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[이론강좌 9] 부력 조절기
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부력 조절기(Buoyancy Compensators)
현대의 스포츠 다이빙에서는 무중력 잠수, 즉, 중성부력 상태에서의 잠수가 강조되고 있다. 무중력 잠수를 하는데, 가장 중요한 필수적인 장비는 부력조절기이다.
그런데, 이렇게 중요한 필수적인 장비를 어떤 기준으로 선택하여야 하는가에 대해서는 자세히 알려진 것이 없는 것 같다. 그래서 다이버는 최대 부력이 적은 부력조절기를 어떤 선택 기준도 없이 구매하고 있으며, 크기도 맞지 않는 것을 헐렁하게 착용하고 잠수를 하기도 한다. 이런 것들 때문에 잠수가 더 위험해 지기도 한다.
부력조절기는 중성부력으로 잠수하는데 필수이다. 그래서 어떤 원리로 부력조절기를 이용하여 중성부력을 맞출 수 있는가를 이해하여야만, 나에게 가장 적절한 조절기를 활용하여 중성부력으로 잠수할 수 있다.
가장 복합한 부력조절장치중 하나인 테크니컬다이빙용 부력조절기의 셋팅된 모습이다.
부력조절기의 사용목적
부력조절기를 BCD(Buyoance Control Device) 다른 표현으로 BC(Buyoance Compensator)라고 한다. 부력조절기의 사용 원리를 이해하려면, 다이버가 잠수하면서 다이버의 부력 상태가 어떻게 변하는지를 이해하여야 한다.
수심별로 변하는 부력변화를 보정하여 항상 중성부력을 유지하기 위해서 부력조절기가 필요하다. 부력조절기 내에 공기를 채운 다음 수면에서 휴식을 취하거나 수중에서 부력조절기 내의 공기를 조절하여 정확한 중성부력을 유지하기 위해 사용한다.
표면에서의 부력확보
먼 거리를 이동하거나 어떤 행동을 취하기 위해 수면에서 대기해야할 때 등의 경우 부력조절기로 부력을 확보시켜 놓으면 다이버가 핀을 차지 않더라도 수면에 쉽게 떠 있을 수 있어 육체적으로 안정을 찾을 수 있다.
하강할 때의 부력조절
하강 속도를 조절함으로써 원만한 압력균형을 수월하게 한다.
수중에서의 중성부력 유지
수중에서 중성부력을 유지함으로써 물의 저항과 음성적인 장비 무게에 구애받지 않고 자유롭게 유영할 수 있어 심리적 안정감을 준다.
상승할 때의 부력조절
깊은 수심에서 상승할 때 강력하게 핀을 차야 하는 수고를 덜어 준다.
스쿠버다이빙장비의 수납
무거운 에어탱크는 물론 현대식 부력조절기는 웨이트까지 수납하며, 다양한 다이빙활동에서 필요한 장비와 악세사리를 거치 할 수 있다.
부력조절기의 구조
BCD의 형태
부력 조절기에는 여러 가지의 형태, 디자인이 있다. 그중 기본적인 세 가지는 쟈켓식, 구명조끼식, 백마운트식이다.
프론트 스타일
BCD의 구조
과압배출 및 덤프 밸브
모든 부력조절기에는 과압배출밸브가 달려있어 공기주머니가 지나치게 팽창되는 것을 방지한다. 이 밸브는스프링에 의해 약 2psi(0.1400kg/㎠)의 장력으로 닫혀있다. 따라서 부력조절기의 내부에 이보다 높은 앞력이 생기면 스프링이 열리며 초과된 입력을 방출한다.
구형의 부력조절기 중에는 비상용 이산화탄소(CO2) 카트리지가 달려있는 종류가 있다. 이 장치는 수면에서 부력조절기를 빠르게 부풀리는 기본적인 방법으로 저압 인플레이터를 많이 사용한다. 이산화탄소 카트리지는 대중성을 잃었지만 아직도 제작자들은 선택사항으로 이것을 제공한다.
인플레이터, 디플레이터
저압 인플레이터(low-pressure inflator)는 기본적인 장비로 호흡기의 저압공기를 이용해 부력조절기를 부풀린다. 이 인플레이터는 균형식, 불균형식의 두가지 밸브형태로 공급되지만 주로 균형식이 많이 사용된다. 그래야 공기압이 낮아져도 작동이 쉽다.
BCD 결합형 보조호흡장치
부력조절기 결합형 보조호흡장치의 형태에는 유럽식과 비상시에 주탱크와 별도로 부력조절기를 부풀릴 수 있는 작은 공기탱크를 가진 캐나다 식으로 나눌 수 있다. 또한 이 장치는 별도의 마우스피스를 가지고 있어 호흡기와 마찬가지로 부력조절기 내부의 공기를 이용할 수 있다.
