테크니컬 다이빙 & 수중 재호흡기

바다에는 모든 것이 있습니다! 바다는 지구 의 70%를 차지하고 있습니다. 바다의 숨결은 순수하고 건강합니다. 바다는 광활한 사막이 지만인간의곁에서함께살고있는생명을 느끼기때문에결코혼자가아닙니다.바다는 초자연적이고 비범한 존재의 매개체이며, 순 수한 움직임과 사랑이자 살아 있는 무한한 존 재입니다.

«해저 2만리»에서 네모(Nemo) 선장을 따 라온 사람이라면 누구나 해양 워치와 다이빙 워치가불가분의관계인이유를곧이해할것 입니다. 수중, 공간, 시간은 네모 선장이 표현 한 ‘살아있는 무한한 존재’로 합쳐집니다. 이 는 스포티하고 기술적인 현대인들이 항상 물 속에서더많은시간을보내고싶어하는이유 를 설명할 수 있습니다.

흔히 다이빙은 우주 여행의 축소판이라고 합 니다. 하지만 해양생물학자 로랑 발레스타가 다양한 매체를 통해 수중 탐험을 공유하면서 이 우주 여행의 ‘축소판’도 첨단 장비 없이는 불가능하다는 사실이 분명해졌습니다. 최소 한실현가능성의한계에도달하고싶은경우 와 이 프랑스인처럼 그 한계를 뛰어넘으려는 경우에는 더욱 그렇습니다.

최초의모던다이빙워치탄생70주년을맞 이하여 최첨단 다이빙 기술을 선보이게 되어 기쁘게 생각합니다. 로랑 발레스타와 같은 전 문다이버가경험했던이전의그어떤잠수보 다더오래,더깊이잠수를가능하게만든타 협이 없는 최고의 기술입니다.

네모선장의예언에서영감을얻을수있습니 다. “나는 그것을 발견했고, 모험을 했고, 머 지않아 당신도 (나의 수중 세계로) 들어갈 것 입니다.” 네모 선장의 예언이 빗나갈 이유는 없습니다.

모두를 위한 다이빙

1943년, 자크-이브 쿠스토(Jacques-Yves Cousteau)와 에밀 가냥(Émile Gagnan)은 주변압력에의해제어되는압력조절기인아 쿠아렁(Aqualung)을 개발했습니다. 아쿠아 렁은압축공기실린더와함께스쿠버다이빙 의 대중화를 불러왔습니다. 따라서 다시 수면 으로 돌아오는 과정에서 약간의 감압을 하는 과정을거칠수있으면약60미터까지내려 가는것이가능해졌습니다.그러나이감압 을관리하려면시간을측정할수있는능력이 필요했습니다. 때문에 장-자크 피슈테르가 디자인한 다이빙 워치는 새로운 탐험가에게 필수적인 도구가 되었습니다.

몇몇다이버들은이미더멀리,훨씬더멀리 가기를 꿈꾸고 있었지만 깊이를 탐구하는 데 는 몇 가지 어려움이 있었습니다.

깊은 수심의 환각

이것은 압력이 가해진 상태에서 질소(공기 중 79%!) 호흡으로 인한 마취의 한 형태입니다. 더 깊이 잠수할수록 이 깊이로 인해 환각 상 태가더크게느껴지며60미터를넘기면매 우 위험해집니다. 운동 협응력이 저하되고, 집중할 수 없으며, 판단력을 잃게 됩니다. 자 크-이브 쿠스토의 승무원인 모리스 파르귀에 (Maurice Fargues)는 애석하게도 120미터 깊이에서 공기를 사용하여 수심 기록을 세우 려고 시도하다가 이를 경험했습니다. 1947년 9월, 그는 새로운 아쿠아렁을 사용하다가 사 망한 최초의 다이버가 되었습니다.

그럼에도 불구하고 알베르 벤케(Albert Benhke)는 일찍이 1935년에 이 현상을 기 술하고 원인을 설명하며 해결책을 제시했습 니다.

더깊이내려가려면질소마취가덜한또다 른 ‘중성’ 가스인 헬륨으로 대체해야 합니다. 1960년대 초까지 이 헬륨 가스를 가지고 있 었던 것은 미국인들이 유일했기 때문에 기초 작업을 한 것도 미국인들이었습니다. 취미로 잠수를 하는 사람들은 1980년대 초까지 이 가스를 사용할 수 없었습니다.

너무 많아도, 너무 적어도 위험한 산소 투여의 어려움

혼합기체의산소함량은훨씬더해결하기 어려운 문제입니다.

