부분 사용한 재호흡기 캐니스터 보관 -Storage of partly used closed-circuit rebreather carbon dioxide absorbent canisters

부분 사용한 재호흡기 캐니스터 보관 -Storage of partly used closed-circuit rebreather carbon dioxide absorbent canisters

논문소개

이 논문은 Diving And Hyperbaric Medicine 에 기고된 논문으로 사용시간이 남은 소다라임의 보관 방법에 따라 이산화탄소(CO2) 흡수 능력에 영향을 주는지를 실험하고 결과를 서술하고 있다.

테스트 방법
에볼루션+(Evolution Plus) 재호흡기를 벤치톱회로(그림1)를 이용해서 기계적으로 호흡하는 상황을 만들어낸다.
분당호흡량(RMV)는 45L/min, 날숨의 이산화탄소 2L/min 생성되는것으로 실험 기준으로 하였다.
2.64kg의 소프노라임(sofnolime) 797을 사용하여 벤치톱회로를 이용하여 캐니스터를 90분 동안 동작 시킨 후, 3가지의 조건으로 보관하였다.

오픈상태(unsealed) 28일 – 4개 캐니스터
밀봉상태(sealed)로 28일 – 5개 캐니스터 – 진공청소기로 흡입 가능한 지퍼락
오픈상태(unsealed) 하루밤동안 – 5개 캐니스터

이후 벤치톰회로를 동작하여 희석되지 않은 CO2가 1kPa 전까지의 지속시간을 비교 테스트 하였다.
* 테스트 중 매 30분 마다 환기를 시키고 센서들 교정하고, 호스들의 습기를 제거.

Dulient(희석가스) 공기
Controller Set point 0.7 ata
실험실 온도 19.7℃ (+- 3.1℃)
실험실 습도 53% (+- 9%)

[그림 1] 테스트 회로 및 모니터링 장비의 개략적 레이아웃
Mechanical ventilator: 인공호흡장치, RR(Respiratory Rate):30L/min, Tidal volume: 1.5L
Heater Humidifier: 사람의 호흡기체와 유사한 온도 유지 장치
Mixing chamber: Mechanical ventilator와 공기와 CO2를 혼합. 4L 볼륨 유지 장치

테스트 결과
캐니스터를 28일 보관 후 CO2 1kPa 도달까지는 오픈상태 평균 188분, 밀봉상태일 경우 평균 241분이 도출되었다. 하루동안 미개봉상태로 놓여진 캐니스터의 경우 239분이 측정되었다.

오픈상태와 밀봉상태의 보관은 약 50분 정도 상당한 차이가 나고, 이는 100L 정도의 이산화탄소 희석량이 된다.
*100L 차이가 나는것은 이론적으로 쉽지 않다고합니다. 자세한 내용은 원문 참조.
*캐니스터의 희석량은 시간외에 다른 요소들에 많은 영향을 받음.

[그림 2] A는 오픈 상태와 밀봉상태의 캐니스터 측정 그래프, B는 오픈상태 하루밤동안의 캐니스터
그래프에서 아래로 주기적으로 도출된것은 매 30분마다 환기절차때문이다.

하루동안 오픈상태의 캐니스터와 밀봉되어 28일동안 보관된 캐니스터와는 큰 차이가 없었다.
캐니서터를 오픈상태로 24시간이하 보관하는 경우 스크러버 기능에 심각한 저하를 초래 하지않는 것으로 보인다.

[표 1] 각 조건의 캐니스터들의 PCO2가 1kPa 도달 시간

결론
재호흡기 다이버들은 하루이상 스크러버 캐니서터를 보관할때에는 진공 밀봉 상태를 고려해야 한다.
사용시간이 남은 스크러버 캐니스터를 다음날 다시 사용할 경우 보관 방법이 스크러버 기능에 영향을 주지 않는 것으로 보인다.

매니폴드의 이해(2) – 고장과 수리

매니폴드의 이해(2) – 고장과 수리

글: 티제이

다이빙에서 일반적인 고장의 대부분은 각 연결 부분(1단계, 2단계,각호스)의 느슨한 연결 또는 오링 손상등으로 발생을 하게된다.

이러한 장비 고장 여부의 인지는 다이빙전 장비 검사 및 주기적인 장비 관리를 한다면 99%정도 고장을 사전에 예방할 수 있다. 그러므로 주기적인 장비관리와 다이빙전 장비체크는 아주 중요한 부분이다.

