호흡기 1단계 과압 밸브 – OPV (Over Pressure Valve)

과압 밸브(OPV)

1단계에 사용하는 과압 밸브는 어떤 역할을 하고 왜 필요할까?

호흡기 1단계는 실린더의 고압 기체(예 200bar)를 일정한 압력(보통 9~10bar)으로 낮추어 1단계 저압 포트로 보내 2단계를 통하여 다이버가 호흡할 수 있게 된다.

다음은 다이어프램 방식의 1단계가 어떻게 작동하는지 보여주는 단면도이다.

다이어프램 방식 1단계 (출처)

그런데 1단계에 문제가 생겨 압력이 높아지는 경우에는 어떤 현상이 발생할까?

1단계 과압이 발생하는 일반적인 이유는 고압 시트(High Pressure Seat, 그림에서 가운데 부분 빨간색)가 일정 기간 사용 후 마모되거나 불순물이 들어가 비정상 작동하는 경우인데 과압이 생기는 경우 보통 2단계 프리플로우가 발생한다.

즉, 2단계가 기체가 빠져나갈 수 있는 과압 밸브의 역할을 하게 된다.

이러한 과압 현상은 정상적인 1단계에서도 조금씩은 일어나는 현상으로 2단계를 통해서 기체가 빠져나가게 되어 큰 문제가 없다.

그렇다면 2단계가 없는 경우 1단계 과압이 발생하면 어떻게 될까?

기체가 빠져나갈 수 있는 곳이 없으므로 압력은 계속 상승하여 결국 호스가 터지거나 연결된 인플레이터 또는 드라이수트 밸브 등이 압력을 견디지 못하고 폭발하는 등 위험한 상황이 발생할 수 있다(필자는 실제로 인플레이터가 수중에서 폭발하는 것을 본 적이 있다!).

OPV는 1단계 저압이 일정 압력 이상이 되면 열리게 되어 있는 단순한 구조의 밸브로 저압 포트에 연결하여 과압 현상이 발생할 경우 기체가 빠져나갈 수 있도록 하는 장치이다.

OPV가 사용된 1단계

다음과 같은 경우 OPV를 사용한다.

  • 2단계가 연결되지 않은 1단계 호흡기 (예: 드라이수트 전용)
  • 2단계 인라인 셧오프 (inline shutoff) 밸브 또는 퀵 디스커넥트 같이 2단계로 가는 기체를 막을 수 있는 장치를 사용하는 경우 (인라인 셧오프는 기체 손실을 방지하기 위해 스테이지/데코, 베일 아웃용 호흡기에 사용하는 경우가 있다).
인라인 셧오프 밸브

마지막으로 OPV는 일반적으로 2단계가 연결된 호흡기에는 필요하지 않은 장치이다.

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