 위험을 판단하지 못하는 어린아이가 전기톱을 다루는 것과 같이 매우 위험한 상황에 노출될 수 있다. 그러므로장비의 기능과 특성을 철저히 이해하는 것이 중요할 뿐만 아니라 관련교육을 정확히 받아야만 안전하고 효과적인 다이빙을 즐길 수 있다.

재호흡기의 구성 요소

재호흡기 구성의 핵심이라고 할 수 있는 전자 장치들과 기능에 대하여 살펴본다.

산소 모니터(핸드 세트)

전자식 산소 조절장치는 재호흡기 센터섹션 또는 소다라임 카니스터의 뚜껑 부분에 위치하지만 산소 부분압 등의 정보를 표시하기 위해 손목에 착용하는 모니터에 연결되어 있다. 손목표시장치의 기능은 재호흡기에 따라매우 다르다.

•단순 산소 부분압 모니터

•한 개의 모니터

•두 개의 모니터(주모니터와 보조 모니터)

•선택형 다이브컴퓨터 연결식

•다이브컴퓨터 내장식

단순 산소 부분압 모니터는 수동식 산소 조절장치에서 단순히 산소 부분압만을 확인할 수 있다. 한 개로 구성된 전자식 산소 모니터는 산소 부분압 이외에 셑포인트, 배터리 상태 등의 정보를 보여준다. 두 개의 모니터로구성된 장치는 주모니터가 고장날 경우 보조 모니터가 그 기능을 대신하는 백업 기능을 갖고 있다. 그러나 모니터들은 대부분 산소 부분압을 확인할 뿐 무감압 한계시간, 수면까지의 총 상승시간, 감압 정지수심 등의 감압관련 정보를 제공하지 않는다. 그러므로 이런 정보를 확인하기 위해서는 별도의 센서와 다이브컴퓨터를 연결해야 한다.

그러나 최근의 재호흡기들은 모니터는 물론 다이브컴퓨터 기능을 모니터에 추가하여 모니터 하나만으로도 다이빙 관련 모든 정보를 한 눈에 확인할 수 있게 하고 있다. 또한 테크니컬 다이빙에 필요한 나이트록스 또는트라이믹스 감압 컴퓨터 기능이 내장된 모니터에서는 혼합기체와 대심도에서의 무감압 한계시간, 수면까지의 총 상승시간, 감압 정지수심 등을 보여준다.

재호흡기에서는 사전에 계획에 따라 또는 필요에 따라 셑포인트라는 산소부분압을 지정하거나 변경할 필요가 있다. 그러나 다이버가 수동으로 할경우 자칫 실수하여 감압병에 노출되거나 너무 높은 산소 부분압에 노출될 수 있다. 최근의 재호흡기에서는 셑포인트를 감압계획에 맞추어 사전에변경시점과 산소 부분압을 지정하는 자동 셑포인트 전환 기능이 추가되어 있다.

깊은 수심으로 빠르게 하강하거나 빠르게 상승할 경우에도 산소 부분압이 너무 높아지거나 낮아져서는 안 된다. 이상적인 산소 조절장치는 이런한계를 초과할 경우 경보를 울려줌으로써 복잡한 상황에서 다이버가 산소 부분압의 변화를 감지할 수 있도록 경고를 해야 한다. 일부 재호흡기는특별한 상황에서 갑자기 산소 부분압이 높아지는 경우도 있다. 이런 경우에 산소 부분압이 높아진 것을 발견하지 못하면 산소중독에 의해 경련이 발생할 수 있다. 유럽연합인증(CE)과 대부분의 해군 재호흡기 검사에서는 산소 부분압의 조절 상태 변화를 추적하며 검사하는데 급격한 수심 변화에 따르는 산소 부분압의 최대 변화폭을 검사한다. 최소한의 산소를 고정 흐름방식으로 공급하는 장비에서는 이 최소한의 공급량에 의해 산소 부분압이 제한 범위를 초과하거나부족하게 되어서는 안 된다. 다시 말하면 산소 공급률이 깊은 수심에서 적정 산소 부분압을 초과하거나 낮은 수심으로 상승할 때 적정 산소 부분압 이하로 떨어져서는 안 된다.

배터리

재호흡기에서 배터리의 주요 사용처는 모니터링 장비와 산소 조절장치이다. 반폐쇄식이나 단순모니터의 경우 전력을 많이 소모하지 않기 때문에 상당히 오랜 시간을 사용할 수 있다. 그러나 전자 완전폐쇄 재호흡기(ECCR)의 경우는 산소조절 및 백업, 각종 경고 기능등 전력을 사용하는 장치가 많기 때문에 배터리의 전력 소모가 크다. 그러므로 이런 장비들은 한 개 이상의 배터리를 사용한다.

