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질소하중(Nitrogen Loading)과 하프타임
james (211.♡.20.147)
11-08-24 00:00
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질소하중(Nitrogen Loading)과 하프타임
질소 하중과 하프타임을 정리해 보면, 수면에서 그리고 수중에서 다이빙할 때 공기를 호흡한다고 가정할 때, 다이빙을 오랫동안 하지 않았다면 감압 모델은 우리의 모든 컴파트먼트가 질소 하중이 영(0)이라고 고려(엄격하게 말하면 우리가 수면에서 공기를 호흡할 때 우리 체내의 질소 압력은 0/79바/ata이며, 그러나 수면에서 질소 하중을 0으로 고려하는 것이 수학적으로 간단 함으로 이 문제를 쉽게 이해할 수 있고 이는 이론적 모델에 영향을 끼치지 않음)합니다.
우리가 30미터로 다이빙한다고 가정할 때, 할데인의 모델에 의하면 우리의 모든 컴파트먼트는 질소를 흡수하게 되고 충분한 시간을 준다면 결국 모두 30미터의 질소 하중에 포화 상태(평형 상태)에 이르게 될 것이며, 수중 기밀실(habitat)에서 몇 일 동안 지내며 일을 하는 포화 잠수의 다이버들은 이 포화 상태 이론적 개념의 실제 예를 보여주고, 수심에서 몇 시간을 지내면서 그들의 몸은 불활성 기체(질소 또는 헬륨)로 포화 상태가 되는데 이는 그들의 감압 요구 사항이 수중에서 하루를 머물렀건 일주일 이상을 머물렀건 같은 상태가 되며, 수심에 관계없이(수면에서도 마찬가지) 수면의 수심은 0, 충분히 오랜 시간을 머무르게 되면 우리의 질소 하중은 그 수심에 동등한 값만큼 부과되게 됩니다.
하프타임을 적용함으로 우리는 각 컴파트먼트가 얼마 만에 주어진 다이빙 시간에 구체적인 질소 하중에 도달할 수 있는지 예측할 수 있고, 우리가 그날 첫 다이빙으로 빠르게 수심 30미터로 하강한다고 가정해보면, 모든 컴파트먼트의 처음 질소 하중은 0이었고, 우리가 충분한 시간을 머문다면 결국 하중은 수심 30미터와 동등하게 되며, 각 컴파트먼트가 이 반절만큼 도달하는 데에는 그들의 하프타임 만큼이 소요됩니다.
5분 하프타임 컴파트먼트(흔히 5분 컴파트먼트라고 부름)는 30미터 다이빙에서 5분 후면 15미터(30미터의 반절)만큼의 질소 하중을 가지게 되지만, 120분 컴파트먼트는 이 같은 하중을 가지게 되기까지 2시간(120분)이 걸리게 되고, 만약 우리가 한 하프타임 컴파트먼트의 질소 하중만 알면 된다고 하면, 더 이상 진행하지 않아도 되며, 그러나 언제라도 어느 컴파트먼트의 질소 하중을 예측하기 원한다면 다수 하프타임에 무슨 일이 일어나는지 살펴보아야 합니다.
처음 하프타임이 지나면서 처음 압력 경도(질소 하중 0과 궁극적으로 포화 수심에 이를 하중의 차이)는 반절로 줄어들게 되며, 처음 5분 동안 5분 컴파트먼트의 질소 하중은 15미터로 증가되고, 이 때 나머지 압력 경도는 30미터에서 15미터로 줄어들게 됩니다. 다음 5분 동안 나머지 반의 압력 경도는 다시 반이 줄어들게 되고 질소 하중은 22.5미터가 되며, 각 5분이 추가될 때마다 잔여 압력 경도는 항상 반절씩 주줄어들게 되어 각 하프타임 동안 컴파트먼트는 그 남아있는 나머지 압력 경도의 반절씩 하중 되게 됩니다. 수학자들은 이것을 지수 함수(exponential function)라고 부릅니다.
매해군 모델은 5, 10, 20, 40, 80, 120분 하프타임의 6개 컴파트먼트로 되어 있고 각각은 질적으로 비슷한 행동을 가지며, 30미터의 수심에서 5미터의 질소 하중에 도달하려면(각각 5, 10, 20, 40, 80, 120분) 한번의 하프타임이 소요되게 되고, 나머지 압력 경도는 현재 값과 궁극적 포화 값(30미터)은 각 하프타임이 진행됨에 따라 반절씩 감소되게 되며, 만약 각 컴파트먼트가 한번의 하프타임에 포화를 향해 현재 질소 하중의 반절씩 증가되게 되면, 포화에 아주 가까워지지만 수학적으로 결코 포화상태에 도달할 수 없게 되며, 6회의 하프타임(96.88%)을 포화된 것으로 취급하고, 그러므로 우리의 몸에서 5분 컴파트먼트는 그 수심에서 30분(6번의 하프타임)후에 30미터의 질소 하중을 가지게 됩니다.
이렇게 생각해 봅시다! 테이블 위의 엎질러진 물을 닦아내는 도구의 성질에 따라 흡수력이 다르듯이 가령 티슈, 마른 수건, 물수건, 골판지 종이 등에 따라서 다르고, 물을 흡수한 그 도구들을 다시 원심분리기(또는 탈수기)에 넣어 물을 짜 낸다고 보면, 흡수력과 탈수력이 비례하고, 하프타임(반감기)이 각기 다른 5분 컴파트먼트와 120분 컴파트먼트 역시 이를 연상하십시오!
참고문헌: The Encyclopedia of Recreational Diving(PADI), Diving Knowledge Workbook(PADI), 코스디렉터 강정훈
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