순수 산소 재호흡기를 가지고 다이빙(예: 헨리 플레우스(Henry Fleuss)가 1879년과 그이후에시도함)을할경우,수미터깊이 이상에서 순수 산소 흡입으로 인한 과산소증 위험이 있음이 입증되었습니다.

한스 하스(Hans Hass)는 이러한 유형의 재 호흡기를 종종 약 20미터 깊이에서도 사용하 는무모한위험을감수하며멋진수중이미지 를 획득했습니다. 다른 사람들은 운이 덜 했 습니다.

또한 우리는 최소한의 산소가 필수적이라는 것을알고있습니다.즉,산소가너무많아도 안되고,너무적어도안됩니다.

한편,심해잠수시에는소량의산소외에도 상당한비율의‘중성’질소또는헬륨과같은 기타 ‘중성’ 가스가 혼합 기체에 포함되어야 합니다.감압정지에필요한것은이러한중 성 가스의 흡수와 유지입니다. 즉, 산소가 많 을수록중성가스가적어감압속도가빨라집 니다. 감압 시간을 줄이기 위해서는 이상적으 로다이버가항상독성한계미만을유지하면 서가능한한많은산소가포함된혼합기체 를 호흡해야 합니다.

자율성

수중에서압축가스실린더로호흡할때소비 량은 깊이에 따라 증가합니다. 수심 50미터 에서 다이버는 수면에서보다 6배 더 많이 소비합니다. 심해 다이버는 더 큰 탱크(15, 18 또는 20리터)나 더 높은 압력을 사용해야 합 니다.이는곧여러개의탱크및/또는고압 탱크(300바)를 의미합니다.

개방 회로 테크니컬 다이빙

심해혼합다이빙은수면에서약20미터깊 이까지 산소가 풍부한 기체를 가지고 시작하 는 다이빙입니다. 더 깊이 내려가려면 산소가 적고헬륨이많은다른기체를사용해야합니 다. 다시 수면으로 돌아오는 과정에서 다이버 는 산소가 점점 풍부해지고 헬륨이 적어지는 혼합기체를호흡하기위해탱크를여러번 바꿉니다.

이러한 새로운 다이빙이 ‘테크니컬 다이빙’으 로알려지게된이유를더쉽게이해할수있 을 것입니다.

수중에서보내는시간을측정하는것이그어 느때보다중요해짐에따라처음에는단1시 간만 시간을 측정하도록 설계된 회전 베젤의 한계를 뛰어넘어야 했습니다.

혼합 기체 다이빙의 출현으로 일부 다이버들 은깊은곳에도달하기위한탐구에착수했습 니다. 요헨 하젠마이어(Jochen Hasenmayer) 나 퐁텐 드 보클뤼즈(Fontaine-de-Vaucluse, 1983년 9월)가 200미터 구간에 성공적으로 도달하기도 했지만, 쉑 엑슬리(Sheck Exley) 나 멕시코의 리오 만테(Rio Mante, 1994년 4월)는 300미터를 시도하다가 목숨을 잃었습 니다.

단순화 추구

개방회로테크니컬다이빙을통해탱크의수 와 엄청난 가스 낭비가 심각한 핸디캡이라는 것이 분명해졌습니다. 재호흡기가 전면에 복 귀한 것은 바로 이때였습니다.

한편으로는 가스 이코노마이저(반폐쇄식 재 호흡기 또는 SCR)가 설계되었고, 다른 한편 으로는 내쉬었던 가스를 완전히 재활용하는 장치(완전폐쇄식 재호흡기 또는 CCR)가 개 발되었습니다. 반폐쇄식 재호흡기는 주로 낮 은다용도성으로인해다른어떤것도사용할 수 없던 시기(프랑스 해군 DC55)에 제한적 인 성공만 거두었습니다.

1968년, 월터 스타크(Walter Stark)와 존 칸 위셔(John Kanwisher)는 전자 산소 관리 기 능을갖춘최초의전자식완전폐쇄식재호흡 기를 개발했습니다. 이 전자식 완전 폐쇄식 재호흡기(eCCR)는 유사한 특성을 가진 라인 중 첫 번째 제품이었습니다.

모두 호흡 루프와 이산화탄소 세척 시스템을 갖추고있지만두개의작은탱크도장착되었 습니다. 하나는 순수한 산소 탱크이고, 다른 하나는 희석제(공기 또는 트라이믹스) 탱크 입니다.