이볼루션 재호흡기의 경우 주전자 조절장치(C1)과 보조전자 조절장치(C2)가 각기 독립적인 배터리 B1과 B2를 사용한다. 그러나 주전자 조절장치는 모니터 기능 뿐 아니라 기계적인 산소주입밸브(솔레노이드 밸브)를 자주 작동하기 때문에 보조전자 조절장치(C2)보다전력소모가 많다. 따라서 이볼루션의 경우 평소에는 배터리 B1과 B2가 조절장치 C1과 C2에 전력을 공급하지만, B1의 전력이 정상 이하로 떨어지면 자동으로 보조전자 조절장치(C2)가 주전자 조절장치(C1)의 역할을 대신하여 산소 주입 밸브(솔레노이드 밸브)를 작동하게 된다. 배터리를 교체할 경우 고갈된 B1의 배터리를 꺼내고 B2의 배터리를 B1으로 옮긴 다음 B2에 새로운 배터리를 삽입한다. 그이유는 항상 B1이 전력이 B2 보다 빠르게 소진되기 때문에 B1에 새 배터리를 삽입하면 때로는 수중에서 B1과 B2가 거의 동시에 고갈되어 백업 기능을 수행할 수 없게 되기 때문이다.
 

 

희석기체(공기) 주입 장치

재호흡기로 처음 수면에서 하강하면 호흡주머니에 들어 있는 공기의 부피가 줄어들기 때문에 숨을 들이마실 때 충분한 양의 기체를들이마실 수 없다. 따라서 하강할 때는 호흡주머니 내부에 수동 또는 자동으로 희석기체를 추가해주어야 한다.많은 재호흡기들이 자동희석밸브(ADV)가 장착되어 있으며 이 경우에는 줄어든 호흡주머니의 부피를 보상하기 위해 희석기체가 호흡순환계 내부로자동 주입된다. 자동희석밸브(ADV)는 개방식 호흡기 2단계와 같이 다이어프램이 설치되어 안쪽의 압력이 바깥쪽보다 현저히 낮으면 다이어프램이 안쪽으로 밀려들면서 기체 주입밸브의 레버를 눌러서 희석기체가 호흡주머니 내부로 분출되게 한다.

그러나 자동희석밸브(ADV)가 장착되어 있지 않은 재호흡기는 수동 주입밸브가 설치되어 있어서 다이버가 필요에 따라 수동으로 희석기체를 주입할 수 있다. 또, 자동희석밸브(ADV)가 장착되어 있더라도 고장이나 미세한 조절을 위해 수동 주입밸브가장착되기도한다.
 

재호흡기 센서

전자 산소 센서

완전폐쇄 재호흡기(CCR)의 모든 구성 요소들 중에서 가장 중요한 부분이 산소 센서일 것이다. 대부분의 산소 센서는 갈바닉(galvanic)센서를 사용한다. 센서는 기본적으로 납극판, 금도금 음극, 전해질로 수산화칼슘 용액 등으로 구성된다. 음극은 볼록한 금속판으로많은 구멍이 뚫려 있으며 금이나 은과 같은 금속으로 도금되어 있다. 센서는 위쪽 면이 계속 젖어있도록 설계되어 멤브레인과 음극 사이의 소량의 전해질이 채워져 있다. 기체 중의 산소 분자가 센서에 접촉하면 납이 산화되어 산화납으로 변한다. 이런 반응은 양극에서 음극으로 미세한 전류흐름을 만든다. 갈바닉 산소 센서는 센서 표면에 접촉되는 산소 분자의 양에 따라전류의 흐름이 생성되는 일종의 배터리와 같다. 산소 부분압이 높아지면 센서에의해 더 높은 전류가 형성되며 재호흡기 컴퓨터에서는 이것을 감지하여 산소 부분압의 수치로 전환한다.

따라서 완전폐쇄 재호흡기 다이버는 호흡순환계 내부의 산소 부분압에 주의를기울여서 분명하고 정확하게 관찰해야 한다. 산소 부분압이 산소과다나 산소 부족 상태가 되지 않도록 확인하는 것도 중요하며 동시에 감압과 관련한 상태를확인하는 것도 중요하다. 감압은 호흡기체 내의 불활성 기체(질소, 헬륨 등)에 좌우된다. 재호흡기 다이브컴퓨터는 주위 압력에서 산소 부분압을 빼주어서 불활성기체의 부분압을 계산한다. 산소 센서들을 서로 정확히 일치하지 않기 때문에각자 교정(calibration)을 해야 한다.

산소 센서 교정(Calibration)

각 센서들은 상표, 모델, 형태에 따라 특성이 약간씩 다르지만 재호흡기에 사용되는 센서는 수중에서 압력을 받았을 때 적절히 작동되어야 한다. 즉 다이빙하는 동안 압력은 지속적으로 변하며 센서 다이어프램의 앞뒤에 변화되는 압력이즉시 전달되어 수심에 영향을 받지 않고 호흡주머니의 산소 부분압을 정확하게측정할 수 있어야 한다.

