이번에는 밸런스 다이아프램 방식의 호흡기에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 한 때는 스쿠바프로의 피스톤 밸런스 호흡기 MK25/S600이 참 많았습니다. 하지만 이제는 다양한 메이커의 정말 많은 호흡기가 보이고 다이아프램 방식이 보다 보편화 된 것 같습니다.
호흡기에 대해 설명하기 앞서, 다이어프램의 뜻을 잠시 알아보겠습니다. 다이어프램이란 물 등의 유입을 막으면서, 기계를 작동시킬 때 사용하는 탄성이 있는 고무 등으로 된 얇은 막입니다.
다이아프램은 다이빙을 할 때 호흡기에 수압을 전달하는 역할을 합니다. (수압 간접 전달) 피스톤 방식은 1단계에 구멍이 있어서 물이 직접 수압을 전달하게 됩니다. (수압 직접 전달)
중간압은 보통 10bar 내외입니다. 이는 수면 기준이고, 물 속으로 깊이 들어가면 10m당 1bar의 힘이 커지면서 스프링의 미는 힘을 방해합니다. 그렇기에 중간압이 10bar 정도가 되면, 즉 90m 이상 들어가면 수압이 피스톤 힘보다 강해져서 피스톤은 열리지 않게 됩니다. 그런데 한쪽에서 밀어주는 수압을 반대쪽에서도 밀어준다면 서로의 힘이 상쇄되어서 수압은 0이 되고, 수심에 관계없이 스프링의 힘을 온전히 피스톤에 전달할 수 있게 되지요. 그렇게 수심에 따른 중간압 문제를 해결했습니다.
호흐기는 수압 전달 방식에 따라 피스톤과 다이어프램 방식으로 나뉘게 됩니다. 피스톤 방식은 구멍을 통해 직접 수압을 전달합니다. 하지만 물에 직접 닿기 때문에 오염에 취약할 수 밖에 없고, 관리가 소홀하면 오링 등이 파손되면서 내부로까지 오염, 부식 등이 발생합니다. 그리고 추운 다이빙에서는 찬물이 직접 닿기 때문에 다이아프램 방식보다 동결의 가능성이 커집니다.
다이아프램 방식은 다이아프램이라는 격막을 스프링과 피스톤 사이에 넣어서 수압과 스프링의 힘을 대신 받아서 피스톤에 전달합니다. 그렇기 때문에 호흡기 내부로 물이 들어가지 않고 찬물에 직접 닿지 않기 때문에 동계 다이빙에 더욱 유리합니다.
그리고 실제로는 위의 단순화된 그림과 달리 1단계 전체를 보호해주는 다이어프램이 하나 더 있습니다. 이 부분을 환경씰이라고 하여, 이곳에 기름이나 알코올 등을 넣거나 건조한 공기층을 가지고 있어서 동계 다이빙을 할 때 호흡기가 얼지 않도록 합니다.
다이아프램도 피스톤과 방식이 비슷합니다. 다만 피스톤의 움직임이 다이아프램을 통해서 전달됩니다. 아래의 그림에서 색깔이 진한 곳이 고압, 연한 곳이 중간압입니다. 1) 다이버가 숨을 들이쉬면중간압이 낮아집니다 ☞ 중간압이 낮아지고 스프링이 올라가면서 피스톤을 밀어올립니다 2) 다이버가 숨을 내쉬거나 멈추면고압 챔버에서 중간압 챔버로 공기가 흘러갑니다 ☞ 중간압이 세지면서 공기가 다이아프램을 밀게됩니다 ☞ 10bar 정도의 중간압이 다 차면 고압 챔버가 닫히게 됩니다. 이 과정이 다이빙 내내 반복됩니다. 과정을 단순하게 설명했지만, 피스톤 방식, 다이어프램 방식 상관없이 지금까지 좋은 성능을 보여줬습니다. 호흡기는 우리들이 이론이나 메커니즘을 몰라도 숨만 쉬면 나머지 는 알아서 해주는 정말 잘 만들어진 기계입니다. 그래서 우리들은 오픈워터 자격증 교육 때 배우는 것은 숨을 잘 쉬는 법을 배우고, 호흡기의 관리요령을 배웠던 것입니다.
📌 cf. 밸런스드 피스톤 ${[%post|69300%]} 📌 cf. 언밸런스드 피스톤 ${[%post|69299%]}