[스쿠버다이빙 이론교육 35] 고압챔버

[스키퍼[김승규]]

[이론강좌 35] 고압챔버

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 고압 챔버

 감압병이나 공기색전증과 같은 심각한 다이빙 사고를 치료하기 위해서는 재압을 해야만하며 이것은 고압 챔버내에서 행해진다.

 스포츠 다이버

챔버는 초보자 단계에서는 자세히 다루지 않으며 다이버들도 챔버에서 치료가 필요한 상황에 닥치기 전까지는 직접적으로 볼 기회가 없다. 다이버로써 챔버에 친숙해지는 것은 자신이나 자신이 아는 다이버들이 겪게 될 수도 있는 상황에서 챔버에 대한 두려움을 덜어줄 수 있다.

이런 치료가 필요한 첫 번째 그룹은 뜻밖의 상해를 입은 다이버들이다. 이들은  불행하게도 감압병이나 공기색전증으로 고생하는 다이버들이다.

한계를 넘어선 다이버가 두 번째 그룹이고 이들의 경우 사고는 예견된 것이다. 이 부류의 다이버는 자신의 컴퓨터나 테이블의 한계를 넘어서 다이빙하는 사람들이다. 일례로 이런 다이버는 적절한 지침없이 대심도, 재잠수를 한다. 또 다른 예로는 자기중심적인 다이버들로 경험이나 자신의 생각에 비추어 “부당한 규칙들은 깨뜨리겠다”며 규제없이 실험적으로 자신의 다이빙을 고집하는 사람들이다. 감압의 문제점과 관련된 다이브 컴퓨터의 한계를 모른채 자신의 한계를 모르고 다이브 컴퓨터를 사용하는 다이버들도 이 부류에 속한다.

또 다른 그룹으로 치료를 요하는 다이버들은 부적절한 교육을 받은 그룹으로 분류 할 수 있다. 이 그룹의 다이버는 아무런 교육도 받지 않고 스쿠버장비를 사용하는 교육받지 않은 다이버를 할 수 있다. 불행히도 이런 다이버는 거의 모두 상승시 호흡을 참음으로써 발생하는 공기색전증의 치료를 위해 챔버를 사용한다.

다른 초보자의 예로는 충분한 지식을 가지고 있지만 수심-시간과 감압병의 주의에 대한 아무런 확인조차 하지 않은 다이버이다. 다이빙에 대한 이러한 이론부족이 전체적 무지에서 비롯되었건 아니면 잘못된 행동양식의 습관화에서 비롯되었건 문제시할 바는 아니다.

교육은 반드시 다이버로 하여금 감압이 무엇인가 하는 올바른 지식을 확립시켜주어야 하며 감압지침을 따르는 것이 매우 중요하다는 것을 심어 주어야하며 아울러 다이빙의 안전을 도모하는 올바른 습관을 몸에 배게 하도록 해야한다.

챔버와 관련된 새로운 용어와 스포츠 다이버들이 입을 수 있는 상해에 대한 처치법에 대해 알아보도록 한다.

 일반적인 특성

챔버는 가압이 가능한 용기이며 내부에는 주변압과 다른 압력의 기체가 채워질 수있다. 챔버의 모양은 대게 원통모양으로 되어있고 양끝은 반원형태이며, 몇몇 상업용으로 사용되어지는 것은 구형이다. 또한 이 형태는 구조물의 효과적인 사용을 통해 용기의 내압강도를 증가시킨다.

여러 특징들이 챔버를 설명하는데 사용되는데 그중 지름이 비교할 때 주로 사용된다. 대개 다이빙계에서 사용되는 챔버는 지름이 54인치로 작고 경제적이며, 필요에 따라 치료가 진행되는 동안 내부에 보호자를 교대 근무시키는 것이 가능하다. 큰 병원에서는 96인치 챔버가 사용되는데 이것은 대용량으로 동시에 여러명의 환자를 치료할 수 있다. 26인치 챔버도 병원에서 사용되는데 이것은 비용절감 측면에서 한 명의 환자를 효율적으로 치료할 수 있다.

