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나이트록스(Nitrox) 다이빙

서울 중부소방서 한정민 | 기사입력 2020/09/22 [15:50]

나이트록스(Nitrox) 다이빙

서울 중부소방서 한정민 | 입력 : 2020/09/22 [15:50]

스쿠버다이빙을 하는 직원들이라면 ‘나이트록스 다이빙’에 대해 한 번쯤은 들어봤을 거다. 이미 즐겨 하는 직원들도 많지 않을까 싶다. 이번 호에서는 나이트록스 다이빙의 역사에 대해 소개하고자 한다. 더 나아가 나이트록스 다이빙을 우리 소방에서 얼마만큼 활용할 수 있는지에 대해서도 짚어보겠다.

 

나이트록스(Nitrox)란?

나이트록스라는 용어는 질소(Nitrogen)와 산소(Oxygen)의 합성어다. 엄밀히 따지면 공기(air) 또한 질소와 산소가 포함된 기체이므로 나이트록스라 할 수 있지만 스쿠버다이빙에서는 ‘Enriched Air Nitrox’, ‘산소가 풍부한 공기’의 개념으로 사용된다.

 

공기(산소 21%, 질소 78%)보다 더 높은 함량의 산소를 사용하는 기체를 말한다. 나이트록스를 표기할 땐 ‘Enriched Air Nitrox’의 앞글자를 딴 ‘EAN’에 산소 비율을 숫자로 표기한다. 예를 들어 EAN32라 함은 산소의 함량을 32%로 높이고 질소의 함량을 68%로 낮춰 혼합한 나이트록스를 말한다.

 

나이트록스의 역사

▲ Henry Alvert Fleuss(Wikipedia)

나이트록스가 레저 다이빙에 도입ㆍ확산되기 시작한 건 1990년대 말이지만 군과 산업 잠수에서는 그 이전부터 활용하고 있었다.

 

1874년 헨리 플뢰스(Henry Fleuss)는 나이트록스용 재호흡기를 만들어 다이빙했다. 1911년 독일의 드레거 사(社)에서는 DM40 나이트록스 재호흡기를 생산해 판매했다.

 

크리스티안 J. 램버슨(Christian J. Lambertsen)은 나이트록스용 재호흡기 다이빙을 사용하는 다이버의 산소 독성을 방지하기 위해 질소 첨가에 대한 계산을 제안하기도 했다.

 

2차 세계대전 당시, 그리고 그 후 영국 해군특공대와 클리어런스 다이버(clearance divers)1)는 유량계로 기체 유량을 설정하는 반 폐쇄회로 재호흡기로 나이트록스 다이빙을 했다.

 

▲ DM40 Rebreather(www.divinghelmet.nl)

1950년대 미국 해군(USN)은 그들의 다이빙 매뉴얼에서 오늘날의 나이트록스를 군사적으로 사용하기 위해 농축 산소 가스 절차를 문서화했다.2)

 

이렇게 1960년대까지도 나이트록스 다이빙은 군과 산업 잠수 위주로 사용했다.

 

1970년 (미)국립해양대기청(NOAA) 다이빙 센터의 첫 번째 이사인 모건 웰스(Morgan Wells)는 공기를 사용하는 것보다 좀 더 오래 다이빙할 수 있고 체내 잔류질소를 보다 적게 할 수 있는 방법을 생각하다 나이트록스 다이빙에 대해 연구하기 시작했다.

 

연구 끝에 NOAA 다이버들에게 나이트록스 다이빙을 사용하도록 했다. 그는 등가공기수심(EAD)의 개념을 소개하고 산소와 공기를 혼합하는 과정을 개발했다. 이를 ‘연속 블렌딩 시스템’이라고 불렀다.

 

1979년에는 NOAA 다이빙 매뉴얼에서 나이트록스 다이빙의 과학적 사용에 대한 웰스의 절차를 발표했다. 이때 NOAAⅠ 나이트록스 다이빙을 발표했는데 이게 바로 EAN32다. 1990년에는 NOAAⅡ 나이트록스 다이빙을 잠수교본에 추가했다. 이는 산소 36%와 질소 64%가 혼합된 기체인 EAN36을 칭한다.

 

▲ NOAA Diving Manual(wikipedia)

레저 다이빙 업계에선 1985년 전 NOAA 다이빙의 안전 책임자인 딕 루트코프스키(Dick Rutkowski) 박사가 IAND(International Association of Nitrox Divers)를 설립하고 나이트록스 사용을 가르친 게 시작이다. 이 단체가 현재의 IANTD며 이후 ANDI라는 협회도 생겼다.

