나이트록스 다이빙
▶ 공기의 구성
나이트록스의 이론에 들어가기 전에 일반 공기의 구성과 공기를 마셨을 때 일어나는 일에 대하여 다시 한 번 생각해보자.
우리가 마시는 공기는 약 21%의 산소와 79%의 질소를 이루어져 있다는 것은 이미 알고 있을 것이다. 반대로 내쉴 때는 약 16%의 산소와 74%의 질소 그리고 신진대사로 생성된 3.6%의 이산화탄소와 6.2%의 수증기가 몸밖으로 나간다.
산소는 화학적으로 혈액 속의 헤모글로빈과 결합하고 혈장 속으로 흡수되어 우리의 몸 속을 돌아다니다가 세포활동을 위한 연료가 된다. 이로 인해 인간은 산소에 의존하여 산다고 할 수 있다.
산소와는 달리 질소는 불활성기체로 우리가 호흡을 할 때 혈액이나 조직에 흡수가 되지만 우리 몸 속에서 신진대사를 일으키거나 다른 형태로 사용되지는 않는다. 스쿠버 호흡기는 주변의 압력과 똑같은 압력의 공기를 우리의 허파 속으로 보내 준다는 것을 알고 있다. 이 공기 속의 질소는 우리가 물 속으로 하강하게 되면 압력이 높아져서 몸 속에 녹아 남아 있게 되고 반대로 상승하면 압력이 낮아져서 다시 기체로 변하여 몸밖으로 나가게 된다. 수압이 높아지면 더 많은 질소가 혈액과 조직 속에 녹아 들어가고 반대로 압력이 낮아지면 혈액과 조직에 녹아 있던 질소가 허파를 통해 기화되어 몸밖으로 나가게 된다.
헨리의 법칙으로 설명되는 이러한 기초감압 이론이 나이트록스의 장점과 단점을 이해하는데 도움이 된다.
▶ 나이트록스란 무엇인가?
나이트록스도 공기와 같은 기체들로 구성되어 있지만 그 기체의 구성비율이 공기와 다를 뿐이다. 즉 공기보다 산소의 비율이 높고 나머지를 채우고 있는 질소의 비율은 낮다. 산소의 비율이 21%보다 높을 때 ’산소비율을 높인 공기 나이트록스’라는 뜻의 Enriched Air Nitrox(EAN 또는 EANx)라고 불리운다. EANx 속의 x는 인위적으로 혼합시킨 기체의 산소 비율을 나타낸다.
가장 일반적으로 사용되는 산소의 혼합비율은 32%와 36%이다. EAN32는 산소의 비율이 32%이고 EAN36%은 산소의 비율이 36%라는 뜻이다. 미해양대기국(National Oceanic and Atmospheric Administration: NOAA)에서는 이들 두 종류의 나이트록스를 NOAA Nitrox I(NNI)과 NOAA NitroxⅡ(NN Ⅱ)라고 명명했다.
산소의 비율이 32%라면 당연히 질소는 전체 기체 중에 68%가 된다. 마찬가지로 산소의 비율이 36%이면 질소는 나머지 부분인 64%로 채워져 있다. 이처럼 산소의 비율이 높아지면서 질소의 비율이 낮아지는 것이 다이빙할 때 다이버에게 유리하게 작용한다. 감압불필요 한계 시간이 길어질뿐만 아니라 감압병의 원인이 되는 혈관 속의 미세한 질소기체가 적게 축적된다.
또한 질소는 30미터 이하의 수심에서 신경계통에 영향을 미쳐 질소마취라는 환각 현상을 일으키는데, 많은 나이트록스 다이버들은 이 수심에서 이러한 환각 현상이 확실히 줄었다고 보고 한다.
많은 나이트록스 다이버들은 비슷하게 했던 공기 다이빙과 비교하여 나이트록스 다이빙 후에는 기분이 상쾌함을 느끼며 다이빙 직후의 나른함과 피곤함을 덜 느끼게 된다고 말한다. 아무튼 공기 다이빙보다 나이트록스 다이빙은 질소가 적기 때문에 여러 가지 안전요인이 있을 수 있고 잠수 시간을 연장하거나 수면 휴식 시간을 줄이는데 유리하다. 결론적으로 나이트록스 다이빙은 여러 가지 방향으로 다이버에게 좋은 점을 제공한다.
