울트라 딥 다이빙의 위험성

개방식 호흡기(OC)와 울트라 딥 다이빙의 위험성

얼마전에 Guy Garman이라는 다이버가 1,200피트 (365미터) 깊이의 수심을 개방식 호흡기로 도전(?)하다가 사망하는 사고가 있었다.

빠르게 하강하여 깊은 수심에 도달하는 이러한 다이빙은 기록 갱신과 유명세를 위한 무모한 그들만의 이벤트일 뿐이지 그 과정과 결과로 인해 관련 연구에 도움이 되거나 업적이 될 수 없다고 생각한다.

이것은 신체와 정신적인 훈련으로 인간의 한계에 도전하는 프리 다이빙과는 근본적으로 다르다고 할 수 있겠다.

그렇다면 개방식 호흡기 딥 다이빙에는 어떤 위험이 있는걸까?

아마 다이버라면 쉽게 떠올릴 수 있는것은 감압 일 것이다. 여기서 딥 다이빙의 엄청난 감압 시간과 방법에 대해서 거론하지는 않겠다.

물론 이러한 울트라 딥 다이빙에서 감압은 여러가지 위험 요소중 하나이며 매우 큰 문제이기도 하다 (현재 신기록 보유자 Ahmed Gabr가 332.35m까지 15분만에 내려갔고 출수하는데는 13시간 35분이 소요되었다).

그렇다면 감압이외에 어떤 문제들이 있을까?

(참고: 이글에서 울트라 딥 다이빙은 수심 180미터 이상을 의미하는 것으로 한다.)

(Guy Garman / SCUBA Tec 페이스북에 공개된 사진 / SCUBA Tec은 그의 딥 다이빙 팀 이름이다.)

HPNS (고압 신경 증후군)

첫번째로, 이러한 깊은 수심의 다이빙에서는 헬륨 기체를 많이 호흡하게 되고 빠른 하강을 하게된다. 이와 같은 상황에서는 HPNS (고압 신경 증후군 / High Pressure Nervous Syndrome) 증상이 가장 큰 문제이며 비슷한 형태의 다이빙을 시도한 다이버들에게 공통적으로 나타났던 증상이다.

HPNS는 경련, 구역질, 현기증, 쇼크등의 증상과 함께 혼수 상태에 빠질 수 있으며 즉시 사망할 수도 있다.

NOAA의 발표 자료에 따르면 수심 183m 이상으로 다이빙하면서 압축 속도, 즉 하강 속도가 빠를 수록 HPNS 증상이 나타날 확률이 높아진다고 하였다.

또한 다양한 실험에서 300m 수심 이상에서 헬륨이 포함된 기체를 호흡하는 경우에는 하강 속도와 관계 없이 증상이 나타나는 것으로 알려져있다.

이러한 HPNS의 위험성은 테크니컬 다이버들이 헬륨 기체를 사용하고 다이빙 수심이 깊어지면서 부각되었으며 상업(커머셜) 또는 군사 다이빙에서는 이미 이러한 위험을 줄이기 위해 수시간에 걸쳐 대심도로 천천히 하강(일반적인 테크니컬 다이빙에서는 불가한)하는 방법이 사용되고 있다.

기체의 문제

두번째는 기체의 문제로 현재 대부분의 테크니컬 다이빙에 사용하는 부분압 방식의 기체 혼합이 그다지 정확하지 않다는 것이다.

이러한 오차는 기체 혼합 방식의 문제와 더불어 일반적으로 사용되고 있는 기체 분석기의 부정확성에도 문제가 있는데 이러한 오차는 대부분의 다이빙에서는 큰 문제가 되지 않지만 수심이 깊어질수록 그 위험은 증폭 될 수밖에 없다.

이러한 울트라 딥 다이빙에서 사용되는 기체의 산소 함량은 실험실에서 사용되는 “고정밀” 산소 분석기가 동원되어야 할만큼 정확해야 안전하며 일반적으로 우리가 테크니컬 다이빙에서 사용하는 분석기를 사용하는 것은 “자살” 행위나 마찬가지이다.

기체를 혼합하고 실린더에 압축할 때 발생할 수 있는 오염도 이러한 딥 다이빙에서는 큰 위험 요소이다.