모든 산소센서는 발생되는 전류로 산소 부분압을 측정하기 때문에 온도와 습도에 영향을 받는다. 따라서 대부분의 산소센서들은 일정 범위 내에서 자동으로 온도변화를 보상하도록 설계되었다. 대부분의 센서 제조사들은 센서의 정상 작동 범위를 0~50℃로 설계한다. 일반적으로 산소센서들은 습도가 95%에서도 작동할 수 있도록 설계하지만재호흡기 내부의 습도는 이 수준을 초과할 수도 있다. 또한 센서 표면에 물방울이 떨어질 경우 산소 부분압이 부정확하게 측정될 수있다.

센서의 값이 일정하지 않거나, 반응 속도가 느리거나, 다이빙 도중에 값이 변하지 않고 고정되거나, 표면에 물이 묻거나, 재호흡기의 산소 주입이 급격히 이루어질 경우 산소 부분압이 정확히 측정되는지 확인해야 한다.

일반적인 배터리와 마찬가지로 갈바닉 산소센서는 시간이 지나면 점차 센서의 전류 발생 능력이 저하된다. 따라서 센서는 주기적으로교정을 실시하여 산소 부분압이 정확하게 측정되는지 확인해야 한다. 잘 설계된(습기가 유입되지 않는) 재호흡기는 몇 일에 한번 교정을 실시해도 되지만 가능하다면 매번 다이빙하기 전에 또는 하루 한번 100% 산소를 주입하고 1기압 상태에서 산소 부분압이 1기압이되도록 조절하는 교정(calibration)을 실시한다. 즉 저울에서 물건을 계량하기 전에 0점을 조절하는 것과 같은 원리이다.

그러나 1기압이 아닌 상태에서 교정을 실시할 경우 기준점이 틀려져서 다이빙하는 동안 계속 부정확한 기체가 공급된다. 저울에서물건을 계량하기 전에 1kg으로 표시된 상태에 무게를 측정하면 계속 1kg 씩 더해져서 측정되는 것과 같다. 예를 들면 재호흡기의 마우스피스를 닫고 교정을 실시할 경우 호흡순환계 내부로 산소가 지속적으로 주입되어 재호흡기 내부에 산소가 100% 채워지지 않은상태에서도 산소의 부분압이 1기압에 도달하게 된다. 따라서 이 상태에서 교정을 실시하여 산소 부분압이 1기압으로 측정하도록 지정하면 이후 계속 실제보다 낮은 산소 부분압이 유지되기 때문에 상대적으로 높은 질소 부분압이 유지된다. 이 경우 감압 다이빙을 실시하면 감압병을 유발할 수 있다. 그러므로 교정은 재호흡기의 안전에 매우 중요한 절차이며 정확하게 실시해야 한다.

센서는 사용기간이 정해져 있다. 대부분의 센서는 공기 중에서 2-3년 사용할 수 있으나 산소 성분이 높은 환경에 노출될 경우 수명이짧아진다. 따라서 센서의 수명을 연장시키기 위해서는 재호흡기를 사용한 다음 호흡순환계에서 산소 성분이 높은 혼합기체를 배출시키고 환기시키는 것이 좋은 방법이다. 센서의 수명을 더 연장시키려면 센서를 재호흡기에서 분리하여 산소가 차단된(예를 들면 순수질소 등이 충전된) 용기에 보관하는 것이 좋다. 그러나 센서를 이렇게 보관할 경우 다시 교정을 실시하기 위해서는 “회복시간” (약15분 정도)이 필요하다.

아무리 좋은 갈바닉 산소 센서라도 언젠가는 수명을 다하거나 갑자기 성능이 떨어질 수 있기 때문에 대부분의 완전폐쇄 재호흡기는 하나 이상의 센서들을 사용한다. 두 개의 산소 센서는 하나 보다 났지만 두 개의 센서가 서로다른 값을 보여준다면 어떤 것이 정확한 것인지 알 수가 없다. 따라서 대부분의 완전폐쇄 재호흡기(CCR)에서는 최소한 3개의 산소 센서를 사용한다.세 개의 센서를 사용하는 경우에 재호흡기는 보팅 로직(Voting logic)이라는‘민주주의’의 법칙을 적용하여 산소 부분압을 조절한다. 즉 다른 두 개의센서와 가장 크게 차이나는 하나의 센서 값을 무시하고 나머지 두 개의 센서가 보여주는 값이 정확한 것으로 판단하는 것이다. 물론 공교롭게도 두개의 센서가 동시에 고장나고 잘못된 값을 비슷하게 보여줄 경우도 있을수 있으나 그 확률은 매우 낮다. 대부분의 경우 세 개의 센서 모두가 비슷한 값(오차 범위 내)을 보여주며 평균값을 실제 산소 부분압으로 보여주거나 적용한다.
 