작은 센서가 호흡 루프의 산소를 측정하고 그 정보를 컴퓨터로 보냅니다. 컴퓨터는 산소의 분압을올바른값으로되돌리기위해산소솔레노이드 밸브를 열 시기를 결정합니다. 따라 서시스템은최적의산소함량을유지하고다 이버는 디스플레이를 통해 자신이 무엇을 호 흡하고 있는지 알 수 있습니다.

두개의작은2리터병과약간의소다석회만 있으면 다이버는 개방 회로에서 필요한 많은 양의탱크와같은작업을할수있습니다. 실제로 소비되는 유일한 가스는 산소이며, 휴식 중인 다이버는 분당 약 0.7리터의 산소 가 필요합니다. 따라서 200바의 작은 2리터 탱크는 이론적으로 몇 시간의 자율성을 보장 합니다.

두 번째 탱크의 가스(희석제)는 호흡 루프의 산소를 보충하는 데 사용됩니다. 수심이 깊어 질수록 압력이 호흡백을 압박하게 되므로 다 시 편안하게 호흡하기 위해서는 희석제를 첨 가하여 이를 보완해야 합니다.

2014년 로랑 발레스타는 프랑스령 폴리네시 아 파카라바 환초의 수심 20미터 깊이에서 24시간 잠수를 수행했습니다. 이 흔치 않은 다이빙을 위해 그는 영국 회사인 AP Diving 에서 만든 ‘Inspiration’ 전자식 폐회식 재호 흡기를 사용했습니다. 이 재호흡기는 높은 자 율성을 가지고 있어 소형 실린더를 6시간마 다 재충전하기만 하면 됩니다. 이 다이빙에서 주목할 만한 또 다른 특징은 침수의 주요 순 간에 방출되는 헬륨, 질소 및 산소를 기반으 로 한 다양한 혼합 기체를 사용한 덕분에 수 면으로 상승하는 데 2시간 밖에 걸리지 않았 다는 것입니다. 이러한 가스 변경이 없었다면 감압에 최소 8시간이 걸렸을 것입니다!

재호흡기 다이빙의 상대적인 가벼움

그러나 재호흡기는 고장 날 수 있습니다. 따 라서 다이버는 안전 조치로 초기 최소 구성에 백업 솔루션을 선택하여 추가해야 합니다. 즉, 기존 탱크 또는 경우에 따라 두 번째 재호 흡기를 추가해야 합니다. 조명, 카메라 장비, 때로는 수중 스쿠터 및 잠수복의 방수 전기 난방과 같은 다양한 보조 장비도 필요하다는 점을감안할때재호흡기다이빙역시고도의 기술이 필요하다는 것이 분명합니다.

동굴과 오버헤드 환경 다이빙

바다나 호수 다이빙이 우세하지만 더 엄선된 또다른분야가있습니다.바로물에잠긴동 굴에서의 다이빙입니다. 여기에서도 재호흡 기와헬륨기반혼합기체를사용하여탐사의 한계를뛰어넘을수있게되었습니다.이독 특한환경에서다이버는다이빙프로필을선 택하는 것이 아니라 탐험하고자 하는 장소의 지형에 따라 이를 견뎌냅니다. 그리고 동굴은 식물이나동물의삶에제공할수있는것이 거의없지만,물속에잠긴지하구조물은바 다의아름다움과견줄수있는경이로운풍경 을 선사하기도 합니다.

동굴 다이빙의 세계에서는 산소 관리를 전자 장치가 아니라 진행 중인 미세 산소 누출에 맡기는 폐쇄식 재호흡기를 사용하는 것을 선 호합니다. 다이버는 수시로 정확한 값을 수동 으로 조정합니다. 기계식 인젝터의 간헐적 작 동으로 전자 장치는 교체되지만 센서와 Po2 디스플레이가 그대로 유지되어 다이버는 항 상 자신이 무엇을 호흡하고 있는지 알 수 있 습니다.

새로운 한계

다이버는 헬륨을 사용하여 공기 사용으로 인 한 한계를 극복합니다. 그럼에도 불구하고 250미터가 넘으면 헬륨은 새로운 유형의 ‘중 독’인 고압 신경 증후군(HPNS)을 유발하고, 가스의밀도로인해숨이가빠지고호흡곤란 을초래할수있습니다.이는추위와같은생 리적 제약을 가중시킵니다.

수중에서더오래머무르기위한해결책은아 마도포화잠수에있을것입니다.하지만이 것은 또 다른 이야기의 시작입니다...