다이빙 중 장비에 많은 문제는 문제가 생긴 부분에서 버블이 발생하기 때문에 다이버는 큰 어려움 없이 인지 할 수 있다. 혹은 만약 인지를 하지 못한다면, 팀원(버디)이 인지를 하게 될 것이다. 그렇기에 다이빙 중 상황 인식 능력은 가장 중요한 것 중 하나이며, 상당히 어려운 부분이라 생각한다.

​문제가 발생했을 때에는 절대 가압된 호스나 호흡기를 인위적으로 조작하지 않아야 한다. 이는 오링 손상을 일으켜 수정가능한 문제를 수정 불가능한 문제로 만들 수 있다.

문제에 대하여 명확하게 인지할 수 있도록 충분한 시간을 갖아야한다. 두개의 호흡기 모두 사용할 수 없게 되는 경우는 거의 발생하지 않으며, 올바른 기체계획을 세웠다며 문제를 생각할 수분의 시간에 대한 기체 또한 충분할 것이다. 절대 당황하거나 급하게 문제를 해결하지 말아야한다. 나의 팀원이 문제가 발생할 때 역시 침착하게 행동해야하며 팀원에게 안정감을 줘야한다.

호흡기를 사용(교체)하기전 반드시 퍼지버튼을 이용하여 동작 여부를 확인한다.
매니폴드 시스템 고장의 경우를 간단하게 하가 위하여 아래와 같이 분류와 상태로 나눠서 생각해볼 수 있다.

​매니폴드 시스템 고장의 분류
● 레큘레이터(Regulator)
● 매니폴드(Manifold)

​두개의 분류는 2가지 상태로 나눌수 있다.
● 수정가능한 문제(Fixable)
● 수정물가능한 문제(Non-fixable)

일반적인 고장
고장의 확인 및 해결책은 수중에서 작업해야 하므로 간단하고 직접적이여야 한다. 다이버들은 고장을 억제할수 있는 간단한 절처를 따라야 하고 팀원이 적절한 행동을 할 수 있도록 문제에 대해서 명확히 전달 할수 있어야한다.
기체 누출 문제는 누출 위치에 따라 분류 할수 있다. 1차적으로 소리를 통하여 우리는 왼쪽 또는 오른쪽인지 위치를 인지할 수 있고, 손쉽게 문제발상 위치의 어깨 또는 팔 두드리고 고장 신호를 주어 팀웜과 커뮤니케이션 할수 있다. 2차적으로 팀원을 통하여 레귤레이터 문제인지 매니폴드 문제인지를 결정 할 수 있다.
완전히 조여지지 않은 1단계 레귤레이터 문제는 수정가능하나, 매니폴더 문제의 경우 수정이 불가능하다.
수정가능 여부와 상관없이 레귤레이터에 대한 모든 이슈는 정확히 처리되었다면 거품이 발생하지 않는다.
반대로 매니폴더의 모든 이슈는 문제가 발생한 방향의 탱크의 기체가 모두 배출될때까지 거품이 지속적으로 발생을 하게 된다.
그러므로 다이버의 관점에서 문제의 원인 부분을 쉽게 식별 할 수 있다. 왼쪽 또는 오른쪽, 기포 유무에 따라 레귤레이터 또는 매니폴더 인지를 판단해야 한다.
또한 팀원과 이것에 대해서 모두 이해하고 소통되어져야 한다.

밸브고장 처리방법(Valve Failure Process)
▶ Valve Drill(Doubles)
밸브드릴은 모든 밸브의 정확한 위치 확인, 주 호흡기와 보조 호흡기의 동작확인과 다이버의 밸브 동작 능력을 확인 할수 있다.
밸브드릴을 마스터하기 위해서는 기초적인 다이빙 스킬인 부력조절, 트림자세와 기술적 동작을 동반한 견고한 상황인식 능력이 수반되어야 한다.

환경에 맞는 팀 대형을 만들고 유지해야하며, 벨브드릴을 수행하는 다이버는 팀에게 밸브드릴을 수행 수신호를 준다. 팀원은 준비가되면(도네이트할 준비) OK 신호를 준다. 그 위치에서 아래의 순서로 수행한다.

