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공기통은 얼마 동안 사용할 수 있는가?
james
08-05-09 00:00
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공기통은 얼마 동안 사용할 수 있는가?
일반인들에게 산소통으로 알려져 있는 "공기통" 은 대기 속의 공기를 압축하여 깨끗한 탱크 안에 충전되며, 이때 불순물과 냄새, 적당량의 수분이 여과기를 통하여 제거 됩니다. 아시다시피 건강한 공기의 주성분은 대체적으로 약 산소21%와 질소79%로 구성되어 있고, 대기압보다 높은 물속으로 내려가는 동안 산소와 질소는 인체에 반응을 보입니다. 본 페이지에서는 산소 및 질소의 생리적 요인을 제외한 공기통 사용시간에 대해 알아 보겠습니다.
우리의 생활공간인 대기환경은 1Kg 정도보다 약간 무거운 압력(1.03Kg/㎠ = 14.7PSI)을 갖고 있습니다. 공기의 부피는 물리적 법칙(Boyle’s law)에 의하여 늘어나거나 줄어들거나 해서, 결국 압력이 다른 각각의 수심에 따라 공기의 소모량은 달라진다는 것을 알 수 있습니다. 일반적인 알루미늄 공기통 1개의 크기는 대략 11리터로서 순수공기의 압력을 약 207bar까지 높일 수 있으며, 이 때의 공기통 속의 압축된 공기량은 대기압에 노출시켰을 때 200리터짜리 11개 분량의 드럼통에 해당 됩니다. 바꿔 말하면 2,270리터의 공기를 압축하여 11리터의 용기에 담아 물 속에서 사용 됩니다.
개방형 레귤레이터 일 경우 우리가 물 속에서 숨을 들이쉴 때 공기통에서 호흡기를 통해 신선한 공기를 공급하고. 내쉴 때의 공기는 몸 속의 이산화탄소와 함께 배출구를 통해 버려집니다. 이때 호흡기에 물은 들어오지 않으며, 공기의 줄어드는 량을 자동차의 연료메타처럼 수시로 모니터링 할 수 있습니다.
따라서 공기통을 사용하는 사용자와 사용하는 수심에 따라 사용시간은 절대적인 차이가 있게 됩니다. Ex: 만약 어떤 사람이 물 밖, 1대기압 하에서 공기통 하나로 두 시간을 위해 사용 된다면, 물 속 10미터(2ata)에서는 60분을, 20미터(3ata)에서는 40분을 사용할 수 있는 원리가 성립됩니다(Boyle’s law)
주변 환경의 변화를 무시하고 대략적인 사용 시간을 알 수 있습니다. 아울러 물속에서의 공기통 무게는 크기에 따라 다소 차이는 있지만 일반적(11L)크기의 무게는 0.82kg에 불과해서 어린이 에게도 수중을 유영하는데 무리가 없으며, 더군다나 잠수 하는 동안 차차 공기가 줄어들면서 공기통의 무게가 아예 없어지고 잠수를 마칠 때쯤에는 오히려 뜨게(1kg 정도의 양성부력) 해주는 성질의 과학적인 원리에 근거합니다.
참고문헌: Instructor Manual(PADI)
The Encyclopedia of Recreational Diving(PADI)
Diving Knowledge Workbook(PADI)
Divemaster Manual(PADI)
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