이산화탄소 모니터링

일부 완전폐쇄 재호흡기에는 이산화탄소 모니터링 장치가 설치되어 있어서이산화탄소 사용량을 확인하거나 예측할 수 있다. 에이피 다이빙(APDiving)사의 비젼 일렉트로닉스에는 축 방식의 카니스터 중앙에 축방향 온도센서들이 설치되어 있다. 이산화탄소가 흡수물질과 화학적인 반응을 하는 동안 열이 발생하는데 축 방향의 카니스터 중 흡수제가 따뜻해진 부분을 감지함으로써 이산화탄소 흡수제의 사용시간을 예측한다. 측 이산화탄소가 포함된 기체가 카니스터를 통과할 때 처음 접촉하는 아래쪽 부위가 먼저 따뜻해진다. 그러나 시간이 지나감에 따라 이 부분의 화학적 결합이 완성되면 화학반응이 활성화 되는 부분이 점차 위쪽으로 이동한다. 이때 온도 센서는 활성화되는 부분의이동을 보여줌으로써 흡수물질의 반응 상황을 근거로 사용시간을 예측할 수 있도록 해준다.
 

이론적으로 카니스터가 정확히 패킹되었을 경우 사용시간을 초과하지 않는다면 다이버는 문제가 없다. 그러나 사람은 실수할 수 있으며 생리적 물리적인 요인 역시 항상 일정한 것은 아니다. 재호흡기가 누수될 수 있으며, 흡수제 불량, 흡수제 시간 초과, 대심도 다이빙 등 여러 가지 요인에 의해 문제가 발생할 수 있다. 반드시 검증된 장비를 사용하고 규정을 따른다면 문제가 발생할 확률은 극히드물다. 대부분의 카니스터 사용시간은 사전에 정해져 있다. 그러나 만약 카니스터를 이미 일정시간 사용했던 것이거나 다이버의 운동량이 많거나 수심이 깊거나 수온이 찬 경우에는 예상치 못한 심각한 문제가 발생할 수 있다. 이런 상황에서는 흡수제가 이산화탄소를효율적으로 제거하지 못하고 호흡순환계 내부에 이산화탄소가 축적될 수 있다. 이런 경우에 다이버가 이산화탄소 중독이 나타나기 전에 적절히 대처할 수 있도록 이산화탄소 측정장치가 필요한 것이다.

보조 경고장치

다이빙 경험이 많은 사람의 경우에는 재호흡기의 사용 방법을 배우는 것은 그리 어렵지 않다. 그러나 재호흡기는 개방식 호흡기와 비교하여 복잡하며 경우의 수가 많기 때문에 다이버의 실수에 의해 오작동하거나 문제가 발생할 확률이 높다. 따라서 근래의 재호흡기는 자체 기능도 중요하지만 재호흡기가 정상 범위를 벗어날 경우 다이버에게 문제가 발생하기 전에 미리 경고해주는 보조 장치들이잘 발달되어 있다.보조 경고장치는 주로 시각, 음향, 감각 등을 이용한다.

1. 전방 표시장치 (HUD : Head Up Display)

마우스피스 앞에 부착되어 엘이디(LED) 라이트를 이용하여 장비의 이상 유무나 경고를 알려주는 장치로 모니터를 보지 않아도 장비의 정상 유무를 경고해주기 때문에 매우 유용하다. 특히 시야가 매우 나빠서 모니터의 정보를 읽기 어려운 경우에도 전방표시장치(HUD)의 엘이디(LED) 라이트의 조합을 이용하여 정보를 제공하기도 한다.전방 표시장치(HUD)는 단순히 켜지고 꺼지면서 포괄적인 경고를 하는 종류에서부터 이볼루션과 같이 4개의 조합된 엘이디(LED) 라이트를 이용하여 고산소, 저산소, 배터리, 소다라임 사용시간 등 많은 정보를 제공하는 종류에 이르기까지 다양하다.

2. 음향 경고장치

경고 장치 중에서 가장 기본적인 장치로 부저(buzzer)라고 부르기도 한다. 대게 주표시장치 또는 컴퓨터가 작동하지 않을 경우에도작동하기 때문에 안전을 위해 필수적인 장비이다. 음향 경고 장치는 본인은 물론 팀원들이나 짝 등 다수에게 경고를 전달할 수 있다는 장점이 있다.

3. 기타 경고장치

그 밖의 보조 경보 장치로는 진동을 이용하거나 짝이나 팀원들이 볼 수 있는 위치에 경고 등이 점멸하도록 하는 종류도 있다.
 

그 밖의 센서

일부 재호흡기들은 압력 센서들을 사용하여 실린더에 남아있는 기체 압력을 표시한다. 압력 센서는 실린더의 압력을 확인하여 비정상적인 누출 또는 과다 사용 등을 미리 알 수 있다는 장점이 있다. 산소 센서, 이산화탄소센서, 압력 센서, 온도, 수심, 시간 등의 정보는 장비와 환경의 상태를 분석할 수 있도록 해주며 얼마나 더 사용할 수 있는가 등을 판단하는데 도움이 된다. 모든 다이빙을 계획대로 진행할 수는 없다. 만약 비정상적인 상황이 발생하였을 경우 이런 센서로 얻어지는 정보들을 참고하여 다이버가 얼마 정도의 여유가 있는지 알 수 있다. 미래의 재호흡기는 생물학적인 바이오센서를 활용하여 인간의 수행능력과 다이버가 느끼는 편안함 등까지 모니터링 할 수 있을 것이다.