수동조작시에는 내뱉어야 할 공기를 부력조절기에 집어넣음으로써 부력조절기를 부풀릴 수 있다. 부력조절기를 호흡에 필요한 공기주머니로 사용하는 기술은 충분한 교육과 연습이 필요하며 비상시에만 사용해야 한다.
부력조절기의 사용요령
수중에서 중성부력을 유지함으로써 바닥을 건드리는 것을 피할 수 있고, 편안하고 안정된 상태에서 수중 이동을 쉽게 할 수 있으며, 조절된 상승과 하강을 할 수 있게 되는 것이다.
BCD에 공기를 주입하는 방법
저압 인플레이터의 공기 주입 버튼을 이용하는 방법
입으로 넣는 방법
BCD에서 공기를 빼는 방법
상승하는 동안에 BCD의 팽창된 공기를 빼내기 위해서는 한손으로 BCD의 디플레이터 버튼을 잡고 머리 위로 호스 전체를 들어올려서 공기를 넣어줄 때와 마찬가지로 짧게 조금씩 공기를 빼낸다.
BCD를 이용한 하강법
부력조절기에 약 ⅓ 정도 공기를 넣고 착용한다. 부력조절기의 앞을 잘 여미고, 호흡이 답답하지 않을 정도로 바싹 조인다.
스노클이나 제 2단계 호흡기를 입에 물고서 물에 들어가 수면에 떠있는다.
제 2단계 호흡기를 물고서, 부력조절기에서 공기를 완전히 빼낸다. 오른손으로는 부력조절기를 잡아 죄면서, 왼손으로 배기 밸브를 위로 올려 잡아 작동시켜 공기를 배출시킨다.
공기가 빠져나가 헐렁해진 부력조절기를 다시 조여 호흡이 답답하지 않을 정도로 바싹 죄어 착용한다.
반드시 핀 킥을 하지 않아야 하며, 공기를 완전히 뱉어 호흡을 멈춘다. 이 때 서서히 하강하기 시작할 것이다.
2∼3 m 정도 내려가면, 이제 짧고 얕게 호흡을 시작한다. 이 정도 하강하면, 잠수복이 어느 정도 압착되어 음성부력이 뚜렷이 나타나기 시작한다.
이 때 손을 아래로 하여 부력조절기 흡기 밸브를 잡고 하강하며, 하강 속도가 빨라지면, 다리를 벌리고 핀으로 저항을 주거나 핀 킥을 하여 하강 속도를 제어한다. 속도 제어가 어려우면, 흡기 밸브를 작동시켜 약간씩 부력 조절기에 공기를 주입한다.
목적 수심에 도달하면, 잠수복과 재킷 안의 공기가 압착되어 헐렁해지므로, 다시 부력조절기의 조절 끈을 조 이고, 부력조절기에 공기를 주입하여 중성부력을 맞춘다.
BCD를 이용한 상승법
상승할 것을 결정하면, 게이지(수심계, 잔압계, 잠수용 컴퓨터 등)를 확인하면서 상승을 준비한다. 반드시, 부력조절기에서 중성부력을 맞추기 위하여 넣었던 공기를 완전히 빼낸다.
핀 킥을 하면서, 규정 상승속도에 맞게 천천히 상승한다. 부력조절기의 부력을 전혀 이용하지 않고 핀 킥만으 로 상승한다는 것이 중요하다. 상승하는 도중 남아 있던 공기가 부력조절기 안에서 팽창하면 공기를 즉시 배 출시킨다.
감압을 해야 하는 경우에, 감압 수심에 도달하면 본인의 폐를 이용하여 중성부력(이나 부득이한 경우 균형부 력)을 맞추어 일정 수심 범위에 머물러 감압한다.
안전감압을 위하여 수심 6∼3 m 범위까지 천천히 상승하여 본인의 폐로 중성부력(이나 부득이한 경우 균형부 력)을 맞추고 3∼5 분간 감압정지한다. 최소 적정 웨이트 무게를 결정하여 착용하였다면, 폐만으로 중성부력 으로 조절할 수 있으나, 과잉으로 결정되었다면 균형부력으로 일정 수심에 머물러야 한다.
상승하여 수면에 도달하면 바로 부력조절기에 공기를 주입하고 부력조절기의 조절 끈을 헐겁게 한다.
