스쿠버 작동 방식

해양 생물 이미지 갤러리 사진 제공 NOAA/Dept. of Commerce 스쿠버 다이버가 되려면 최소한 10세 이상이어야 하며 개방 수역 인증 과정을 이수해야 합니다. 해양 생물의 더 많은 사진을 참조하십시오 .

1943에서, 해양학 유명한 자크 쿠스토 함께 에밀 가낭 수중 호흡기 발명,보다 일반적으로 언급 스쿠바 ( 호흡기 수중 급식). 스쿠버는 다이버들의 이동성을 높이고 바다 탐험에 혁명을 일으켰습니다. 그 이후로 스쿠버 기술의 많은 발전으로 장비를 더 쉽게 사용하고 더 안전하고 저렴하게 만들어 많은 사람들이 이 매혹적인 모험을 즐길 수 있게 되었습니다. PADI(Professional Association of Diving Instructors)에 따르면 매년 거의 100만 명이 레크리에이션 스쿠버 다이빙 자격증을 취득합니다. 주말 나들이를 떠나 근해의 난파선과 산호초를 탐험하거나 상어 , 돌고래, 고래와 같은 생물을 만날 수 있는 이국적인 장소로 더 긴 다이빙 휴가를 떠날 수 있습니다.

이 기사에서는 수중 세계를 살펴보고 스쿠버 장비를 살펴보고 신체가 수중 환경에 어떻게 반응하는지 살펴보겠습니다. 또한 이 스포츠에 참여하기 위해 무엇을 해야 하는지 알게 될 것입니다.

수중 환경은 인간에게 적대적이며 호흡, 온도 제어, 가시성 및 부력과 관련하여 스쿠버 다이버에게 독특한 도전을 제공합니다. 스쿠버다이빙에 필요한 기본 장비만 있으면 수중 환경에 대처할 수 있습니다. 총 60~75파운드(27~34kg)의 장비를 물에 드나들고 나갑니다.

장비를 자세히 살펴보겠습니다. 먼저 온도와 부력을 제어하는 ​​데 필요한 것이 무엇인지 알아보겠습니다.

1. 잠수복, 드라이 슈트 및 부력 제어
2. 스쿠버 호흡 장치
3. 다이빙 물리학, 생리학 및 위험
4. 스쿠버 다이빙이 신체에 미치는 영향
5. 스쿠버: 추가 장비
6. 스쿠버 트레이닝

수중을 따뜻하게 유지하기 위해 다이버는 잠수복 또는 드라이 슈트 와 같은 절연 수트를 착용 합니다 . 잠수복은 보호복의 절연 고무와 몸 사이에 얇은 물층을 가둡니다. 몸의 열은 물을 따뜻하게 하고, 그러면 당신을 따뜻하게 유지합니다. 잠수복은 꼭 맞아야 합니다(느슨한 잠수복은 찬물에 계속 새어 나옵니다). 잠수복은 짧거나(팔과 몸통만 덮음) 전신 길이가 있습니다.

잠수복과 달리 드라이 슈트는 층 사이에 단열 공기 공간이 있는 이중벽 재료로 만들어집니다. 그들은 물이 새는 것을 방지하기 위해 꼭 맞는 목, 손목 및 발목을 가지고 있습니다. 공기가 물보다 더 나은 단열재이고 속옷을 입을 수 있기 때문에 따뜻하게 유지합니다.

잠수복과 드라이 슈트의 선택은 다이빙 중 발생하는 수온에 따라 다릅니다.

• 맨살 또는 나일론 잠수복 - 화씨 82~90도(섭씨 28~32도)
• Shorty 잠수복 - 78 ~ 90F(25 ~ 28C)
• 전신 잠수복 - 68 ~ 85F(20 ~ 29C)
• 드라이 슈트 - 72F(22C) 미만

잠수복과 드라이 슈트에는 장갑, 부츠, 조끼 및 후드를 포함한 액세서리도 있습니다.

