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감압 모델의 소개2)
james (211.♡.20.147)
14-01-14 12:25
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감압 모델의 소개2)
할데인의 처음 감압 모델은 5분에서 75분 범위의 하프타임을 가지는 5개 조직들로 구성되어, 신체 내의 다양한 조직들이 질소를 흡수하고 방출하는지 수학적으로 예측할 수 있게 하였으며, 각각 다른 조직들이 불활성 기체 흡수와 제거에 있어서 다른 특징들을 가지고 있다는 것은 이미 알고 있는 사실로서 감압 생리와 감압 모델에서 말하는 “조직”의 개념을 구분해야 할 필요가 있다는 것을 알아두는 것이 중요하고, 할데인은 그가 지정한 하프타임과 신체와의 어느 정도 관련이 되어 있음을 믿으면서도 그는 특정 이론적 조직을 신체의 어느 특정 조직에 부합 되도록 의존하지 않았습니다. 이보다 할데인은 신체가 질소를 단일 시간으로 흡수하고 방출하지 않는다는 것을 수학적으로 모델화 하려고 노력했습니다.
오늘날 어떤 이들은 “조직”이라고 이야기하지만 “조직 컴파트먼트” “이론적 조직” 그리고 “이론적 조직 컴파트먼트”라는 용어가 압도적이며, 더 나아가 모델들과 감압병 사고들을 비교하여 증상과 이론적 조직들 사이에 일관된 관계가 없음이 드러나 얼마나 이 이론적 조직이 실제 조직들과 상응하는지 의심을 높이고 있고, 그러므로 더 많은 감압 전문가들이 “조직”이라는 뜻을 배재한 “컴파트먼트”라는 용어를 사용하고 있습니다.
그러므로 하나는 5분 “조직”의 한계를, 다른 경우에는 480분 “조직”의 한계를 넘음으로 예를 들어 이 두 경우 모두 손목의 통증을 경험할 수 있으며, 동 시대 모델들은 600분 하프타임을 넘는 이론적 컴파트먼트를 포함하여 20 또는 30개나 되는 숫자로 계산하고 있습니다.
질소의 흡수와 방출을 예측하는 데 추가하여 할데인 모델은 이론적 용해된 질소압과 주변압의 결정적 비율을 조절함으로 감압병을 관리하였으며, 할데인은 질소 부분압 1.58:1 주변압을 그의 모든 조직 컴파트먼트에 결정적 비율로 정하였고(그가 공기를 100퍼센트 질소인 것으로 취급했기 때문에 실제로 2:1 비율을 사용한 것이나 같다) 할데인의 이론에 의하면 감압병은 어느 컴파트먼트라도 이 비율을 초과하는 다이빙을 한 경우, 감압병에 걸릴 수 있다는 것입니다. 이를 예방하기 위해서 할데인은 그의 모델을 수심과 시간, 그리고 이 결정적 비율을 넘지 않고 다이버가 상승하는 동안 과다 질소를 배출할 수 있는 감압 정지 시간을 계산해 내는데 사용했으며 이것이 처음으로 발행된 다이브 테이블이 되었습니다.
그의 연구 결과로 다이버들은 그전까지 감압병을 얻지 않고는 불가능하다고 생각했던 다이빙들을 안전하게 해낼 수 있게 되었으며 1930년대 후반에 미 해군의 연구 결과는 할데인이 이용한 단일 비율 대신 각 컴파트먼트마다 다른 결정적 비율을 가진다는 것을 보여 주었고, 이들은 빠른 컴파트먼트(짧은 하프타임을 가진 컴파트먼트)는 할데인이 정한 것보다 더 큰 과포화 상태를 감당할 수 있으며, 느린 컴파트먼트(긴 하프타임을 가진 컴파트먼트)는 약간 덜하다는 것을 발견했습니다. 훗날 1950년대의 연구들은 이 결정적 비율이 각 조직 컴파트먼트에 따라 다른 것뿐 아니라 각 컴파트먼트 내에서도 수심에 따라 달라진다는 것을 발견했습니다.
이와 같은 시기에 미해군은 다이빙들 사이에 수면에서 쉬는 동안 방출된 질소양을 계산하여 처음으로 반복 다이빙 절차를 개발해 냈고 이에 앞서 하루에 이루어진 모든 다이빙은 총 다이빙 시간에 기초한 반복 다이빙 시간과 감압 정지 시간을 모두 합했었습니다. 이 두 가지 요소의 수정이 이루어지는 시기에 미 해군은 컴파트먼트의 수를 6개(120분 하프타임을 추가)로 늘리고, 각 컴파트먼트를 위한 최대로 허용된 과포화 압력(결정적 비율)을 쉽게 계산할 수 있는 M-밸류의 개념을 도입했으며, M-밸류는 그 컴파트먼트의 최대 혀용 압력을 표현하고 이것은 다양한 비율을 계산할 필요를 없앰으로 주변압과 각 컴파트먼트 안의 최대 초과 압력 값을 결정하게 해 줌으로, 다이브 테이블의 수학적 공식을 정리해 줍니다.
비록 기포를 가지지 않을 정해진 M-밸류라는 것은 없으나, 다이브 테이블과 컴퓨터 안에 이용되는 대부분의 현대 감압 모델들은 불활성 기체 레벨를 계산하고 M-밸류를 사용하며, 연구 결과로 감압 모델들은 기포의 크기와 양을 조절함으로 감압병을 예방한다고 말합니다.
이론들은 변화하나 대부분의 다이브 테이블과 컴퓨터에 사용되는 기본적인 방법은 할데인이 이용했던 방법과 본질적으로 동일한 방법인 신-할데인법을 사용하며 몇몇의 숫자들은 바뀌고 다른 표시를 적용하기도 하나, 할데인의 방법은 실질적으로 모든 레크레이셔널과 테크니컬 다이브 컴퓨터에 사용되는 것들을 포함하여 대부분의 현대 감압 모델의 기초로 남아 있습니다.
이 주요 원인은, 할데인 법이 비교적 간단한 수학을 이용하여 작고 휴대 가능한 다이브 컴퓨터에 적절하고, 레크레이셔널 다이빙 세계는 물론 심지어는 보통의 산업 및 테크니컬 다이빙의 범위 안에서도 역시 상당히 신뢰할 수 있기 때문이며, 이것은 인체에 일어나는 것을 그대로 완벽하게 모방하지는 않지만, 여전히 신뢰할 수 있고 유용합니다.
모든 신-할데인 모델들은 이론적 컴파트먼트(조직들)를 이용하며 모든 컴파트먼트는 각 모델마다 두 가지 중요한 방법에서 차이를 보입니다. 1)하프타임으로 표시되는 데 이들은 질소(불활성 기체)를 각각 다른 속도로 흡수와, 2)M-밸류로 표시되는데 이들은 다른 질소(불활성 기체)의 양을 견딜 수 있다. 입니다. 또는 간단하게 말하여 허용 가능한 질소 하중(allowable nitrogen loading)이라고 부르는(헬륨을 이용한 텍 다이빙을 논의할 때는 제외). 모델에 이러한 용어들을 적용할 때 우리는 할데인의 모델은 그렇게 이해하기 어려운 것이 아니라는 것을 알게 됩니다.
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참고문헌: The Encyclopedia of Recreational Diving(PADI), Diving Knowledge Workbook(PADI), 코스디렉터 강정훈
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