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압력과 고도 다이빙의 관계
james
11-10-14 00:00
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사진은 세계의 미항 “나폴리”의 시가지 모습입니다. 지중해 연안 여행 중 보트에서 촬영
압력과 고도 다이빙의 관계
고도에서는 감소된 압력 때문에 특별한 훈련과 다이빙 절차가 필요하며, 여기에는 다이브 테이블을 필수적으로 조정해야 함을 포함하고, 그러나 보일의 법칙, 샤를의 법칙, 그리고 일반기체의 법칙은 해수면과 똑같이 적용되며, 물론 대기압(절대압)은 고도에 맞게 감소시켜야 합니다.
공기는 압축할 수 있으므로 주어진 고도의 압력의 변화는 물에서와 다르게 변화하고, 해수에서 10미터 변할 때마다 1바 증가하는데, 공기 중에서는 상층권의 공기로 압력이 가해지기 때문에 300미터와 600미터 사이의 압력 변화는 3000미터에서 3300미터 사이의 압력 변화보다 더 크게 됩니다.
다음 공식을 이용하여 해수의 절대압을 미터로 계산할 수 있습니다.
msw압력 = 10 x 2.718(0.000125 x 미터로 표시된 고도)
그러나 다이빙 목적에서 유용한 법칙은 각 300미터 고도에서 3000미터까지 0.035바/ata를 빼는 것입니다. 일부 다른 사람들은 1,000미터마다 0.1바씩 절대압이 낮아지는 식을 이용하기도 하는데 둘 모두 다이빙에서 큰 영향이 있을 정도의 차이는 아니라고 봅니다. 둘 다 정확하지는 않으나 다이빙에서는 이 둘 모두 충분히 정확하다고 할 수 있겠습니다.
이를 이용해서 여러분이 2,700미터의 백두산 위의 천지연에서 다이빙을 한다고 가정해보면, 수심계가 고도에 맞게 조절되었고 10미터를 가리키며(소금물로 조절되어 있어서 민물에서 다이빙하는 경우에는 이보다 약간 더 깊고, 그러나 중요한 것은 압력이지 수직거리가 아니므로 문제가 되지 않음). 인양백에 1리터의 공기를 넣어 올렸다면 이 인양백이 수면에 다다를 때 얼마나 많은 공기부피를 가지게 될까?
P1 = 1.68ata(2700미터 ÷ 300 = 9,
9 x 0.035 = 0.32atm,
1atm - 0.32atm = 0.68atm 의 절대압,
10미터 = 1atm + 0.68atm = 1.68ata(10미터 수심에서).
V1 = 1 리터
P2 = 0.68ata(수면압력/2,700미터)
그러므로:
1.68atax 1 리터 = 0.68ata x V2
1.68ata ÷ 0.68ata = V2
V2 = 2.47 리터
보일의 법칙에서도 진술되어 있듯이, 낮은 대기압 때문에 10미터에서 수면까지의 기체 평창은 해수면에서의 2리터 보다 도 훨씬 큽니다.
참고문헌: Instructor Manual(PADI)
The Encyclopedia of Recreational Diving(PADI)
Diving Knowledge Workbook(PADI)
Divemaster Manual(PADI)
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