#밸브 드릴을 수행하는 다이버:
· 보조호흡기의 퍼지를 이용하여 정상 동작 여부를 확인한다.
· 오른손을 뒤로 넘겨 오른쪽(주) 밸브를 닫는다. 이 동작 중 프라이머리 라이트로 신호(attention signal)을 준다.
· 오른손으로 주 호흡기를 를 제거 한다. 이때 호흡 또는 퍼지를 통하여 호스에 남아있는 기체를 제거한다.
· 왼손으로 보조호흡기로 바꿔 문다.
· 오른쪽 D 링에 주호흡기를 클립(clip)한다. 그리고 잠시 멈춘다.
· 오른손을 뒤로 넘겨 오른쪽(주) 밸브를 완전에 개방한다.
· 주호흡기를 언클립(unclip)하고 퍼지버튼을 이용하여 동작확인, 보조호흡기를 입에서 제거하고 주호흡기를 바꿔문다. 그리고 잠시 멈춘다.
· 오른손을 뒤로 넘겨 아이솔레이트(isolator) 밸브를 완전이 닫는다. 이 동작 중 프라이머리 라이트로 신호(attention signal)을 준다.
· 아이솔레이트(isolator) 밸브를 완전이 개방한다.
· 프라이머리 라이트를 오른손으로 임시적으로 잡는고 attention signal을 주면서, 왼손을 뒤로 넘겨서 왼쪽밸브를 완전히 닫는다.
· 보조호흡기 퍼지버튼을 눌러 기체를 제거한다.
· 왼손을 뒤로 넘겨 왼쪽밸브를 완전히 개방 한다.
· 보조호흡기 퍼지버튼을 눌러 동작 확인을 한다.
· 프라이머리 라이트를 다시 왼쪽손으로 옮긴다.
· 마지막으로 모든 밸브에 대해서 flow check를 수행하고, 팀원에게 OK 신호를 주고 드릴을 종료한다.
상당히 긴 드릴이지만 기억하기 간단하다. 항상 오른쪽에서 왼쪽으로 진행한다. 호흡기를 바꾸기전에는 항상 보조(변경할)를 퍼지를 눌러 확인한다.

​아래와 같이 간략히 한다면 숙지하기 원활할 것이다.
오른쪽(Right side) – 닫기(close), 퍼지(purge), 개방(open)
아이솔레이터(Isolator) – 닫기(close), 개방(open)
왼쪽(Left side) – 닫기(close), 퍼지(purge), 개방(open)
플로우체크(Flow check)

​아래 영상으로 전체적으로 밸브드릴이 어떻게 수행되는지 확인할 수있다.

처음 연습 시에는 속도 보다는 정확도에 더 신경을 써서한다. 펀디멘털 수준에서는 3분이내에 완료 해야한다. 텍1/케이브1 다이버는 2분이내에 완료하고, T2/케이브2는 1분이내에 문제없이 수행할수 있어야 한다. 수중 연습 전 지상 연습을 통하여 정확한 절차를 습득하는 것이 좋다.

▶문제해결 처리방법(Trouble-shooting Procedure)
기체 손실이 발생하게 되면 정해진 처리방법에 따라야한다.
보통 혹은 경험이 많은 다이버들의 경우 문제가 발생시 문제에 대해서 즉각적으로 문제 해결 조치를 수행 하는 경우가 많다. 수중 환경에서 대부분 문제는 다이버 혼자서는 정확하게 인식하고 조치를 취하는 것은 어렵다.

​그렇기에 문제 해결를 위해서는 체계적인 단계를 수행하여 것이 가장 좋다. 수행단계는 문제를 완벽히 격리 시키고 문제의 원인을 명확히 판단할 수 있어하며, 팀 구성원을 통하여 문제를 진단하고 해결할수 있어야한다.

#문제발생 다이버
1. 버블이 어디서에서 발생 했는지 방향을 확인한다.
2. 버블이 세는 쪽의 방향의 벨브를 잠그면서 라이트 신호(attention signal)를 한다.
3. 퍼지 버튼을 눌러 압력을 완전히 제거 한다.
4. 다시 버블의 소리를 듣는다.
4-1. 버블 소리가 없으면 5번을 수행한다. (레귤레이터 문제로 판단함)
4-2. 버블 소리가 들리면 라이트 신호(attenstion signal)를 하면서 아이솔레이터를 닫는다.
5. 팀원에게 커뮤니케이션을 통하여 문제가 발생했음을 알린다. (문제 발생 방향을 알려주지 않아도 된다.)