부력조절기의 선택요령
부력조절기의 광고를 보면, 몇 데니어의 천을 사용했다든지, 몇 개의 D 링이 갖추어져 있다든지, 웨이트를 통합한 장치라는 등의 문구들을 볼 수 있다. 그러나, 이런 것들은 부력조절기를 선택하는데 결정적인 요소는 아니다. 다만 결정적인 요소를 결정한 후에 고려해 볼 요소이다. 다음은 부력조절기를 선택하는데 중요한 요소들이다.
국내에는 7∼36 ㎏까지 다양한 최대 부력을 갖는 부력조절기가 시판되고 있다. 부력조절기는 잠수하는 도중 부력이 변하는 것을 보정하여 중성부력으로 맞추기 위하여 사용한다. 잠수중 부력조절기를 사용하지 않는다면 다이버의 부력은 수심이 깊어짐에 따라 감소한다.
이렇게 감소한 부력을 보충하여 중성부력으로 맞추어야만, 물 속에서 편안하게 행동할 수 있다. 따라서 잠수 중 다이버가 줄어드는 부력을 추가하여 중성부력을 맞추려 한다면, 부력조절기의 최대 부력은, 부력조절기를 사용하지 않을 때, 잠수 중 다이버의 최대 음성부력 이상이 되어야 한다.
(부력조절기의 최대 부력) > (다이버의 최대 음성부력) (다이버의 최대 음성부력) ≒ (웨이트의 무게) + (공기통 조립품의 음성부력)
부력조절기를 제외하고 수중에서 수심에 따라 다이버의 전체 부력을 변화시키는 주된 요소는 잠수복이다. 수중에서 잠수복이 최대한 압착되었을 때, 잠수복의 부력은 최소가 될 것이다. 즉, 수중에서 잠수복이 최대로 압착되면, 육상에서의 잠수복 무게에 가까운 정도로 음성부력이 될 것이다. 수중에서의 잠수복의 최대 음성부력은 육상에서의 잠수복의 무게보다는 작지만 유사할 것이다.
한편, 건식잠수복은 착용하는 내복과 잠수 행태에 따라 부력이 달라진다. 건식잠수복을 착용한 다이버의 부력은, 네오프렌 5 ㎜ 습식잠수복의 부력보다 작을 수도 있으며, 또한 7 ㎜ 습식잠수복의 부력보다 훨씬 더 클 수도 있다. 정상적인 건식잠수복 잠수에서는 부력조절기를 이용하여 부력을 보정하는 양이 습식잠수복만큼 크지는 않지만, 수중에서 건식잠수복에 물이 가득 들어가 차는 파멸적 건식잠수복 고장에 대비하여 최대 부력이 큰 조절기를 선택하는 것이 바람직하다.
크기의 선택
주위에 있는 여러 다이버들을 관찰하면, 일반적으로 필요 이상으로 크기가 큰 부력조절기를 선택하는 경향이 있는 것 같다. 크기가 큰 부력조절기를 입든지, 부력조절기를 느슨하게 착용하면, 부력을 조절할 목적으로 부력조절기에 공기를 주입하였을 때, 공기의 부력에 의한 반응이 지연되어, 다이버가 부력의 증감을 정확히 파악하여, 부력을 적절히 조절하기 어렵다. 그래서 부력을 정확하고 빠르게 조절하려면, 적절한 크기의 부력조절기를 선택하여, 적절하게 착용하여야 한다.
제작사들의 가슴둘레에 따른 크기의 선택은 하나의 참조 사항이지 결정적인 요소는 아니다. 그 이유는 다이버가 착용하는 잠수복의 두께와 종류에 따라 동일한 다이버에서도 가슴둘레가 달라지기 때문에 이를 결정적인 요소로 활용하는 것은 바람직하지 않다. 체중과 신장에 따른 크기 조견표도 있으나 큰 의미를 부여하지 않는 것이 좋겠다.
다이버가 사용할 잠수복을 입고, 그 위에 공기가 들어 있지 않은 부력조절기를 착용하여 호흡이 답답하지 않을 정도로 조절끈을 죄었을 때, 양쪽 어깨 조절끈과 앞의 허리 조절끈이 약 3∼5 ㎝ 정도 조절할 수 있는 여유가 있는 것이 바람직하다. 얇은 잠수복을 입을 것도 고려하여 크기를 결정해야 한다. 종종 몸 따로, 부력조절기 따로 움직이면서 잠수하는 것을 볼 수 있는데, 아무리 바싹 다 조여도 헐겁게 착용되는 정도로 큰 것은 바람직하지 않다.
국내에서 여성의 경우, 주로 '소(small, S)' 크기만이 추천되고 있는데, 한국 여성의 체격을 고려해 본다면, '소' 크기의 부력조절기가 여성 다이버에게 크다고 판단되는 경우가 많이 있어, 본 교관은 '특소(extra small, XS)' 크기가 필요하다고 생각한다. 특히, 여성 다이버가 열대에서 잠수할 때에는 더욱 그러하다. 그런데 '특소' 크기는 별로 수입하고 있지 않아 선택의 폭이 극히 좁은 것 같다.