개방식 장비보다 더 노력이 필요하다

학창시절에 제2외국어로 독일어를 배울 것인가 일본어를 배울 것인가 고민하자 누군가 내게 “독일어는 울면서 시작하고 웃으면서 끝나지만 일본어는 웃으면서 시작하고 울면서 끝난다고”설명해 주었다. 물론 지금은 상황이 많이 바뀌었지만 이 말은 두고두고 잊지 않고 다이버들에게 재호흡기를설명할 때 자주 인용하는 말이 되었다. 즉 재호흡기는 울면서 시작하지만웃으면서 끝나는 과정이다.재호흡기를 배우고자 하는 다이버들은 재호흡기는 개방식 스쿠바와 완전히 다른 장비이기 때문에 개념, 이론, 기술 등을 새로 오픈워터 다이버가 된다는 생각으로 좀 더 끈기를 가지고 배워야 한다. 그러나 이런 지식과 기술을 숙달하고 나면 개방식 호흡기로는 상상할 수 없는 다이빙을 즐길 수 있고 개방식으로는 확보할 수 없는 안전성을 누릴 수 있게 된다.
 

 

재호흡기 다이빙 절차 1

재호흡기 다이빙 절차는 개방식 스쿠바다이빙 절차와 여러 가지 면에서 다르다. 물론 개방식 스쿠바의 경험이 풍부하면 다이빙 물리학, 생리학 등의 기초적인 사항을 이해하고 있기 때문에 유용하다. 그러나 이와 같은 지식도 재호흡기 다이빙에서는 전혀 예상과 다르게 적용될 수 있다.

흔히 재호흡기를 배우려는 사람들은 개방식 다이빙에 숙달되어 있다. 따라서 자신이 알고 있는 지식과 기술이 재호흡기 다이빙에서 어느 정도는 적용될 것이라고 예상한다. 물론 적용되는 부분이 많다. 그러나 적용되지 않는 부분에서 의외의 스트레스를 받곤 한다. 특히 개방식 다이빙을 오래 즐겨온 다이버일수록 충격을 받는 경우가 많다. 백지에 그림을 그리기가 더 쉬운 것과 같은 이치이다. 따라서재호흡기를 배울 경우에는 지금까지의 지식을 덮어두고 처음부터 차분히 하나하나 짚어가며 다시 배우는 자세로 임하는 것이 스트레스를 줄이는 방법이다.

다이빙 전 준비

웨이트

일반적으로 재호흡기는 개방식 장비와 비교하여 상체에 호흡주머니 만큼의 부피가 추가되므로 개방식 장비보다 더 많은 웨이트가 필요하다. 재호흡기 종류에 따라 다르지만 일반적인 재호흡기의 경우 개방식 15리터 탱크로 다이빙하는 것과 비슷한 무게의 웨이트가필요하다. 따라서 호흡주머니가 상체에 위치하므로 2~3kg의 웨이트를 벨트에서 분리하여 비씨(BC) 위쪽에 있는 웨이트포켓에 넣으면 수중에서 수평을 유지하는데 도움이 되며 훨씬 편안할 것이다. 재호흡기로 처음 다이빙 할 경우 몸이 자꾸 뜨는 것을 느낄 수 있다. 이런 경우에는 2~3 kg의 웨이트를 추가로 사용한다. 호흡주머니의 부피를 한번 호흡할 수 있는 정도로 최소화하면 웨이트도 적게 사용하고 유영자세도 좋아지므로 기체의 사용 효율도 좋아진다. 만약 웨이트 때문에 허리가 아프다면 웨이트를 웨이트포켓을 활용하여 분산시키는 것이 좋다.

 

너무 많은 웨이트

재호흡기를 사용하는 다이버들은 종종 호흡주머니의 부피를 너무 크게 유지하곤 한다. 호흡주머니의 부피가 커지면 부력이 증가하며 다이버는 중성부력을 유지하기 위해 그만큼 웨이트를 더 착용하게 된다. 또한 호흡주머니의 부피가 커지면 기체의 사용 효율도 떨어진다.

마스크

재호흡기의 희석기체 실린더는 대부분 작기 때문에 다이버는 잘 맞고 기체가 새지 않는 마스크를 사용해야 한다. 마스크 물빼기를 자주 하면 기체가 빠르게 줄어들기 때문에 다이빙 전에 반드시 마스크를 이슬방지 용액으로 처리하고 사용해야 한다. 40대 이후의 사용자라면 노안의 경우 모니터의 정보를 잘 읽을 수 없는 경우가 있다. 모니터의 정보를 잘못 읽을 경우 자칫 예상치 못한 상황을 초래할수도 있으므로 반드시 돋보기가 달려있는 마스크를 사용하는 것이 좋다.