 

psi나 ata로 측정되는 챔버 내부의 상용압력에 의해서도 설명된다. 보통 다이버의 치료에는 6ata 또는 165fsw의 상용압력이 사용된다. 일반적으로 병원에서 쓰이는 챔버에는 3tat 또는 66fsw의 압력이 사용되는데 이 정도면 일반적인 형태의 감압병에 매우 유용하게 사용되며 공기색전증과 대다수 감압병의 치료는 60fsw에서 이뤄진다.

부가적으로 챔버의 격실 수나 잠금장치의 수에 의해서도 구분된다. 잠금장치(lock)는 닫혀 있을 때 내부압이 빠져나가지 못하도록 하며, 격실(compartment)은 각각의 방마다 독립적으로 압력을 가할 수 있도록 되어있다. 격실은 보통 잠금장치에 의해 나눠지며 이것을 챔버(chamber) 또는 잠금장치(locks)라 말한다.

이렇게 격실이 두 개인 챔버의 경우를 다중격실(multi lock) 또는 이중 격실(double lock)챔버라 부른다. 만약 내부의 챔버내에 한명 이상이 사람이 들어갈 수 있다면 마찬가지로 다중격실, 다중병상(multi place) 챔버라 불린다. 어떤 챔버에는 물품의 출입을 위한 작은 격실이 달려있는데, 이런 격실을 의료용 격실(medical locks)이라 부른다.

의료용 격실의 잠금장치는 대개 바깥쪽으로 열려지므로 따라서 압력에 의해 굳게 닫히게 된다. 대용량 챔버의 잠금장치는 대개 안쪽으로 열리게 되어있어 내부압이 증가하게 되면 문이 굳게 닫히게 된다. 어느 챔버나 내부공간과 연결된 관(penetrator), 또는 여러종류의 튜브, 전선등이 통과하는 기밀된 구멍이 있다.

이런 내부 연결관들은 챔버 설계시 사용목적에 맞도록 미리 만들어진다. 내부 연결관의 밸브시스템은 챔버내부의 압력을 증가시키거나 감소시키는데 필요한 가스를 공급하는데 사용되고, 이와 유사한 진공 파이프는 챔버내부의 가스를 방출시키는데 사용된다.

챔버내부와 외부의 의사소통은 내부연결관을 통해 전화를 통해 이루어진다. 전등과 전선 케이블 역시 관을 통해 탬버내부에 연결된다. 모니터 기기도 관을 통해 장착되어 내부의 대기 환경이나 환자의 상태변화를 감시한다. 약, 음료수 또는 보조호흡이 필요한 환자에게는 이를 위해 특별히 고안된 내부 연결관을 통해 공급한다.

 압축기 및 원료기체

챔버에 압력을 가하기 위해서는 콤프레서나 미리 압축되어진 원료기체가 필요하다. 또 주 콤프레서가 고장난 경우에 대비해 예비용 시스템도 필요하다.

챔버에 필요한 압력은 비교적 작지만 기체의 부피는 상당히 많은 양을 필요로 한다. 일반적인 54인치챔버는 보통 8피트의 길이에 -총길이 약 12피트- 대략 120 큐빅키트의 용량을 가지고 있다. 대용량, 저압 콤프레서는 고압 콤프레서에 비해 가격이 싸기 때문에 특별히 고압 콤프레서의 기타의 목적으로 설치한 경우이외에 챔버에는 대용량, 저압 콤프레서가 사용된다.

 

물론 스쿠바 탱크에 사용되는 콤프레서도 특별한 윤활유를 사용해야 하며, 공기 흡입구를 청결히 하고, 늘 신선한 공기를 사용해야 한다.