부력 제어
수중에서는 다이빙 계획에 설정된 사전 결정된 수준에서 수심을 제어하는 ​​것이 중요합니다. 그렇게 하려면 부력 , 즉 위로 올라가는 물의 힘 을 제어할 수 있어야 합니다. 부력은 물체의 상부와 하부 사이의 압력 차이에 의해 발생합니다. 그것은 물체의 무게와 밀도와 관련이 있으며, 그 물체가 밀어낸 물의 무게를 결정합니다.

부력 제어 장치, 앞(왼쪽)과 뒤(오른쪽)를 보여줍니다.

부력을 제어하기 위해 다이버 는 부력 보정 장치(BC)라고도 하는 부력 제어 장치 (BCD)와 리드 웨이트를 사용합니다. BCD는 레귤레이터의 첫 번째 단계에서 직접 또는 팽창 튜브를 통해 입으로 저압 공기로 팽창 또는 수축할 수 있는 코팅된 고무 주머니로 구성된 조끼입니다. BCD에는 일반적으로 공기 실린더를 고정하기 위한 배낭형 하네스가 있으며 프론트 칼라, 조끼 및 백마운트 스타일이 있습니다. BCD에는 장비용 포켓이 여러 개 있습니다.

잠수복 자체가 부력이 있기 때문에 이 부력에 대응하기 위해 추가 무게를 추가해야 합니다. 다이버가 착용하는 별도의 벨트에 웨이트를 부착할 수 있습니다. BCD의 주머니에 웨이트를 삽입할 수도 있으며 일부 최신 BCD에는 웨이트 벨트가 통합되어 있습니다.

스쿠버 애호가들은 종종 절벽 다이빙이 바로 자신의 길이라는 것을 알게 됩니다. 이 대담하고 흥미진진한 모험 스포츠에 대한 자세한 내용은 절벽 다이빙 기사와 디스커버리 채널의 Fearless Planet의 멋진 비디오를 확인하십시오 .

이제 수중 호흡에 대해 살펴보겠습니다.

일반적인 레크리에이션 스쿠버 다이버는 압축 공기 (질소 78%, 산소 21%) 또는 산소가 풍부한 질소-산소 조합인 Nitrox (질소 64~68%, 산소 32~36%)를 호흡합니다. 가스는 등에 메고 다니는 실린더에 들어 있습니다. 일반적인 실린더는 알루미늄으로 만들어졌으며 무게는 약 31파운드(14kg)이며 80입방피트(2,265L)의 공기를 제곱인치당 3000파운드(psi) 또는 204기압(ATM)으로 유지합니다. 이 양의 가스는 대략 전화 부스를 채우고 무게는 약 7파운드(3.2kg)입니다.

스쿠버 가스 실린더

두 번째 단계(왼쪽)와 첫 번째 단계(오른쪽)를 보여주는 스쿠버 레귤레이터

고압으로 인해 폐가 손상될 수 있으므로 탱크에서 직접 숨을 쉴 수 없습니다. 따라서 실린더에는 레귤레이터 가 장착되어 있습니다. 레귤레이터는 두 가지 기능을 수행합니다. 탱크의 압력을 사용자가 흡입하기에 안전한 수준으로 낮추고 요청 시 공기를 공급합니다. 이러한 작업을 수행하기 위해 규제 기관에는 두 단계가 있습니다.

• 첫 번째 단계 - 첫 번째 단계는 실린더에 부착됩니다. 탱크(3000psi 또는 204ATM)의 압력을 중간 압력(140psi 또는 9.5ATM)으로 낮춥니다.
• 두 번째 단계 - 두 번째 단계는 호스로 첫 번째 단계에 연결됩니다. 중간 압력에서 주변 수압으로 압력을 줄입니다(예: 깊이에 따라 1~5ATM). 두 번째 단계는 또한 흡입할 때만(일반 작동) 또는 지속적으로(비상 작동) 공기를 공급합니다.

첫 번째 단계는 고압 및 중압 챔버로 구성되며 밸브-다이어프램 조합 또는 주변 수압과 접촉하는 피스톤에 의해 서로 분리됩니다. 고압 챔버는 실린더에서 직접 공기를 받아들이고 중간 압력 챔버는 다이어프램 또는 피스톤을 통해 주변 수압과 접촉합니다. 시스템은 다음과 같이 작동합니다.