이산화탄소, 휘발성 유기 화합물, 오일 증기등이 기체에 섞이는 것은 흔한 일이며 극소량의 오염도는 대부분의 테크니컬 다이빙 범주내에서는 문제가 되지 않을 수 있다.

하지만 주위 압력이 20바를 넘는 경우(예를 들어 수심 190미터) 환경에서는 전혀 다른 이야기가 될 수 있다.

(SCUBA Tec 페이스북에 공개된 사진)

이제 기체의 양에 대해서 알아보자.

개방식 호흡기가 딥 다이빙에 사용되는 것이 좋지 않은 대표적 이유중 하나가 바로 사용되어야 할 기체의 양이 너무 많아진다는 것이다.

결국 사용되어야 할 실린더가 많아지고 수심마다 사용해야 할 각 기체의 혼합 비율이 달라지면서 기체 혼합시의 실수와 오염의 확율은 더욱 높아진다.

또한 다이버는 수심에 따라 호흡기를 바꿔 호흡해야 할 횟수가 점점 많아지고 각 실린더에 연결된 호흡기가 비정상 작동할 확율도 그 갯수만큼 늘어나게 된다.

얼마나 많은 기체가 필요한지 간단하게 예를 들어보자. 수면에서 분당 14리터의 기체를 호흡하는 다이버(대체적인 평균값)가 수심 300미터에서는 무려 분당 450리터를 호흡하게 된다.

하지만 이것은 어디까지나 이론이고 다이버가 실제 다이빙 시에는 다양한 스트레스에 의해 RMV (Respiratory Minute Volume / 분당 호흡량)은 상승하게 마련이다.

결국 더 많은 기체를 필요로 하게 되고 문제의 발생 확률도 높아진다.

장비의 문제

이러한 문제들과 더불어 딥 다이빙에 맞추어 개방식 호흡기를 튜닝하였다 할지라도 무려 31바에 가까운 압력에서는 기체의 밀도가 30배로 높아지고 결국 이러한 수심에서는 호흡기의 성능이 저하될 수 있다.

이것은 아무리 많은 헬륨 기체를 사용했다 하더라도 호흡 자체가 힘들어 질 수 있는 상황을 만들수 있으며 이러한 호흡 곤란은 곧 이산화탄소의 축적을 일으켜 더 큰 문제가 발생할 수 있다.

이산화탄소 축적은 그 자체로도 매우 위험하지만 또한 혈관을 확장시키고 이로 인해 혈액의 흐름이 빨라진다. 결과적으로 신체 조직, 특히 뇌로 더 많은 질소를 공급하게 되어 질소 마취를 가속시키는 역할을 한다.

이산화탄소 축적에 의해 질소가 조직으로 녹아 들어가는 양이 많아지고 가속될 수 있으므로 이러한 상황이 일정 시간 유지될 경우 우리가 일반적으로 사용하는 감압 알고리즘에 변수로 작용하여 결과적으로는 DCI(감압병)의 위험성이 커지게 된다.

또한 이렇게 뇌의 혈관이 확장되어 있는 상태에서 높은 비율의 산소를 호흡할 경우 산소가 뇌로 과다 공급되어 CNS O2 Toxicity (중추신경계 산소 중독)의 위험성도 높아질 수 있다.

Garman이 사용한 기체 / SCUBA Tec 페이스북에 공개된 사진

이러한 딥 다이빙에서는 체온 손실에 대한 문제도 매우 크다. 수온이 낮은 지역에서는 물론이고 열대의 바다도 이 정도 수심에서는 수면과 비교해 최대 20~30도 차이가 날 수 있다.

낮은 수온에서 드라이수트등의 적절한 대비를 하지 않았다면 체온 상실로 인한 체력 손실과 정신적인 스트레스는 다른 여러가지 위험 요소와 복합적으로 더 큰 문제를 발생 시킬 수 있다.

지금까지 거론한 위험 요소들과 더불어 울트라 딥 다이빙시 충분히 발생할 여지가 있는 압력 관절통(Compression Arthralgia), 침수성 폐수종(Immersion Pulmonary Edema) 그리고 Isobaric counterdiffusion 등의 증상들까지 과연 Guy Garman과 그의 팀이 대비했는가에는 많은 의문이 따른다.

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