실린더 탱크의 압축공기는 비상용 원료 기체로 사용되며, 압축산소뱅크 역시 챔버에서 산소호흡을 위해 사용된다. 액체 산소는 보통 병원이나 고압 산소실에서 주 산소 원료기체로 사용된다. 상업용 다이빙에서는 질소, 헬륨, 질소-산소, 헬륨-산소 혼합기체와 같은 특별한 기체가 사용된다. 이런 특별한 기체들은 압축 가스탱크에 보관하며 필요시에 사용하면 된다.

 챔버의 종류 및 사용법

시판되는 챔버의 종류는 아주 다양하며 구매시에는 사용용도 및 경제성 등을 고려하여 선택한다. 보통병원에서 사용하는 챔버의 경우 한번에 다룰 수 있는 환자의 수에 따라 챔버의 크기를 결정한다.

레크리에이션 다이빙에서 필요한 챔버의 크기를 결정하는 요소로는 필요 압력, 내부 간호인을 수용 할 수 있는 크기, 간단한 조작으로 운전을 가능하게 하는 단순성을 들 수 있다. 왜냐하면, 정부의 지원과 자원 봉사자의 도움을 받는다해도 챔버의 사용횟수가 많지 않고, 고장 등으로 인해 채산성이 맞지 않기 때문이다.

이상적으로 레크리에이션 다이버들이 가까이 위치한 큰 의료시설이나 상업용 설비를 이용할 수 있으면 좋겠지만 다이빙사고는 예측할 수 없이 일어나고 또 치료를 위해 오래 기다려야한다면 주기적, 계획적인 치료가 불가능해진다.

벤즈에 걸린 다이버는 누군가에게도 환영받는 존재가 아니다. 만약 이런 증상을 느낀 다이버가 즉시 치료를 받았다면 좋은 치료결과를 얻을 수 있다. 완치된 환자는 즐겁고, 생산적인 자신의 삶을 다시 찾을 수 있다.

 단일격실 단일문

몇몇 의료센터에서는 크기가 작은 아크릴 플라스틱으로 되어있으며, 한명이 들어갈 수 있는 잠금장치가 한 개인 챔버를 볼 수 있다. 이런 챔버의 주요 용도는 피부질환과 같은 여러 가지 상황에서 고압의 의학적 치료를 하는데 있다. 보통 이 챔버는 100% 순수산소를 3기압 이하에서 사용되며 심각하지 않은 감압병의 증세 치료에 사용할 수 있다. 그러나 이것은 챔버가 가진 압력이 한계가 있기 때문에 위독한 감압병이나 공기색전증의 치료는 부적합하다. 종종 이런 챔버는 감압병 치료후의 장기치료에 이용된다.

작은 금속제의 고압(6ata 이상)챔버는 고압공기 환경하에서 환자의 수송에 이용된다. 이 챔버의 효율적 사용을 위해서는 환자가 치료받은 챔버의 격실과 짝지어진 것이 좋으며 이는 환자를 가압하에 치료용 챔버로 옮기는데 효과적이다. 개념적으로 이러한 형태의 챔버는 치료시설에 환자가 도착하기 전에 환자의 상태가 악화되는 것을 막기 위해 쓰이는 보호용기라 할 수 있다.

 

 

 

 

그러나 이 챔버의 문을 닫게 되면 환자는 더 이상 외부의 도움을 받을 수 없게 된다. 따라서 가능하면 이동중에 챔버내에 간호인이 동승할 수 있다면 더 유용하게 활용할 수 있다.

이동중 환자는 계속적으로 공기를 호흡하게 되며, 이에따라 질소가 몸안에 축적되고 따라서 감압의 문제가 발생하게된다. 따라서 심각한 증상을 보이는 사고자는 이런 작은 챔버로 이동하는 것보다는 계속적으로 산소를 호흡시키며 운반하는 것이 더 유용하다.