1. 숨을 들이쉬면서 중간 압력 챔버의 압력을 주변 수압 이하로 낮춥니다.
2. 수압이 안쪽으로 밀려 밸브나 피스톤이 열립니다.
3. 개방형 밸브는 고압 챔버와 중간 압력 챔버를 연결합니다.
4. 고압 챔버에서 중간 압력 챔버로 공기가 흐르고 이에 따라 중간 압력 챔버의 압력이 증가합니다.
5. 중간 압력 챔버의 압력이 주변 수압과 같을 때 밸브 또는 피스톤이 닫힙니다.
6. 다시 숨을 들이마시면 이 과정이 반복됩니다.

첫 번째 단계에는 일반적으로 두 번째 단계와 추가 두 번째 단계, 탱크 압력 게이지 및/또는 부력 ​​제어 장치(BCD - 자세한 내용은 나중에 설명)와 같은 다른 장치로 연결되는 호스가 있는 여러 포트가 있습니다.

레귤레이터의 두 번째 단계 내부

레귤레이터의 두 번째 단계는 다음으로 구성됩니다.

• 주변 수압과 접촉하는 외부 고무 다이어프램이 있는 플라스틱 챔버
• 퍼지 버튼
• 가동레버에 연결된 내부밸브
• 배기 밸브
• 대변자

두 번째 단계는 첫 번째 단계의 중간 압력 챔버에 호스로 연결됩니다. 두 번째 단계는 다음과 같이 작동합니다.

1. 숨을 들이쉬면서 두 번째 단계의 압력을 주변 수압 아래로 낮춥니다.
2. 수압은 다이어프램 멤브레인을 누르고 레버를 움직입니다.
3. 레버의 움직임으로 입구 밸브가 열립니다. 이렇게 하면 공기가 첫 번째 단계에서 두 번째 단계로 흐르고 마우스피스를 통해 폐로 들어갈 수 있습니다.
4. 숨을 내쉴 때 두 번째 단계의 압력은 주변 수압을 초과하여 멤브레인을 밀어냅니다.
5. 멤브레인이 멀어져 레버가 정상 위치로 돌아가 입구 밸브가 닫힙니다.
6. 증가된 2단계 압력은 배기 밸브를 열고 호기된 공기가 2단계를 떠나도록 합니다.
7. 다시 숨을 들이마시면 배기 밸브가 닫히고 과정이 반복됩니다.

레귤레이터는 다양한 밸브와 멤브레인의 움직임을 방해하고 부품을 부식시키는 염수, 미사 및 파편을 제거하기 위해 각 다이빙 후에 민물로 세척해야 합니다. 레귤레이터는 또한 적어도 1년에 한 번 서비스를 받아야 합니다. 레귤레이터는 가장 중요한 장비 중 하나이기 때문에 많은 다이버들은 레귤레이터가 제대로 작동하고 적절하게 유지 관리되고 있다는 확신을 가질 수 있도록 임대 대신 자체 레귤레이터를 구입하기로 선택합니다.

호흡 장치의 마지막 부분은 비상 또는 대체 공기 공급 장치가 포함된 부속품입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 포니 탱크 - 메인 실린더에 고정되는 작은 실린더입니다. 조랑말 탱크에는 공기가 포함되어 있으며 자체 조절기가 있습니다. 그들은 상당히 깊은 수심에서 상승하는 것과 같은 많은 비상 상황에 충분한 공기를 제공합니다.
• 예비 공기 장치 - 예비 공기 장치에는 조절기가 온/오프 밸브에 직접 내장되어 있습니다. 가벼워서 BCD 주머니에 넣고 다닐 수 있습니다. 얕은 깊이에서 올라갈 수 있을 만큼만 공기를 공급하도록 설계되었습니다.
• 스노클링 - 한쪽 끝에 마우스피스가 있는 작고 J자 모양의 가벼운 호흡관입니다. 마스크에 부착됩니다. 수면에 있을 때 스노클을 사용하면 얼굴을 아래로 향하게 수영할 때 외부 공기를 호흡할 수 있으므로 탱크 공기를 절약할 수 있습니다.

