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불활성 기체 흡수 1)
james (211.♡.20.147)
11-08-17 00:00
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불활성 기체 흡수 1)
다이빙으로 압력의 영향을 받을 때, 질소 및 다른 생리학적으로 불활성 기체들은 헨리의 법칙이 직접적인 결과로 우리의 조직 안에 녹아 들어가게 되며, 헨리의 법칙은 액체 안에 녹아 들어가는 기체의 양은 기체의 부분압에 비례한다고 했고, 인체는 주로 액체로 이루어져 있기 때문에 기체들이 물에 녹아 들듯이 우리 몸 안에 녹아 들어가게 되며, 그러나 몸에 녹아 드는 기체의 용액은 물 안에 녹아 들어가는 것보다 훨씬 더 복잡합니다.
다이빙 생리에 있어서 헨리의 법칙은 주로 두 가지(질소와 헬륨)로 다이버들이 사용하는 불활성 기체와 관련 되고, 산소는 압력 하에 확산되나 한계 내에서만 우리는 독성을 견딜 수 있고, 우리의 조직들이 산소를 신진 대사에 사용해 버리기 때문에 감압병의 우려를 일으키지 않으며, 공기 안의 다른 기체들은 아주 미량으로 존재하여 기체의 흡수는 무시할 수 있고, 그러나 여기에서 의논하는 원칙은 다이버가 호흡하는 모든 기체에 적용됩니다.
헨리의 법칙은 인체가 주변압에 비례하여 불활성 기체를 용해한다고 하고, 산소와 불활성 기체 아무 것이나 혼합할 때 이 원칙은 적용되나, 스쿠버 탱크로 공기(21%산소, 79%질소)를 수면에서 호흡한다는 것을 예로 들어보면, 수면에서 다이빙 전 우리의 몸은 질소로 포화되어 있고, 이 말은 우리 몸의 조직은 수면의 대기압에서 가능한 만큼의 질소를 용액 안에 담고 있다는 말이며, 우리가 하강하면 압력이 증가하여 호흡 기체의 더 많은 질소가 체내 용액으로 녹아 들어가기 시작하여 우리의 몸은 그 이상 포화 상태가 될 수 없고, 만약 우리가 주어진 수심에서 오랫동안 머물러 있는다면 결국 용액 안으로 용해되는 기체 역시 주변압과 평행을 이루게 될 것이며, 우리의 몸은 새로운 압력(수심)으로 포화 상태가 되게 됩니다.
물동이에 용해되는 기체는 단순히 물의 표면을 통해 확산되는 것이나, 우리 몸에서 기체는 용액 안으로 순환계와 호흡계를 통해서 용해되게 되며, 우리가 하강함으로 폐포 공기 안의 질소 부분압이 높아져 폐포 혈액 안으로 용해되어 혈액 순환을 통해 몸 전체로 순환하게 되고, 동맥의 질소는 높은 압력을 가지고 있어서 조직 속으로 확산됩니다. 폐포 안의 질소와 혈액 안 용액 속의 질소의 압력차(압력 경도)가 높을수록 질소는 더 빨리 혈액 속으로 용해되며, 혈액이 신체 조직 사이를 순환하면서 혈액 안의 질소 압력이 나머지 조직의 질소압 보다 높게 되고, 그래서 질소는 혈액에서 조직으로 다시 확산되게 되며, 어느 한 수심에 오랫동안 머무르면 우리의 조직압은 결국 포화상태가 되고 그 수심에서 더 이상의 질소를 흡수 할 수 없게 되고, 그러나 레크레이셔널 다이버들, 심지어는 테크니컬, 산업, 연구 및 군대 다이버들은 전형적인 다이빙에서 이 포화 한계에 도달하지 않으며, 포화 상태는 수심에서 12시간 혹은 그 이상 머물러야 달성될 수 있기 때문입니다.
참고문헌: Instructor Manual(PADI)
The Encyclopedia of Recreational Diving(PADI)
Diving Knowledge Workbook(PADI)
Divemaster Manual(PADI)
스쿠바몰(그린피스) 코스디렉터 강 정훈
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