에스오에스-하이퍼라이트(SOS-Hyperlite)와 같은 가벼운 휴대용 챔버는 때로 “고압용 들것(hyperbaric stretcher)"이라 불리는데, 이동 중 환자에게 압력을 가할 수도 있고 산소치료를 할 수도 있다. 이런 챔버는 주 챔버의 입구를 통과할 수 있을 정도로 작기 때문에 환자를 같은 치료 압력하에서 다른 챔버로 이동시킬 수 있다.

 다중격실 이중문

여러 명이 들어갈 수 있는 공간과 내부와 외부의 격실이 분리된 커다란 챔버는 큰 규모의 의료시설에서 찾을 수 있는데 이런 챔버는 여러가지 치료를 위해 사용된다. 보통 이런 챔버는 공기압을 낮게 잡고(대략 2.4ata), 환자들은 100% 순수산소를 호흡하기 위해 산소마스크나 후드를 작용하게 되며 내뱉은 공기는 챔버외부로 방출하게 된다. 챔버내부의 보호자는 챔버내의 공기를 호흡하게 된다. 이런 시설에서의 감압병치료는 병원에서 사용되는 의학적 치료방법과 유사하다.

  

앞서 언급했던 54인치 다중격실 이중문 챔버는 여러지역에서 다이빙 상해를 치료하는데 사용되며 주로 정부나 다이빙 업체의 보조금을 받아서 자원봉사자들에 의해 공공서비스 운영의 지원과 수입으로 운영된다. 몇몇 큰 기관에서는 다른 챔버의 보조용으로 이런 시설을 갖추고 있기도 한다.

이런 크고 작은 챔버들은 상업용 다이버들에게 수면에서의 감압, 직업 다이버의 거주공간으로 또는 상해를 입은 다이버의 재압치료에 쓰인다.

 챔버의 운영과 안전관련사항

어떤 종류의 챔버라도 치료를 위해서는 여러단계를 거쳐야 한다. 또 실제적으로 관계된 사람의 수는 아주 다양하지만 업무는 대략 다음의 몇가지로 구분된다.

감독관

감독관은 압축기체의 감시, 장비의 관리, 챔버압과 기체, 챔버운영요원 및 환자등을 표함한 챔버작동과 관련된 모든 사항을 지휘감독한다. 또한 감독관은 정상운전중이라도 필요하면 즉시 챔버를 가동중지 시킬 수 있다.

 시간계측원

치료계획은 다이빙의 경우와 같이 수심과 시간을 기준으로 짜여지게 된다. 따라서 적절한 치료를 위해서는 시간조절을 잘 해야한다. 그러므로 시감에 따른 환경변화나 환자의 상태변화를 시간별로 기록하여 문서화해야 한다. 물론 내부의 보호자도 마찬가지로 다이빙하는 것과 같은 상황이므로 이에 따른 시간과 수심도 기록되어야 한다.

시간계측원은 관련된 사건과 시간 등을 기록하고 치료과정이 엄수되도록 해야한다. 보통, 시간 계측원은 챔버안의 환자와 운영요원과의 의사소통까지도 책임지게 된다.

 기사

기사는 챔버압을 감시, 조정한다. 챔버는 일정에 따라반드시 정기적으로 신선한 기체로 교환되어야 하며 이것이 챔버기사의 임무이다.

 보호자

다이빙 사고자는 심각한 상태일 수 있다. 그래서 이런 환자는 적절한 관찰과 간호가 필요하며 보호자는 재압치료에 따른 챔버내부의 직접적인 간호를 한다. 따라서 보호자는 준의료 종사자나 간호사로 실제절인 간호 경험을 필요로 한다.

또 사고자와 함께 다이빙 하는 것과 같은 상황에 처하게 되므로 재압치료를 오래하게 되면 감압절차가 이뤄지지 않을 경우 실제적인 감압치료를 받아야 하는 치료대상자가 될 수 있는 잠재적 위험이 따른다. 다중격실 챔버인 경우에는 보호자를 교대로 근무시킴으로써 보호자의 안전과 환자보를 강화할 수 있다.