수중에서 신체는 압력과 온도라는 두 가지 주요 문제를 처리해야 합니다. 압력은 혈액과 조직에 용해되는 질소 및 산소 가스의 양에 영향을 줍니다. 압력은 귀와 부비동에도 영향을 미칩니다. 물이 체온을 흡수하는 능력은 체온을 낮추고 저체온증의 위험을 초래할 수 있습니다.

문제: 압력 하에서 용해된 가스
우리가 호흡하는 공기는 대부분 질소(78%)와 약간의 산소(21%)의 혼합물입니다. 공기를 들이마시면 우리 몸은 산소를 소비하고 일부는 이산화탄소로 대체하고 질소로는 아무것도 하지 않습니다. 정상적인 대기압에서 일부 질소와 산소는 혈액 과 조직 의 액체 부분에 용해됩니다 . 물 아래로 내려갈수록 몸에 가해지는 압력이 증가하여 혈액에 더 많은 질소와 산소가 용해됩니다. 대부분의 산소는 조직에서 소비되지만 질소는 용해된 상태로 남아 있습니다. 증가된 질소 압력은 신체에 두 가지 문제가 있는 영향을 미칩니다. 질소 마취 및 잔류 질소 .

첫째, 질소 분압이 일반적으로 약 30m(100피트) 이상의 깊이에 도달할 때 경험하는 높은 수준에 도달하면 질소 마취 라고 하는 행복감을 경험합니다 . 행복감은 치과 의사나 마취과 의사가 아산화질소 (웃음 가스)를 줄 때 경험하는 것과 같습니다 . 질소 마취는 판단력을 손상시키고 긴장을 풀거나 심지어 졸리게 만들 수 있습니다. 즉, 도구와 다이빙 친구를 무시하고 익사할 수도 있습니다. 마취는 경고 없이 갑자기 발생하지만 압력이 감소함에 따라 질소가 용액에서 나오기 시작하기 때문에 더 얕은 수심으로 올라가면 완화될 수 있습니다.

둘째, 조직에 있는 과잉 질소의 양은 잠수하는 깊이와 그 깊이에서 보내는 시간에 따라 달라집니다. 조직의 과도한 질소 인 잔류 질소를 몸에서 제거할 수 있는 유일한 방법 은 표면으로 올라가는 것입니다. 그러면 압력이 완화되고 용액에서 질소가 나옵니다. 천천히 상승하면 질소가 용액에서 천천히 나옵니다. 그러나 일단 수면에 도달하면 시스템에 여전히 잔류 질소가 있으므로 다음 다이빙 전에 긴장을 풀고 다시 다이빙하기 전에 신체가 잔류 질소를 제거할 시간을 주어야 합니다.

반대로 빠르게 상승하면 질소가 혈액에서 빠르게 빠져나와 기포를 형성합니다. 마치 소다 캔을 여는 것과 같습니다 . 고압 가스의 쉿 소리가 들리고 가스로 인한 거품이 용액에서 빠르게 나오는 것을 볼 수 있습니다. 이것은 혈액과 조직에서 일어나는 일입니다. 감압병 또는 "굴곡" 으로 알려진 상태인 시스템에 질소 기포가 형성되면 작은 혈관이 막힙니다. 이것은 심장마비 , 뇌졸중, 폐 혈관 파열 및 관절 통증으로 이어질 수 있습니다 (감압병의 첫 번째 증상 중 하나는 팔다리의 "저림" 감각입니다).