공기주머니의 수와 위치
부력조절기에서 공기를 가두어 부력을 나타내는 공기 주머니의 수는 대부분 한 개인데, 두 개인 것도 있다. 공기 주머니가 두 개가 있으면, 수중에서 부력의 위치를 분산하여 균형을 이룰 수 있다고 한다.
얼굴을 아래로 하여 잠수를 할 때, 등에서 위로 부력이 발생하여 아래쪽에 있는 가슴을 압박하지 않아 편하다. 그리고 공기를 많이 주입하여도 팽창한 공기 주머니가 가슴을 압박하지 않아 호흡하기 편하다. 하지만, 부상하여 물위에 떠 있을 때는 오히려 공기통은 위로 가슴은 아래를 향하려는 경향이 있어 불편하기도 하다.
과압, 급속 배출(덤프밸브)장치
수압이 줄어들어 부력조절기 안에 있는 공기가 팽창하여 조절기 내부의 압력이 커지면 자동으로 압력이 배출되는 장치이며, 또한, 수동으로 상당량의 공기를 배출시키는 장치를 말하는데, 보통 한 개가 달려 있지만 안전 및 편의를 위하여 두 개 이상이 달려 있는 경우도 있다.
웨이트 통합 체계
허리에 부담을 줄일 수 있고, 부력을 감소시키는 것과 부여하는 것이 한 곳에서 작용하여 중화되기 때문에 역학적으로 유리하다는 장점이 있다. 그러나 이것에 사용하는 납은 주머니에 넣은 구슬 납과 같이 잠수 장비 대여점에서 빌릴 수 없는 것도 있어 잠수 여행을 할 때에 웨이트 무게만큼 짐 무게가 늘어난다. 일반 웨이트를 이용하는 것은 대여점에서 대여할 수 있어 짐 무게를 줄일 수 있다는 점에서는 유리하다. 최대 부력이 적어도 되는 열대용에는 별로 소개되고 있지 않다.
D 링
여러 가지 장비를 정리 정돈하는데 사용한다. 어떤 장비를 정리 정돈할 것인가를 고려하여 수를 결정한다. 여기에 정돈할 수 있는 장비는 잠수 통합 계기, 보조 호흡기, 감압표, 메모판, 수중 전등, 수중 사진기, 안전 키트, 채집망, 수중 칼, 안전 릴, 비상용 소형 공기통 등으로 잠수의 행태에 따라 종류와 수가 달라진다. 녹이 슬지 않는다면, 합성수지보다 이음매를 용접한 금속제가 더 견고하여 바람직하다.
겉면 재질
시중에는 대략 420 데니어 정도의 나일론으로 보통 스포츠 다이빙에 무리 없는 재질로 만들어진 것이 가장 흔하게 판매되고 있다. 아주 혹독한 환경에서 자주 잠수를 한다면 840 데니어 이상의 더 무거운 나일론으로 된 것을 선택하면 되는데, 열대용으로는 별로 없다.
보조 호흡기 통합 체계
저압 호스를 하나 더 줄이는데 도움이 되고, 보조 호흡기가 바닥에 끌려 발생하는 문제를 줄일 수 있다. 그러나, 일반 보조 호흡기보다 사용하기 어렵고, 잠수 경보기를 조절기용 저압 호스에 추가하면 사용하기가 상당히 힘들어지는 경우도 있다.
여성용 부력조절기
여성의 경우 일반 조절기를 착용하면, 앞가슴을 누르게 되는 경우도 있어, 앞가슴에 압박을 주지 않도록 설계된 여성 전용도 소개되고 있으며, 어깨 끈의 부착 위치를 바꾸어 가슴에 압박을 피하여 여성이 사용하기에 편하도록 설계된 것도 시판되고 있다. 다만 최대 부력이 큰 것은 별로 없고, 선택할 수 있는 종류가 다양하지 않다.
부력조절기의 관리요령
부력조절기는 관리에 더 많은 주의가 필요하다. 특히 바다에서 다이빙 후에는 모래나 염분찌꺼기가 부력조절기를 닳게 할 수 있으므로 내부를 잘 세척한다.
부력조절기는 부풀린 상태로 보관한다. 보관은 온도변화가 적고 매연이나 오존이 없는 상태를 유지한다. 차고와 같은 곳은 장비에 사용된 소재를 고려할 때 적합한 장소가 아니다. 부력조절기를 보관할 때는 먼지가 없는 냉건소에서 보관한다.
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