​팀원의 진단 및 해결이 완료 된후
6. 플로우 체크(Flow check)를 수행하여, 밸브 상태가 올바른지 확인한다.
7. 잔압확인 후 다이빙 지속 여부를 결정 한다.
고장 판단일 경우 잔압확인은 중요하지 않다. 신속히 다이빙 종료를 한다.

#팀원
0. 라이트 신호를 받으면 환경(필요)에 따라 기체 공유를 준비하고 상황 인식을 계속 하고 있어야 한다.
문제 발생다이버에게 계속 주의를 기울리고 있다면 도움을 요청할때까지 무엇이 문제인지 알수 있으므로 빠른 처리를 할 수 있다.
1. 사용하고 있는 호흡기를 확인을 한다. (문제 발생 위치도 확인)
볼트 스냅과 번지줄 여부를 이용하여 주 호흡기 또는 보조 호흡기 여부를 판단 할수 있다.
2. 버블 위치, 아이솔레이터 밸브 및 밸브를 확인하여 다이버가 올바른(사용가능한) 호흡기를 이용하는지 확인한다.
3. 문제 해결이 가능하다면 해결을 시작한다.
4. 커뮤니케이션을 통하여 정확히 수정 여부 또는 고장 위치(고장 방향터치 및 신호)를 알려준다.
이 문제해결 처리 단계에서 가장 중여한 것은 문제가 발생한 다이버가 사용하고있는 밸브를 작동 시키지 않는 것이다.(해당 호홉기 방향에서 문제가 발생하였다 하더라도)

​지금까지 매니폴더 시스템의 구성 및 동작과 고장 및 수리에 대해서 알아보았다. 서두에서도 이야기 했지만 스쿠버다이빙에서는 사용하는 장비를 이해하는 것은 아주 상당히 중요한 부분이다. 장비를 이해하고 그에 맞는 스킬을 연습하게 되면 많은 다양한 문제가 발생하여 그에 따른 올바른 대처를 할 수 있게 될 것이다.

​*본 문서는 GUE FUNDAMENTALS 및 GUE TECH 1 교육내용을 기반하였습니다. 자세한 내용을 알고 싶으시다면 교육을 받기를 권장합니다.

* 본 컬럼에서 이야기 하지 못한 문제 해결 단계에 대한 상세한 시나리오 부분은 추후 추가하도록 해보겠습니다.

매니폴드의 이해(1) – 구성 및 동작

매니폴드의 이해(1) – 구성 및 동작

글: 다이버왕 티제이

최근들어 국내 다이버들이 다양한게 바다환경을 즐기기 위해서 더블탱크를 많이 사용하는 것 같다. 우리 팀들도 많은 팀원들이 싱글에서 더블 시스템으로 넘어가고 있는 추세이다.

스쿠버다이빙은 장비의존적 스포츠이므로 자신이 사용하는 장비를 이해하고 운영하는 것은 상당이 중요한 부분이지만 이 부분을 간과하는 경우를 드물지 않게 보게 된다.
정확한 장비의 이해가 있어야 각 스킬들을 명확히 수행하고 이해할수 있게되어, 문제발생 상황을 빠르고 정확하게 해결할 수 있는 능력을 키울 수 있다.

이 문서는 더블탱크시템을 구성 핵심인 매니폴드 시스템(Manifold System)을 우리 팀원들에게 설명하기 위해서 작성한다.

매니폴드시스템(Manifold System)은 언듯보면 아주 간단해 보이지만, 이 장치에는 여러개의 문제가 발생할 수 있는 지점들이 존재한다. 매니폴드시스템을 이용하는 다이버라면 정확한 동작의 이해와 오류상태 이해, 비상 상황 대처 절차를 알 고 있어야 한다.

​아래 그림1은 현재 가장 많이 사용되는 아이솔레이터(Isolator)매니폴더 단면 사진이다.

그림에서도 이해할수 있듯이 매니폴드는 두개의 서로 다른 탱크의 기체를 다이버가 동시에(simultaneously) 사용할 수 있게 하는 추가 장치이다. 이로 인하여 독립적으로 사용하는 방식(sidemount, stage)과 다른 장단점을 갖게 된다.