감압병을 피하는 가장 좋은 방법은 다이빙 테이블에서 제공하는 "무감압" 수심과 해저 시간을 준수하여 잔류 질소를 최소화하는 것입니다. "무감압" 제한을 위반하면 미리 설정된 수심(다이빙 테이블에 의해 결정됨)에서 다양한 시간 동안 수중에서 더 오래 머물러 있어야 시스템에서 질소가 천천히 나올 수 있습니다. 제한된 공기 공급을 처리하기 때문에 문제가 발생할 수 있습니다. 감압 지침을 무시하면 "굴곡"을 겪고 감압실로 공수해야 하며 응급 의료 상황에서 감압을 받아야 합니다. 생명이 위태로운 상황입니다.

우리는 압력이 가해진 질소에 대해 이야기했지만 산소는 어떻습니까?

고압 산소는 경련, 발작 및 익사를 유발할 수 있습니다. 산소 독성은 경고 없이 빠르게 나타납니다. 압축 공기를 호흡하는 대부분의 다이버에게 이것은 수면 아래 약 212피트(65m)에 도달할 때까지 발생하지 않습니다. 일반적으로 "무감압" 한계보다 더 깊습니다. 그러나 Nitrox를 호흡하는 다이버의 경우 가스 혼합물의 산소 분압이 더 높기 때문에 더 얕은 수심에서 산소 독성이 발생합니다. 산소 독성을 피하기 위한 최선의 조언은 수심 한계를 인식하고 그것을 고수하는 것입니다.

압력을 받는 기체에 대한 마지막 참고 사항: 기체는 다이빙하는 동안 항상 폐 안팎으로 자유롭게 흘러야 합니다. 상승하는 동안 숨을 참으면 내부의 가스가 팽창하여 폐의 순환을 차단하거나(색전증) 폐가 파열될 수 있습니다(기흉). 그러므로 스쿠버 장비에서 호흡하는 동안 절대 숨을 참지 마십시오!

귀와
부비동 머리와 두개골 내부에는 공기 공간이 있고, 뼈 자체에는 부비동이 있으며 외이도에는 공기 주머니가 있습니다. 물 속으로 내려가면 수압이 이 공간의 공기를 압박하여 머리와 귀에 압박감과 통증을 유발합니다. 콧구멍을 막고 코를 살짝 푸는 등 다양한 방법으로 이 공간의 압력을 균일하게 해야 합니다. 적절하게 평형화되면 부비동은 문제 없이 증가된 압력을 견딜 수 있습니다. 그러나 감기, 독감 또는 알레르기로 인한 부비동 혼잡은 압력을 균등화하는 능력을 손상시키고 고막을 손상시킬 수 있습니다.

저체온증
체온보다 낮은 수온은 몸에서 열을 빼 냅니다. 저체온증을 피하기 위해 적절한 열 보호 장비(잠수복 또는 드라이 슈트)를 착용하는 것이 중요합니다. 떨림은 낮은 체온에 대한 신체의 반응이며 저체온증의 초기 증상 중 하나입니다. 떨기 시작하면 다이빙을 종료해야 합니다.

기타 위험 수중에서의
증가된 신체 운동 은 피로, 탈수, 장 또는 골격근 경련을 유발할 수 있습니다 . 다이버는 자신의 신체적 한계를 인식하고 한계를 뛰어넘지 않아야 합니다.

스쿠버 다이빙에는 많은 위험이 있지만 새로운 다이버는 적절한 교육과 훈련을 통해 위험을 최소화할 수 있습니다. 개방 수역 인증 프로그램은 다이빙 생리학, 다이빙 위험 및 안전한 다이빙 관행을 강조합니다. 훈련된 다이버는 최소한의 건강 위험으로 안전하게 스포츠를 즐길 수 있습니다.

다이버는 정보를 제공하는 수많은 게이지를 가지고 있습니다. 일반적으로 실린더의 기압을 알려주는 게이지, 깊이를 알려주는 게이지, 탐색을 위한 나침반 을 휴대합니다 . 이러한 게이지는 종종 BCD에 고정되는 단일 콘솔에 배열됩니다. 또한 일부 다이버는 수심과 허용 가능한 잠수 시간을 추적하기 위해 손목에 다이브 컴퓨터를 휴대할 수도 있습니다. 다이브 컴퓨터는 다이빙 계획으로 프로그래밍 된 배터리 구동 마이크로프로세서 로 구성됩니다 . 컴퓨터는 수심과 시간을 추적하고 다이버의 허용 가능한 잠수 시간을 초당 약 200회 계산합니다.

