'씽 쿠'가 들려주는 스쿠버 다이빙 이야기(12) 잠수 과학

'초심자'도 쉽게 이해할 수 있도록 쓴 스쿠버 다이빙 이야기 잠수 과학 편!

스쿠버 다이빙에 관한 이모저모! 스쿠버 다이빙에 어떤 과학적인 요소가 들어가 있는지 살펴볼까요?

'씽 쿠'가 깔끔하고 심플하게 정리해 드리겠습니다!!

오늘은 저번 포스팅에서 다루려고 했지만 다루지 못한 스쿠버 다이빙 잠수 과학에 대해 다뤄볼까 합니다! 스쿠버 다이빙은 여러 과학적인 요소가 포함되어 있는 스포츠라는 거 아시나요? 잠수 과학 다음 포스팅을 살짝 스포 하자면 저번에 다루겠다고 했던 장비 심화 편에 대해 알아볼 예정인데요! 쉬어가는 늒미의 포스팅이라고 보시면 되겠습니다! 오 이런 원리구나 하고 봐주시면 될 것 같아요 본격적으로 시작해보겠습니다 ㅎㅎ

 

다양한 잠수 과학

이번에 다뤄볼 잠수 과학은 *공기와 물의 특성* 부력의 개념과 수중에서 부력이 인체에 끼치는 영향* 잠수에 사용하는 호흡 기체의 압력 변화가 인체에 끼치는 간접적인 영향 *압력이 인체의 공기 공간에 미치는 영향 *압력 변화로 인해 발생되는 문제 예방까지! 한 번에 모든 걸 다루는 게 아니니 차근차근 하나씩 살펴보고 싶은 걸 골라 보시면 돼요. 오늘은 공기와 물의 특성에 대해 먼저 다뤄보도록 할게요. 본격적으로 포스팅 시작해보겠습니다.

 

▶공기와 물의 특성

우리는 공기의 존재를 잘 느끼지 못합니다. 이뉴는 우리의 호흡 작용은 자동적으로 이루어지며, 우리의 주위에 있는 공기의 존재를 느끼거나 보지 못하기 때문인데요. 공 기느 ㄴ여러 기체들의 혼합물입니다. 그래서 실린더를 '산소통'이라고 부르지 않고 '공기통'이라고 부르는데요. 우리는 산소가 없으면 살아갈 수 없기 때문이죠. 하지만 순산소 즉 순수하게 산소만 들이키면 몸에 굉장히 위험할 수 있어요. 이건 수중뿐만 아니라 지상에서도 극도록 위험합니다.

 

공기는 질소 78%, 산소 20.9%, 그 외 기타 1.1%로 이루어져 있는데요. 질소는 신진대사의 측면에서 볼 때 불활성 기체라고 해요. 불활성 기체는 우리가 호흡을 하여도 정상적인 상탱에서는 우리 몸과 반응하지 않습니다. 질소가 우리 몸에 반응을 하지 않는다고 해서 흡수되어 있지 않은 것은 아닌데요. 지상에서 있을 때는 이 질소가 흡후된 ㅏㅁㄴ큼에 우리 인체는 적응을 해서 문제가 없습니다.

 

지상에서는 문제가 없지만 수중으로 들어가 내려가면 내려갈수록 기압이 높아짐에 따라 우리는 질소를 더 많이 흡수하게 되는데요. 이렇게 지상의 2배 3배 4배가 되는 질소를 흡수한 채로 급상승하게 되면 우리 몸에 2~4배 되는 질소가 흡수된 채로 올라오게 되고(이건 스쿠버다이빙 금기사항 편에서도 다뤘었죠?) 이렇게 급상승하게 되면 감압병이라는 부상, 질병에 걸릴 수 있게 됩니다.

 

공기는 쉽게 압축되고, 어떤 특정한 부피의 공익에 압력이 가해지면 공기가 차지하고 있던 부피는 줄어들게 되는데요. 압축기는 큰 부피의 공기를 압축시켜 부피를 작게 합니다. 부피가 줄어든 공기는 압축되기 전보다 무겁고 밀도가 큰데요. 스쿠버 실린더 내에 있는 압축 공기를 방출시켜 대기압 상태로 하면 작은 옷장 크기의 공간을 채울 수 있다고 하네요.

어떤 영향을 주는 걸까요?

☞시각

인간의 눈은 공기 중의 광선에 초점을 맞추도록 만들어졌는데요. 그래서 물속에서는 눈을 뜨고 물체를 보면 희미하게 보인다고 해요.(마스크는 이런 환경 속에서 눈과 물 사이에 공기층을 만들어 선명하게 앞을 볼 수 있도록 하는 역할을 한다고 장비 편에서 언급했죠?ㅎㅎ) 빛이 물속으로 들어간다면 휜다는 거 다드 어렸을 때 레이저를 쏴보거나 과학 시간에 어렴풋이 본 기억이 있지 않나요? 이렇게 빛이 휘는 현상을 '굴절'이라고 하는데요. 이 굴절 현상 때문에 물속의 물체는 지상에서와는 다르게 보인다고 해요, 수중에서 물체들은 공기에서 보다 1/3배 정도 더 크고 가깝게 보인다고 합니다! (수중에서는 물체들이 보이는 것보다 실제로는 더 작고 멀리 있다니 신기하네요.)