 

초기에는 레저 다이빙 단체의 반발이 심했고 나이트록스 사용이 위험하다고 해 보급이 원활하지 않았다. 하지만 현재는 거의 모든 민간 다이빙 협회에서 나이트록스 다이빙을 교육하며 권장한다.

 

나이트록스 다이빙, 이점은 뭘까?

나이트록스 다이빙은 낮아진 질소 비율로 인해 체내의 잔류질소를 줄여준다. 따라서 공기를 사용했을 때보다 동등한 수심에서의 무감압 한계 시간이 늘어난다.

 

예를 들어 30m에서 공기를 이용한 다이빙 무감압 한계 시간이 20분이라면 EAN32는 그 시간이 30분으로 늘어난다. 이로 인해 반복 잠수 시에도 무감압 한계 시간이 연장되고 수면 휴식시간과 비행기 탑승 제한 시간은 감소한다.

 

또 나이트록스 감압 테이블이 없어도 공기 감압 테이블로 보수적인 다이빙을 할 수 있다. 30m에서 다이빙을 한다고 가정할 때 기체는 나이트록스를 사용하지만 계획은 공기 감압 테이블을 적용하면 그만큼 더 보수적인 다이빙이 된다.

 

하지만 나이트록스 다이빙을 위해서는 적절한 교육이 우선 돼야만 한다. 부정확한 기체분석과 다이버에 의한 잘못된 사용, 그리고 허용 한계 내 수심에서 사용하지 않을 경우엔 산소중독3)이 발생할 수 있다. 이는 수중에서 발작과 구토에 의한 익사 사고로 이어지기도 한다. 풍부해진 산소 함량만큼 장점이 늘어나지만 그에 따른 주의사항도 늘어나니 반드시 제대로 된 교육을 받기를 권한다.

 

나이트록스를 소방에 접목한다면?

소방에서 수난구조용으로 나이트록스 다이빙을 한다면 무감압 한계 시간이 증가함에 따라 수중수색 작업 시간 또한 늘어날 수 있을 거다. 같은 시간을 작업한다면 공기로 다이빙을 하는 것보다 나이트록스를 사용하는 게 좋은 컨디션을 유지할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 지금 당장 현장에서 나이트록스 다이빙을 적용하긴 어렵다.

 

첫 번째 이유는 적절한 비율의 나이트록스 기체를 사용하기 위해선 산소와 질소를 혼합하는 과정이 필요한데 이때 혼합하는 ‘고압가스 안전관리법’에서 정한 고압가스산업기사 또는 기사의 자격을 갖춰야 한다. 그렇지 않다면 현재 각 시ㆍ도별로 진행하는 고압가스 관련 특별교육을 통해 블렌딩을 할 수 있는 여건을 조성해야 할 거다. 또 다른 방법으로는 별도로 허가된 장소에서 이 작업을 하는 건데 비용이나 시간이 많이 소모돼 현실적으로 어렵다.

 

두 번째로는 앞에서도 언급했듯이 수중작업을 하는 전 직원이 나이트록스 다이빙에 대한 교육을 받아야 하지만 모두의 공감대가 형성되지 않는다면 이 또한 쉽지 않은 부분이다. 

 

이렇듯 우리 소방이 수난구조현장에서 나이트록스 다이빙을 적용하는 데에는 여러 가지 어려움이 따른다. 하지만 장기적인 관점에서 보면 나이트록스 다이빙은 이런 어려움을 극복해서라도 사용하는 게 이득일 거다. 나이트록스에 대한 인식과 환경이 뒷받침돼 한층 더 안전하게 현장 활동을 하는 날이 오길 바란다.

 

 

1) 원래는 수중 폭발물을 사용해 항만이나 운송 채널을 안전하게 탐색할 수 있도록 장애물을 제거한 전문 해군 다이버였지만 나중에는 다른 수중 작업도 실시했다.

2) Wikipdedia

3) 높은 분압의 산소 독성으로 인체의 중추신경계에 장애가 생기는 중추신경계(CNS) 산소중독과 0.5~0.8 ATA 산소분압에 장시간 노출됐을 경우 발생하는 폐산소중독이 있다.


독자들과 수난구조에 관한 다양한 얘기를 나누고 싶다. 사건ㆍ사례 위주로 공감할 수 있는 내용을 담고자 한다. 만일 수난구조 방법에 관해 궁금한 점이 있다면


e-mail : sdvteam@naver.com facebook : facebook.com/chongmin.han로 연락하면 된다.

 

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서울 중부소방서_ 한정민

 

<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2020년 9월 호에서도 만나볼 수 있습니다.> 

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