감압 모델｜몸속 질소를 측정하지 않고 어떻게 계산할까요?

불활성 기체는 압력 차이를 따라 이동합니다

질소는 호흡으로 들어와 혈액과 조직에 녹습니다. 잠수로 흡입 불활성 기체의 부분압이 높아지면 흡수(on-gassing) 방향이, 낮아지면 배출(off-gassing) 방향이 생깁니다. 변화는 즉시 끝나지 않습니다. 체류시간과 이전 잠수 이력이 다음 순간의 출발점이 됩니다.

컴퓨터는 이 과정을 여러 개의 가상 조직 구획(tissue compartments)으로 나눕니다. “빠른 조직은 뇌, 느린 조직은 뼈”처럼 실제 장기와 일대일 대응시키지 않습니다. ZHL-16 계열은 서로 다른 속도를 가진 16개 구획을 함께 추적합니다.

Half-time · 전체의 절반이 아니라 차이의 절반

일정한 흡입 불활성 기체압이 유지될 때 반감기 한 번마다, 현재 조직압과 새 평형 압력 사이 차이가 절반으로 줄어듭니다. 설명을 위해 시작 조직압 1, 목표 3, 반감기 10분인 가상 구획을 놓아봅니다. 아래는 실제 잠수의 조직압이나 감압표가 아닌 정규화한 예입니다.

DIVEBOX EDUCATION

같은 구획도 주변 조건이 다시 바뀌면 그때의 값에서 새 목표를 향해 움직입니다. 그래서 수면 휴식 후에도 느린 구획이 출발 상태로 완전히 돌아오지 않을 수 있습니다.

상승 중에는 흡수와 배출이 함께 일어날 수 있습니다

상승하면 모든 구획이 즉시 같은 속도로 비워진다고 생각하기 쉽습니다. 그러나 흡입 불활성 기체압보다 높은 구획은 배출하면서, 아직 그보다 낮은 구획은 흡수를 이어갈 수 있습니다. 상승을 무작정 느리게 하거나 깊은 곳에 오래 멈추면 모든 구획의 부담이 줄어드는 것은 아닙니다.

과포화(supersaturation)는 조직의 불활성 기체 장력이 주변 절대압력을 넘는 상태를 말합니다. 배출을 이끄는 차이와 기포 위험을 관리해야 하므로, “질소를 전부 없앤 뒤 상승한다”는 설명도 맞지 않습니다.

M-value와 Bühlmann ZHL 계열

M-value는 특정 주변 압력에서 모델이 사용하는 구획별 불활성 기체압 한계선입니다. 구획마다 계수가 다르며 수심에 따라 한계가 바뀝니다. Bühlmann ZHL 계열은 이런 흡수·배출과 한계 관계로 상승 가능 조건을 계산합니다. ZHL-16B·16C 등 계수와 구현, 추가 보수성 설정이 결과에 영향을 줍니다.

한계선 아래라고 기포가 없거나 감압병이 불가능한 것은 아닙니다. M-value는 모든 사람에게 동일하게 존재하는 해부학적 경계가 아닙니다. 감압병은 개인과 환경의 영향을 받는 확률적 위험이고, 이 모델 자체가 개인의 발병 확률을 숫자로 측정해 주지는 않습니다. Gradient Factor는 이 선과 주변압 사이의 차이에 여유를 두는 방식입니다.

Ceiling과 NDL은 같은 숫자가 아닙니다

감압 천장(ceiling)은 현재 모델 상태에서 넘어 올라가면 안 되는 가장 얕은 깊이를 나타냅니다. NDL은 현재 수심을 계속 유지한다고 가정할 때 의무 감압정지 없이 모델이 정한 상승을 시작할 수 있는 잔여 체류시간입니다. NDL은 실제 상승시간이나 탱크의 남은 호흡시간이 아닙니다.

다른 모델·보수성·가스 설정·샘플링·반복 잠수 이력을 가진 컴퓨터는 같은 순간에도 다른 값을 보여줄 수 있습니다. 각자 자기 기기를 사용하고, 팀에서는 더 먼저 도달하는 제한에 맞춰 종료할 수 있도록 합의합니다.

반복·다일 다이빙을 계획에 반영하기

라자암팟이나 홍해의 며칠짜리 항로에서도 매번 같은 횟수를 채우는 것이 목표일 필요는 없습니다. 비상 가스 계산도 별도로 충족해야 합니다.