 의료고문

오지의 상업용 다이빙체계에서 보통 재압치료는 회사의 규정에 의해 실시되므로 통상적으로 의료고문이 필요하지는 않다. 그러나 표준치료법으로 좋은 결과를 기대할 수 없을 때, 치료 계획에 직접적인 수정을 가해야 할 때 또는 내부에서 환자에게 실제적인 간호를 해야할 경우에는 의료고문이 꼭 필요하다.

대개 상업 다이빙계에서는 다이빙 자체가 잘 계획되고 조절되기 때문에 감압병은 조기에 발견되며 즉시 치료된다.

만약 레크리에이션 다이빙에서도 이러한 여건이 조성된다면 감압병이 일어날 확률도 매우 적어지고 치료결과도 더 좋아지게 될 것이다. 그러나 레크레이션 다이버에게 일어날 수 있는 상황은 매우 다양하므로 의사의 진찰을 받는 것이 좋다.

이러한 의사들은 다이빙 사고에 대한진찰과 치료에 익숙해야하며, 필요하다면 다른 의사와도 연락을 취해야 한다. 나쁜 다이빙 습관과 치료의 지연은 치료기간의 연장을 초래할 수 있다.

 운영절차

가능한한 빠른시간내에 문제의 심각성을 판단하기 위해 환자의 초기진단을 실시한다. 만약 생명이 위협받는 상황이 아니라면 환자를 챔버에 넣기전에 병력이나 검사를 먼저 실시한다.

생명이 위태롭지 않은 경우의 재압치료정은 대개 60fsw의 압력하에서 산소와 공기호흡을 병행하며 실시되는데 보통 5시간에서 또는 몇일동안 지속된다. 그러나 상업적 다이빙에서는 치료가 길어질수도 있고 포화상태 도달을 위해 몇일이 소요되기도 한다.

 안전관련사항

치료를 시작하기 전에 안전과 관련된 사항을 점검해야 한다. 여기에는 화재, 독성, 환자의 상태등이 포함된다.

 화재

챔버에서는 순수산소를 사용하기 때문에 위험하며, 특히 압력의 증가와 관계된 경우에는 더욱 위험하다. 만약 챔버내부가 산소로 채워져있고 단일격실이라면 이러한 문제에 더욱 주의를 기울여야한다. 또한 공기로 채워진 다중격실 챔버에 산소 호흡기나 후드를 연결시켜 놓는다면 내쉬는 초과량의 산소 때문에 이 문제 역시 고려해야 한다.

물론 챔버안에는 화재를 제압하는 장치가 마련되어 있지만 최선의 방침은 예방을 하는 것이다. 화재를 일으키려면 가연성 물질, 연소에 필요한 산소, 점화원의 세가지 요소가 필요하다. 따라서 챔버의 화재 발생 위험을 줄이기 위해 이런 가능성있는 요소들을 사전에 잘 관리해야한다.

또한 챔버내의 모든 시설물들은 윤활유나 기름등을 완전히 제거해야 한다. 그리고 가연성 물질을 최소화하기 위해서는 챔버내에서의 의복과 필요 재원의 공급등에 큭별한 주의를 기울여야 하고 , 점화원인이 되는 전자제품과 전기제품등은 챔버 외부나 아니면 완전히 밀봉해 설치함으로써 제거하도록 한다.

조명은 창문이나 광섬유 케이블을 이용할 수 있다. 또한 챔버 안에 들어가는 요원들은 잠재된 위험에 대해 세밀히 조사해야 한다. 만약 챔버 안에서 산소보호장치가 쓰여진다면 챔버 바깥쪽으로 가스를 직접 배출시키는 장치가 필요하며 이 장치로 챔버 내부의 여분의 산소를 제거 시킬수도 있다.