재호흡기에서는 풀페이스 마스크를 선택적으로 사용할 수 있다. 풀페이스 마스크를 사용할 경우 장점은 전자통신 장비를 사용할 수있다는 것이다. 무선 통신 장비는 과거에 비해 크게 개선되었고 재호흡기에서 사용하면 버블에 의한 잡음이 없다는 장점이 있다. 어떤풀페이스 마스크를 선택할 것인가 하는 것은 여러 가지 요인에 따라 다르지만 코와 입 그리고 마우스피스가 이산화탄소가 축적되지않는 구조를 가져야 한다.

이산화탄소 흡수제 준비

이산화탄소 흡수제를 카트리지에 채우기 전에 카트리지가 깨끗한지 확인한다. 소다라임을 카트리지의 약 절반 정도를 채우고 잠시 동안 손으로 가볍게 두드리면서 충분히 다져지도록 한 뒤 다시 추가하여 채운다. 카트리지의 측면을 손으로 가볍게 여러 번 두드려서 흡수제가 충분히 가라앉도록 한 뒤 뚜껑을 닫는다.

카트리지를 개방한 채로 대기 중에 장시간 노출시켜서는 안 된다. 만약 흡수제를 채워둔 상태로 보관할 경우에는 카트리지는 내부를건조하게 유지하고 여과통 안에 넣어 두어야 하며 모든 호스와 호흡 주머니가 연결된 상태라야 한다. 이 때 마우스피스는 반드시 잠겨 있어야 한다.

흡수물질을 부분적으로 비웠다 다시 채워서 사용해서는 안 된다. 이 경우에 이산화탄소가 사전에 흡수되어 있는 부분에서 이산화탄소 흡수 효과가 떨어지며 채널을 형성할 경우 흡수 능력이 심각하게 저하될 수 있다. 따라서 흡수제는 반드시 전체를 교체해야 한다.여과물질을 대기 중에 개방시켜 놓은 채로 방치해서는 안 된다. 오염되거나 너무 건조될 수 있다.사용하지 않은 소프노라임은 약18%의 수분이 포함되어 있으며 이 수분은 이산화탄소와 화합하는데 중요한 역할을 한다.

소프노라임은 약알칼리성 물질이므로 다루는데 주의가 필요하다. 소프노라임 입자나 부스러기 등이 피부, 점막, 눈 등에 들어가지 않도록 해야 한다. 소프노라임은 사용 후에도 약간의 알칼리성을 띤다. 그러나 일반적인 매립지에 폐기하여도 무방하다. 소프노라임이선박의 갑판에 떨어질 경우 표백작용을 할 수 있다. 그러므로 소프노라임을 흘렸다면 닦아내야 한다.흡수제의 사용에 대한 기록을 해야 한다. 일부 재호흡기는 흡수제 교체시기를 기록할 수 있는 기능이 있다. 한 장소에 같은 종류의 재호흡기가 여러 개 있는 경우에는 카니스터에 자신의 이름과 흡수제 사용시간을 기록해 두는 것이 좋다.

흡수제 관련 응급조치

이산화탄소 흡수제는 ‘부식성 칵테일’을 생성시킬 위험성을 갖고 있다. 다이버가 실수로 부식성 칵테일을 삼킨다면 후두개 마비와같은 심각한 상황이 발생할 수 있다. 반드시 병원에서 치료를 해야 한다. 소량을 삼켰을 경우 나타나는 자극은 산성 과일음료나 물 등을 삼키면 해소될 수 있다. 중요한 것은 부식성 칵테일 액체를 삼키지 않는 것이다.젖은 손으로 흡수제를 만져서는 안 된다. 손에 비누가 칠해진 것과 같이 미끄러운 느낌이 날 경우는 피부가 부식성 화학물질에 의해손상되고 있다는 증거이다.

단기 보관

다이빙 후에 흡수제를 보관하기 가장 좋은 장소는 재호흡기 안이다. 호흡순환계 내부의 습기를 건조시키고 다시 조립한다. 흡수제를완전히 건조시킬 필요는 없다. 사용하고 아직 효과가 남은 흡수제를 장기간 보관하는 것은 좋은 방법이 아니다. 한번 사용하고 나서2~3일간 밀폐해 두었던 흡수제는 다시 사용할 수 있다.흡수제 제조사의 사용 지침서를 확인해야 하며, 얼마나 사용시간이 남아있는지 확신할 수 없는 흡수제는 새것으로 교체한 후 다이빙해야 한다.

