GF (Gradient Factors)는 무엇이고 어떻게 사용하는가?

감압 기본 (Decompression basics)

다이버가 실린더에 압축된 기체를 호흡하면서 하강하면 이 기체 중 질소, 즉 불활성 기체가 다이버의 신체 조직에 녹아든다. 다이버가 상승 중에는 주변 압력이 감소하면서 호흡할 때 배출하게 된다.

다이빙 때에는 우리에게 보이지 않는 천장(ceiling)이 생기는데 이것은 우리가 감압병에 걸리지 않고 상승할 수 있는 수심을 의미한다. 이 천장(ceiling)은 조직에 녹아든 불활성 기체의 양에 따라 달라진다.

다음 그래프는 다수의 감압 정지를 하는 전형적인 감압 다이빙 프로파일이다. 다이버가 하강하고 시간이 지나면 상승 한계 수심(ceiling)이 깊어지면서 상승이 제한되고 감압이 필요해진다.

조직 구획 (TC = tissue compartment)

불만(Buhlmann) 알고리즘은 인간의 조직을 기체의 용해/배출 속도에 따라 가상의 16개 구획으로 나누어 감압을 계산한다.

위 다이빙 프로파일 그래프 상에 번호로 표시한 각 지점의 조직 구획 압력 상태를 밑의 그래프로 설명한다.

위 그래프에서 값이 100%에 도달하면 포화 상태에 이른  것이며 다이버가 상승할 때에는 100%를 넘어 과포화 상태가 될 수 있다.

이러한 과포화는 감압의 열쇠이지만 그 정도가 지나쳐 조직에 용해된 기체가 거품으로 형성(감압병)되어서는 안된다.

M-values

불만의 M-values(이후로 M 값)는 DCS(감압병) 증상이 일어나지 않는 조직의 최대 한계 압력, 즉 조직에 용해된 불활성 기체 압력의 한계를 의미하며 이 값은 수심과 조직 구획에 따라 다르다.

여기서 중요한 것은 M 값에 가까이 갈수록 기체가 거품을 형성하여 감압병에 걸릴 수 있다는 “이론”을 바탕으로 한다.

이 M값에 따라 감압 다이빙을 한다고 가정하면 버텀 타임이 끝나고 M 값에 도달하는 부근의 수심까지 상승하여 과포화된 조직이 기체를 배출하도록 한 후 다음 수심까지 상승하는 것을 반복하면 M 값을 넘기지 않게 될 것이다.

하지만 불만의 M값은 감압병을 정확하게 예방하지는 못하며 많은 감압병 증세가 M값 또는 그 부근에서 일어났고 상승 프로파일을 변경 할 방법이 필요했다. 그것이 바로 GF, 즉 Gradient Factors이다.

Gradient Factors (GF / 압력 경사도 인자)는 다이버가 얼마나 빨리 그리고 가깝게 불만의 M 값에 도달하는지를 선택할 수 있도록 하며 다음과 같은 식으로 표현할 수 있다.

GF = (조직 구획 압력 – 주위 압력) / (M값 – 주위 압력)

식에서 알 수 있듯이 GF = 1.0은 불만의 M값을 그대로 사용한다는 의미가 된다(다이빙 컴퓨터에서 설정 GF Low/High = 100/100).

GF = 0.8 값을 사용한다고 가정한다면 조직 구획의 압력이 주위 압력과 불만의 M값에 80% 이상을 넘지 않을 것이라는 것을 알 수 있으며 다시 말해 M 값에서 20%의 안전한 여유를 가지고 있다는 의미가 된다.

불만 알고리즘을 사용하는 다이빙 컴퓨터는 보통 GF값을 사용자가 설정할 수 있도록 되어 있는데 첫 번째 상승 지점과 그 이후 상승을 GF = 0.8 로 하려면 80/80으로 설정하면 된다.

GF 설정을 30/70으로 할 때 어떤일이 일어날까?

다이빙 컴퓨터는 조직 구획이 GF = 0.3에 이를 때까지 처음 상승을 허용한다. 즉, 조직 구획의 압력이 그만큼 주위 압력과 불만의 M 값보다 차이가 나고 조직의 압력이 떨어지기 시작하면 다음 감압 정지 수심으로 상승할 수 있게된다.

지금까지 전체 이론을 그래프로 표현하면 위와 같다. GF Low값은 첫번째 감압 정지의 시작과 GF High는 출수 지점 값에 영향을 준다는 것을 이해할 수 있다.

참고: 인터넷상에 GF Low값의 그래프 표현을 세로로 그려놓은 것들이 있는데 오류이며 위와 같이 수직이 되어야 한다.

결국, GF Low값이 낮아 M-Values에 멀어질수록 첫 번째 딥스탑(deep stop)의 수심이 깊어지고 감압 정지도 많아질 것이라는 것도 예상 해 볼 수 있다.

이번에는 이해가 쉽도록 아래 그림으로 표현해 보았다.

왼쪽: M-value에 가까워질 수록 조직에 녹아 있는 기체가 거품으로 형성될 가능성이 커지고 따라서 감압병의 가능성이 커진다는 것이 이론이다.

오른쪽: GF 30/70을 사용할 때의 예를 들면 감압 구간이 상대적으로 M-value에서 떨어져 있고 그만큼 감압병의 가능성은 낮아진다.

어떤 GF 세팅을 사용해야 할까?

사실 이것에는 정답은 없다. 개인마다 불활성 기체 용해/배출 속도가 틀리고 또한 다이빙 당시에 몸 상태에 따라서도 달라지므로 완벽한 표준값을 구하는 것은 불가능하다.

하지만 안전을 위해 보수적인 세팅을 사용해야 하는 것은 분명하고 그 동안의 통계와 DAN의 닐 폴락 박사에 의하면 30/70 정도를 사용하기를 권장하고 있다(이 값은 불만 알고리즘을 사용하는 컴퓨터에 기본값으로도 많이 사용된다).

이 값을 기본으로 하고 무감압 레크레이션 다이빙에서는 GF를 관대하게 바꾸거나 깊은 수심의 감압 다이빙에서는 더 보수적인 값으로 조절하여 사용할 수 있다.

참고 문서:

5 Replies to “GF (Gradient Factors)는 무엇이고 어떻게 사용하는가?”

  1. cats.jpg
    (경고: 위 다이빙 플랜은 예제입니다. 실제 다이빙에 사용하지 마세요!)

    GF 설정에 따른 다이빙 프로파일 차이의 예입니다.
    CCR 다이빙 18/45 기체로 60미터 25분 버텀타임을 계획할 때 왼쪽은 GF 80/90 그리고 오른쪽은 30/70을 사용한 감압 프로그램 결과입니다.
    첫번째 감압 정지 수심을 시작으로 해서 많은 차이가 있다는 것을 알 수 있습니다.

     

     

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