정보 게이지(왼쪽)와 손목에 착용하는 다이브 컴퓨터(오른쪽)

비전 및 운동
다이빙을 할 때 마스크를 착용하여 물을 보고 코를 가릴 수 있습니다. 마스크는 싱글 페이스 플레이트 또는 더블 페이스 플레이트가 될 수 있으며 착용하는 다이버를 위한 맞춤형 처방 렌즈로 만들 수 있습니다. 안경.

잠수부 마스크와 지느러미

물에서 쉽게 수영하기 위해 발에 지느러미를 착용합니다. 지느러미는 전체 다리 및 반 다리 디자인을 포함하여 다양한 스타일과 색상으로 제공됩니다.

다이브 나이프

액세서리
다음 액세서리도 휴대할 수 있습니다.

• 다이브 나이프 - 다이버들이 장비가 엉키면 스스로를 자르기 위해 사용하는 작은 칼
• 다이브 슬레이트 보드 - 다이버들이 서로 의사소통을 해야 할 때 쓰는 작은 보드(일부 다이빙 보드는 실제로 마그나 낙서 입니다.)
• 다이브 라이트 - 수중 물체를 비추는 손전등
• 안전 플로트 - 수면에 머물고 지나가는 보트 타는 사람에게 수면 아래에 다이버가 있음을 경고하는 라인과 다이빙 플래그가 있는 플로트
• 신호 장치 - 호루라기 또는 공기 경적과 같은 장치로 다이버가 파트너 또는 다이빙 보트와 분리될 경우 수면에서 자신에게 주의를 환기시키는 데 사용합니다.

장비 수리를 위한 다양한 품목, 다이빙 계획 및 기록을 위한 책, 부상 치료를 위한 응급 처치 키트가 포함된 다이빙 키트를 보트에 보관하도록 선택할 수도 있습니다.

스쿠버다이빙 훈련을 하기 위해서는 적당한 신체조건을 갖추어야 합니다. 훈련 전에 건강 검진을 받고 의사와 상의하는 것은 나쁘지 않을 것입니다. 첫 번째 단계는 오픈 워터 인증 과정(PADI 또는 NAUI)을 수강하는 것입니다. 이 과정을 위해서는 최소 10세 이상이어야 합니다. 코스 주소:

오리엔테이션 - 스포츠에 대한 기본 소개를 받습니다.

학업 교육 - 다이빙 생리학 및 위험, 스쿠버 장비, 안전, 다이빙 테이블 사용, 계획 및 비상 절차에 대해 배웁니다.

제한된 환경에서의 기술 훈련 - 수영장 또는 기타 제한된 수역에서 다이빙 기술을 연습합니다.

• 물로 가득 찬 마스크 지우기
• 레귤레이터가 입에서 나온 후 회복
• 물 속에서 장비를 입고 벗다
• 중성 부력 기술 수행
• 적절한 가중치 설정
• 통제된 비상 상승을 하다
• 친구의 공기 공급에서 숨을 쉬다

개방 수역 기술 - 개방 수역 환경(강, 채석장, 호수, 바다)에서 동일한 기술을 시연합니다. 개방 수역 훈련의 일부로 최소 4회의 개방 수역 다이빙을 할 것입니다.

다이빙 장비를 대여하려면 개방 수역 인증 카드가 필요합니다. 자격증을 갱신할 필요는 없지만 장기간 다이빙을 하지 않은 자격증을 소지한 다이버에게는 재교육 과정이 권장됩니다.

개방 수역 인증을 받은 후에는 다음과 같은 여러 수준에서 추가 다이빙 교육을 받기로 결정할 수 있습니다.

아마추어 수준

• 고급 교육
• 구조 다이빙

• 마스터 트레이닝
• 다이브 마스터
• 강사
• 마스터 스쿠버 트레이너

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