 

실린더 구성 (Cylinder Configurations)

완전폐쇄 재호흡기에는 주로 2리터에서 3리터의 실린더 2개가 사용된다. 하나의 실린더는 산소가 충전되며 나머지 하나는 희석기체(dilutant)가 충전된다. 일반적으로 산소는 산소 조절 밸브를 통하여 호흡순환계로 공급되고 희석기체는 수동 또는 자동희석밸브(ADV)로 공급된다. 산소는 체내에서 신진대사에 소모되는 산소와 상승 중에 부족해지는 산소부분압을 증가시키기 위해 자동으로 추가되며다이버가 쉽게 관찰할 수 있다. 희석 기체는 6m보다 깊은 수심으로 잠수할 경우 재호흡기 내부의 호흡기체 중 산소의 압력이 제한 범위를 초과하지 않도록 희석하기 위해 사용할 뿐 아니라 하강하는 동안 압력에 의해 압축되는 호흡주머니의 부피를 유지하기 위해 추가하는 기체로 사용된다. 다이버가 목표 수심에 도착한 이후에 재호흡기 시스템 내부의 희석기체는 더 이상 소모되지 않는다. 그러나코로 기체를 호흡순환계 밖으로 내보내거나 더 깊은 수심으로 하강하면 희석기체가 추가로 소모된다. 희석기체는 부력조절기에 주입하거나, 드라이 슈트에 주입하거나, 산소 센서를 검사하거나 개방식 탈출용 공기로 사용하기 위해 충분한 양을 확보해 두어야 한다.

희석기체는 다이빙이 이루어지는 전 수심에서 호흡할 수 있어야 한다. 처음에는 희석기체 실린더에 일반적인 공기를 사용한다. 공기를희석기체로 사용하면 일반적인 공기 다이빙의 한계수심(35~50m)까지 다이빙 할 수 있다. 공기를 희석기체로 사용할 경우 셑포인트(set point)를 1.3기압으로 하면 최대 수심은 50m가 되지만 40m보다 깊은 수심에서는 헬리옥스나 트라이믹스를 사용할 것을 권장한다. 50m보다 깊은 수심에서는 헬리옥스나 트라이믹스만을 사용할 수 있다. 그러나 처음부터 깊은 곳으로 잠수하는 것은 무리다. 기본적인 사항을 먼저 배우고 경험을 점진적으로 늘려가면서 혼합기체 제호흡기 과정을 배워야 한다.

희석기체는 절대로 헬륨이나 질소와 같은 순수 기체를 사용해서는 안 된다. 수심 20m에서 재호흡기가 고장난 것을 발견하고 희석기체를 사용하여 탈출하려 한다면 산소가 전혀 포함되지 않은 순수 질소를 호흡할 경우 곧 의식을 잃게 되기 때문이다. 그러므로 희석기체는 반드시 다이빙하는 수심에서 생명을 유지하기에 충분한 산소를 포함하고 있어야 한다.

희석기체의 산소 성분이 21% 미만인 경우에는 낮은 수심에서 희석기체를 개방식으로 호흡해서는 안 된다.또한 낮은 수심에서 희석기체를 재호흡기에 주입할 때도 주의를 기울여야 한다. 만약 산소 조절기에 이상이 있거나 꺼져 있거나 산소 실린더가 비어 있으면 기절할 수 있다. 이점을 고려하여 장비를 준비하고 연습해야 한다.

재호흡기를 사용하여 혼합기체와 감압다이빙을 할 경우에는 무감압 다이빙을 실시할 경우와 실린더 구성이 달라질 수 있다. 예를 들면 부력조절기와 드라이슈트의 기체 주입은 재호흡기 사용시간에 큰 영향을 준다. 그러므로 장시간 다이빙에서 적절한 기체량을 확보하기 위해서는 부력조절기와 드라이슈트에 주입할 기체를 따로 장착하는 것이 좋다.(특히 감압다이빙에서)

비상용 탈출 기체는 수중에서 계획했던 다이빙 시간(bottom time)이 모두 경과한 시점에서 응급 상황이 발생하는 것을 가정하여 심한스트레스를 받는 상태로 바닥 수심에서 수면까지 상승하기에 충분한 기체보다 더 많은 양(예를 들면 1.5배)을 준비해야 한다.대개 탈출용 기체양은 과소평가되어 재호흡기 다이버들은 종종 작은(2리터) 희석기체 실린더에 50바(bar)만을 남겨놓고 다이빙을 시작하기도 한다. 그러나 재호흡기 다이버는 기체를 심각한 상황에서 거친 호흡을 할 경우에도 충분한 탈출용 기체를 확보하고 있어야한다. 스트레스를 받는 상황에서는 종종 두 배 이상의 기체를 소모하기 때문이다.

반폐쇄 재호흡기의 경우 실린더에는 나이트록스를충전한다. 충전하는 나이트록스의 성분에 따라 최대허용수심(MOD)까지 하강할 수 있다. 반폐쇄 재호흡기 중에서 산소부분압을 모니터링 할 수 없는재호흡기는 사전에 산소 성분에 따라 적정한 기체흐름율(flow rate)을 유지하는지 확인해야 하며 하강시, 다이빙 도중, 상승시에 정해진 규정에 따라기체를 환기시켜야 한다. 또, 산소부분압을 모니터링 할 수 있는 종류는 다이빙 도중에 주기적으로모니터링을 해야 한다.