추가적으로 챔버내부의 산소유출을 감지하기 위한 산소 분석기를 사용한다. 챔버는 순수산소에 압력을 가해 적동하는 것으로 가연성 물질과 점화원만이 통제가능한 요소가 된다.

 독성

챔버내에서 호흡하는 압력이 가해진 기체는 때로는 독성을 유발할 수 있다. 예를 들어 산소의 압력이 증가하게 되면 환자를 졸도 시킬 수 있다. 보통 휴식중인 사람은 100% 순수한소를 60fsw의 암력하에서 견뎌낼 수 있는데 체온상승, 이산화탄소의 축적, 흥분과 육체적지침은 이런한 졸도의 발생을 증가시킨다.

대개 치료에 사용되는 산소의 양은 전체적인 챔저압과 치료시간에 의해 결정되는데 졸도를 일으키기 쉬운 민감한 환자라면 일반적인 치료과정을 견디지 못할 수도 있다. 따라서 이러한 환자들은 산황에 따라 적절한 치료를 해야 한다.

 

환자가 내뱉은 호흡으로 인해 챔버내부에 이산화탄소의 양이 증가정도에 따라 경미한 증상에서 부터 심한 경우 사망할 수도 있다. 따라서 이산화탄소 누적 문제를 없애기 위해서 챔버내부의 기체를 주기적으로 배출시켜야하한다.

이를 위해 압축기나 실린더탱크의 신선한 기체를 챔버안으로 공급시켜야하고 동시에 챔버내부의 기체를 밖으로 배출시켜야 한다.  이러한 기체의 흐름은 조화있게 딘행되어야 하며 그렇지 못한 경우 챔버내부압력은 변화를 일으키게된다. 환기는 환자의 숫자와 각각의 챔버 치료일정을 근거로 주기적으로 배출되어야 한다. 환기는 이산화탄소의 배출은 물론 불쾌지수를 높이는 환자로부터의 습도증가를 막는데도 도움이 된다.

챔버내에서 일산화탄소나 다른기체에 의한 오염은 스쿠바 탱크를 사용할 경우와 마찬가지로 드물게 일어나는 문제들이다. 이러한 문제들은 압축기의 관리와 점검을 통해 충분히 예방 할 수 있다. 이를 위해  흡입구는 사용시마다 흡입구 가까이 있는 화학물질, 용매, 도포제, 윤활유등이 유입되지 않도록 확인해야 한다. 또한 외부에서 구입한 압축 가스는 사용전 적어도 냄새를 맡아보거나 산소의 농도를 점검해 보아야 한다.

 환자의 상태

재압치료시 중점을 두어야 할 사항은 환자의 안전과 편안함이다. 가벼운 감압병 증상을 보이는 사람이라도 챔버 내에서 혼란스럽거나, 두려움, 공포를 느끼거나 호전적인 태도를 보일 수 있다. 따라서 챔버운영자는 이러한 가능성에 대해서 미리 환자에게 알려 대비 할 수 있도록 하고, 치료를 편안하게 받을 수 있도록 해야한다.

치료중에 환자의 상태가 나빠지는 것은 부정적인 신호로 이때는 치료스케쥴을 변경해야 한다. 마찬가지로 챔버압력을 낮추는동안 증상이 나빠지는 조짐을 보이면 치료 일정을 연장하거나 다른 일정으로 수정해야 한다.

이미 언급했던 것처럼 산소는 졸도를 유발시킬 수 있으며 졸도가 발생하면 더 이상의 피해를 막기위해 산소마스크를 제거해야 한다. 산소를 인한 졸도는 대개 잠깐 동안이며 산소를 제거하는 것 이외의 치료방법은 없다. 보호자는 심각한 다이빙 사고시에는 그 역할이 매우 중요하며, 이러한 경우에 환자의 상태와 챔버안의 환경변화를 가장 섬세하게 주시한다.

                

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NAUI Course Director

NAUI Nitrox diving Instructor

ASHI CPR Instructor

김승규

 팀 드레이크/team DRAKE