 

그래서 수중에서 본 어떤 물체나 동물을 보고할 때는 이 점을 고려해서 ㅁ라을 해야 하는데요. 초보 다이버들은 굴절로 인한 거리감 차이를 느끼지 못하는 경우가 많기 때문에 손으로 닿지 못하는 거리의 물체를 향하여 손을 뻗곤 합니다.ㅎㅎ

 

☞색깔

수중에서는 색 또한 지상에서와는 다르게 보이는데요. 햇빛은 적외선부터 자외선까지 우리 눈에 보이는 색뿐만 아니라 안 보이는 색까지 모든 색을 포함하고 있습니다. 빛이 물속을 통과할 때 햇빛의 스펙트럼은 흡수되는데 우리 눈에 보이는 색 중에서 맨 처음 빨간색이 흡수되고, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라 순으로 흡수됩니다. 그래서 깊은 수심에선 전등이 없으면 가장 늦게 흡수되는 남색과 보라색만 보인다고 하네요.

 

잠수 중에 수중 전등이 있다면 깊은 수심에 있는 물체들을 비춰보세요. 정말 아름다운 색상에 깜짝 놀라게 되실걸요!ㅎㅎ 대부분의 수중 사진가들은 수중 세계의 아름다운 색상을 되살리기 위해 인공 광원(수중 플래시나 스트로브)을 활용한다고 해요.

 

☞청각

물속에서는 소리도 지상에서와는 다르게 들리는데요 지상에서와는 다르게 물속에서는 소리가 양쪽 귀에 도달하는 시간이 차이 나기 때문에 소리가 어디서 나는지 알 수 있어요. 이 시간 차이는 매우 짧지만 소리의 근원이 어디인지 우리가 충분히 느낄 수 있다고 하네요!

 

물의 밀도는 공기보다 매우 크기 때문에 음파는 수중에서 4배 정도 빨리 진행합니다. 그렇기 때문에 물속에서 소리가 어디서 나는지 알기 어려운데 소리를 듣고 그것이 어디서 나는지 잘 둘러봐야 합니다. 또 보ㅡ의 모터, 프로펠러, 제트스키는 특이한 소리가 나는데 수면으로 상승하는 도중 이들의 소리가 들리면 그 소리가 나지 않을 때까지 가능한 바닥에서 기다려야 합니다. 모터보트나 제트의 방해를 받지 않으려면 '다이버 잠수 중'이라는 의미의 깃발을 수면 위에 띄워 놓으면 된다고 하네요!

 

☞열 손실

공기 중에서 27도 정도면 따뜻하고 편안하게 느끼는 데요. 같은 온도의 물 속이라도 처음에는 기분이 좋지만 시간이 지날수록 잠시 움직이지 않고 가만히 있으면 냉기를 느낀다고 합니다. 그리고 물의 큰 밀도는 온도가 거의 변하지 않고도 많은 열을 흡수하며 물은 공기에서보다 25배나 빨리 접촉해 몸 밖으로 열을 전도시킵니다.

 

우리의 몸은 몸과 접촉하고 있는 물에 열을 가하여 가능한 몸을 따뜻하게 유지하려 애쓰는데요. 그래서 열을 더 이상 공급하지 못하고 ㅔ되면 냉기를 느끼고 몸을 떨기 시작합니다. 몸을 떤다는 것은 인체 내부 장기를 따뜻하게 유지할 만큼의 충분한 열을 더 이상 생산하지 못한다는 신호라고 하네요! 잠수 도중 몸을 떨기 시작하면 잠수를 중기하고 물 밖으로 나와 몸을 따듯하게 해주어야 합니다.

 

☞항력

허리 정도의 깊이의 물에서 달리기를 해본 적이 있으시죠? 물속에서 움직이는 것은 공기 중에서 움직이는 것은 공기 중에서 움직이는 것보다 훨씬 힘이 많이 든다는 사실을 잘 알고 계실 거예요. 물속에서 움직이면 저항을 받는데요 이러한 움직임에 대한 저항을 항력(Drag)이라고 해요. 항력을 잘 다루어야 수중에서 편하게 활동할 수 있는데요. 신체와 장비의 총면적과 착용 형태도 항력의 크기와 관련이 있습니다.

 

오늘 포스팅 어떠셨나요?ㅎㅎ

저는 다음에 더 알찬 포스팅으로 돌아오도록 하겠습니다.

다들 좋은 하루 보내시고 다음에 봬요!