그림1. Manifold의 전면의 단면 사진. 두개 곳 탱크의 기체가 매니폴더를 통하여 연결되거나 차단될수 있다.

각부분의 명칭 및 용어

매니폴드시스템(Manifold System)
탱크(Cylinder)와 매니폴더와 밸브 연결된 호흡기(Regulator)들 포함한 기체 공급 시스템을 말한다.

매니폴드(Manifold)
왼쪽, 오른쪽부분과 중간차단 부분 총 3개의 부분들이 결합되어 있으며, 3개의 밸브와 과압안전판(burst-disks), 오링을 포함하고 있다.

매니폴드 오른쪽(Right Side of the Manifold)
오른쪽 부분에는 오른쪽호흡기(롱호스 주호흡기, BCD Inflator 호스 )와 오른쪽밸브, 과압안전판과 오링들이 존재한다.

매니폴드 왼쪽(Left Side of the Manifold)
왼쪽 부분에는 왼쪽호흡기(보조 호흡기, 잔압게이지)와 왼쪽밸브, 과압안전판과 오링들이 존재한다.

아이솔레이터(Isolator)
매니폴드의 중앙부분으로 각 탱크의 기체를 분리하는 isolation 밸브를 포함하고, 오른쪽과 왼쪽 부분과 연결되어 있다.

벨브(Valve)
매니폴드에는 3개의 밸브가 있다. 각 밸브는 밸브놉, 오링, 고압 시트 등으로 구성되어 있다.

상세기능
앞서 이야기 했듯 매니폴더를 사용 및 발생 문제를 해결하기 위해서는 다이버는 매니폴더의 조립방식 및 기계적 특성을 이해하는 것은 매우 중요하다. 매니폴더의 오른쪽부분, 아이솔레이트, 왼쪽부분은 아래의 동작 원리를 따른다.

● 왼쪽부분과 오른쪽부분은 동작의 방향이 상반되어 있으면 기능은 동일하고, 오류동일하다.(그림1)

● 오른쪽 또는 왼쪽 밸브를 잠그면 밸브의 출구(호흡기 연결 밸브)만 통제 된다. 이 것은 만약 다이버의 어떠한 밸브 한쪽이 문제(호흡기 쪽)가 발생하였어도, 기체는 지속적으로 아이솔레이트를 통하여 다른 쪽의 호흡기를 통하여 사용할 수 있게 되므로 모든 탱크의 기체를 사용할 수 있다. (그림2)

그림2. 오른쪽 벨브 동작 그림. 빨간 화살표는 밸브들 닫았을때 호흡기 연결 부분이 통제되고 아이솔레이트를 통하여 다른쪽과 연결되는 것을 볼수 있다.

● 아이솔레이터를 이용하여 양쪽 탱크의 기체 흐름을 통제할 수 있다. 아이솔레이트 밸브는 아이솔레이트 밸브오링 파손 또는 인하여 아이솔레이트 양쪽포스트의 오링 손상시 밸브를 닫아 오른쪽 탱크의 기체를 보호할 수 있다. 왼쪽 밸브의 기체는 천천이 새어 나가게 된다. 이는 아이솔레이트의 고압 오리피스가 오른쪽 밸브쪽에만 존재하기 때문이다. (그림3)

단, 제조사 바다 고압 오리피스가 통제하는 방향이 다를수 있다, 가능하다면 자신이 사용하는 매니폴드의 차단 방향을 확인해보는 것이 좋다.

그림3. 아이솔레터 밸브 단면 그림. 아이솔레이터 밸브의 고압오리피스는 오른쪽 부분의 통로의 흐름만을 차단한다. 밸브의 메인오링 손상시 왼쪽의 기체체는 밸브 오링의 손상 부분으로 지속적으로 누출이 되게 된다.
Photo by Wojtek A. Filip

● 모든 다이브관련 밸브는 시계반대방향으로 돌려 완전 개방(Open)을 한다. 그러나 개방 시 너무 많은 힘을 주어 강제로 돌리게 되면 밸브가 움직이지 안게 될수 있다.이는 트림자세에서 다시 반대 방향으로 돌리기 상당히 힘들수 있다. 그러므로 밸브가 과하게 열리지 않도록 해야한다.

*본 문서는 GUE FUNDAMENTALS 교육내용을 기반하였습니다. 자세한 내용을 알고 싶으시다면 교육을 받기를 권장합니다.