 

양압점검

재호흡기는 기체를 반복적으로 활용하기 때문에 일반적으로 2~3리터 정도의 작은 실린더를 사용한다. 따라서 상대적으로 재호흡되지 않고 기체가 누출될 경우 예상 사용시간은 급격히 줄어들게 되며 기체가 고갈되는 상황이 발생할 수 있다.그러므로 재호흡기를 사용할 경우에는 반드시 다이빙 전에 호흡순환계 내부의 공기가 유출되지 않는지 확인하는 양압점검을 실시해야 한다.

양압점검을 하는 방법은 마우스피스를 입에 물고 코로 공기를 들이마신 뒤 입으로 내쉬는 방법을 수차례 반복하여 호흡순환계를 공기로 가득 채운 뒤 마우스피스를 잠그고 압력이 빠져나가지 않는지 확인한다. 이 때 호흡주머니 위에 2~4kg의 웨이트를 얹어서 압력이 작용하도록 한다.

만약 수분이 지나도 웨이트가 가라앉지 않고 호흡주머니가 부피를 유지하면 양압점검에 합격이다. 그러나 점차 웨이트가 가라앉는 경우에는 원인을 파악하여 해결한 뒤 다시 양압점검을 시도해야 한다.

음압점검

재호흡기의 호흡순환계에는 소다라임과 전자 장비들이 포함된다. 따라서 물이 호흡순환계 안쪽으로 스며들 경우에는 소다라임이 젖어서 이산화탄소 흡수력이 떨어지고, 심한 경우에는 부식성 칵테일이 발생하거나 전자장비가 손상될 수 있다. 그러므로 재호흡기를사용할 경우에는 반드시 다이빙 전에 호흡순환계 내부로 물이 스며들지 않는지 확인하는 음압점검을 실시해야 한다.

 

 

음압점검을 하는 방법은 마우스피스를 입에 물고 양압점검과는 반대로 입으로 공기를 들이마신 뒤 코로 내쉬는 방법을 수차례 반복하여 호흡순환계의 공기를 모두 배출시킨 다음 마우스피스를 잠근다. 이때 많은 종류의 재호흡기에서 주름관을 움켜쥐고 다시 복원되지 않을 정도로 한다. 그러나 재호흡기에 따라 주름관의 복원력이 매우 강하여 주름관이 압착되지 않는 경우도 있다. 재호흡기 제조사의 사용자 매뉴얼을 참고한다.만약 수분이 주름관이 펴지지 않고 압착된 상태를 유지하면 음압점검에 합격이다. 그러나 점차 주름관이 부풀어 오르는 경우에는 원인을 파악하여 해결한 뒤 다시 음압점검을 시도해야 한다.

산소 조절기능 점검

전자식 완전폐쇄 재호흡기(ECCR)는 사전에 지정한 산소부분압(예:0.7~1.3PPO2)을 자동으로 유지시켜는 기능이 있다.그러므로 전자식 완전폐쇄 재호흡기(ECCR)를 사용할 경우에는 다이빙 전에 전자조절 기능이 정확히 작동하는지 확인해야 한다.확인 방법은 다이빙 직전에 다이버가 마우스피스로 공기를 불어 넣어서 산소부분압이 일시적으로 떨어지는 것을 확인하고, 곧 전자장치에 의해 산소가 주입되어 호흡순환계 내부의 산소부분압이 지정된 수준으로 회복되면 정상 작동한다고 판단할 수 있다. 그러나산소부분압이 떨어진 다음 다시 회복되지 않을 경우 전자 조절장치의 이상을 의심해 보아야 한다.이 점검 방법은 특히 전자식 완전폐쇄 재호흡기(ECCR)를 켜지 않고 입수하는 실수를 예방해주기 때문에 항상 버릇처럼 실시해야 한다.

점검표(Checklists)

생명을 좌우하는 모든 절차에서는 점검표 사용이 필수적이다. 예를 들면 조종사의 경우 수 천 시간 이상 비행경력을 갖고 있더라도 비행하기 전에 항상 점검표를 작성한다. 점검표를 확인하는 것은 단지 기억할 것이 많기 때문만은 아니다. 누구나 언젠가는 무엇인가 잊어버리거나 집중하지 못하는 날이 있기 때문이다. 그러므로 다이버는 재호흡기를 사용할 때마다 점검표를 기록하며 무엇을 해야 할지확인하는 습관을 길러야 한다. 특히 장비를 분해하고 다시 조립하거나 이산화탄소 흡수제를 교환하는 경우와 같이 호흡순환계의 어느 부분이라도 분리한 뒤 다시 연결했을 경우에 반드시 점검표를 확인해야 한다. 현장에서는 점검표가 물에 젖지 않도록 코팅하여 재호흡기 뚜껑 안쪽에 붙여두는 것이 좋다.

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출처
http://www.sdm.kr

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