▶ 양면성을 갖고 있는 나이트록스
위에서 열거한 것처럼 나이트록스 다이빙은 질소의 비율이 적기 때문에 이로운 점들이 확실히 많다. 그렇다면 산소의 비율이 높으로써 생기는 다른 한쪽 면은 어떤가?
산소는 다이버에게 잠수수심과 시간의 한계를 주고 있다. 나이트록스 다이버에게는 더욱 더 그렇다. 우리는 다이빙에 관련된 여러 가지 지켜야 될 것들과 그와 관련한 위험성들을 강조하는 이론들을 이해하고 있다. 그리고 꼭 필요한 이론 속에서의 안전한 다이빙을 배우는 것이 새로운 일은 아니다.
스쿠버 기초교육에서 우리는 무감압 한계시간을 배웠다. 그것을 만약 초과한다면 벤즈(DCS)에 걸릴 확률이 높다는 것도 배웠다. 그리고 천천히 상승해야 벤즈를 피할 수 있다고 알고 있다. 더 나아가 깊은 수심에서는 질소 마취를 경계해야 되고 다이버의 모든 능력 또한 감소되는 위험성도 잘 이해하고 있다. 그렇다면 나이트록스다이버가 새로 배우고 이해해야 될 문제점은 어떤 것인가? 그것은 산소한계(Oxygen limits) 즉 산소가 갖고있는 해로운
점들을 정확히 알고 그 한계 안에서 다이빙하는 것이다.
▶ 산소한계
산소한계는 새로운 사실이 아니고 다이버들에게 늘 존재하고 있었다. 그렇지만 일반 공기의 산소비율로 40m미만의 다이빙을 하는 경우에는 위험하지 않다. 공기 중에 포함된 산소로 인한 위험은 바닷물 약 70m 이상의 수심에서 발생된다. 이 깊이는 일반 레크리에이션 다이버에게는 엄청난 깊이의 수심이다.
우리가 사용하는 탱크 속의 산소 비율을 높일수록 안전한 수심은 낮아진다. 두 가지 표준혼합(Standard Nitrox Mixes)의 다이브 테이블 한계 수심은 EAN32의 경우 42.9m(130ft), EAN36의 경우는 36.3m(110ft)이다. 이렇듯 산소비율이 높을수록 한계수심은 얕아진다. 참고로 순수산소 즉 100% 산소의 한계수심은 6.6m(20ft)이다. 이 깊이 이내에서만 순수산소 다이빙이 허락된다.
질소는 다이버에게 잠수 시간의 한계를 주고 산소는 잠수 깊이의 한계를 주는 요소를 갖고 있다. 이러한 산소의 한계에 대해서 생리학적으로 발생되는 위험에 관해서도 뒤에 자세히 언급토록 하겠다.
그렇지만 오랜 실험 끝에 산소를 높여서 생기는 제약보다는 질소를 줄임으로서 생기는 이점이 다이버에게 더 많다고 판단하게 되었다. 실제로 많은 나이트록스 다이버는 나이트록스를 사용하지만 공기사용을 기준으로 계산된 감압불필요 한계시간을 초과하지 않는 방법으로 다이빙함으로써 생릭학적으로 안전이 그만큼 증가하게 됐다.
감압불필요 한계 시간 가까이 다이빙해야 되는 다이버들 또는 신체적으로 혈액 등 순환이 원활치못한 뚱뚱하거나 나이가 많은 다이버들, 힘들고 추운 다이빙, 술을 자주 많이 마시는 다이버 또는 약물복용 치료를 하고 있을 때, 다이빙 후 힘든 일을 해야 할 경우, 몸이 아플 때, 여러번의 연속 다이빙을 할 때 또는 감압병의 경험이 있을 때 공기 다이빙 기준으로 나이트록스를 이용하도록 권하고 있다.
이러한 위험도가 없는 다이버들은 나이트록스 다이빙을 함으로써 더 긴 잠수시간 또는 짧은 수면 휴식시간의 이점을 가질 수 있다. 이러한 질소와 산소의 특징들을 잘 이해함으로써 특히 20∼40m 사이의 다이빙에서는 공기 다이빙보다 나이트록스가 확실한 이점들을 갖고 있다.