잠수종
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1. 개요
잠수종은 수중 작업과 탐험을 위한 초기 장비 중 하나로, 기원전 4세기에 아리스토텔레스가 사용을 묘사한 기록이 있다. 16세기부터 다양한 형태의 잠수종이 개발되었으며, 17세기에는 에드먼드 핼리가 장기간 잠수 가능한 설계를 완성했다. 잠수종은 습식 벨과 폐쇄형 벨로 구분되며, 습식 벨은 잠수부를 수중 작업장으로 내리고 올리는 플랫폼 역할을 하고, 폐쇄형 벨은 작업 현장까지 운반되어 잠수부가 드나들 수 있는 압력 용기 역할을 한다. 잠수종은 현대에도 잠수 지원선, 해저 구조 작업 등에 활용되며, 구조 벨, 관찰 벨과 같은 특수한 목적의 형태로도 사용된다.
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| 잠수종 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 이름 | 잠수종 |
| 다른 이름 | 폐쇄형 벨 인원 이동 캡슐 습식 벨 개방형 벨 |
| 용도 | 표면 공급 및 포화 잠수부를 표면에서 수중 작업장으로, 그리고 다시 표면으로 수직 이동시키는 데 사용됨. |
| 기술 정보 | |
| 발명가 | 알 수 없음 (문서에 명시되지 않음) |
| 제작사 | 알 수 없음 (문서에 명시되지 않음) |
| 모델 | 알 수 없음 (문서에 명시되지 않음) |
| 관련 장비 | 배저스피어 |
2. 역사
잠수종은 수중 작업과 탐험을 위한 가장 초창기 장비 중 하나이다. 기원전 4세기 아리스토텔레스는 잠수종의 사용을 처음으로 묘사했고, 알렉산드로스 3세가 잠수종을 사용했다는 전설도 전해진다.
16세기 이후, 구글리에르모 데 로레나를 시작으로 여러 사람들이 잠수종을 제작하고 시험했다. 프란츠 케슬러, 존 윈throp 등이 잠수종을 개선하거나 제작에 대한 기록을 남겼다. 17세기에는 알브레히트 폰 트릴레벤이 침몰한 군함 바사호의 대포 인양에 잠수종을 사용했고, 윌리엄 핍스 경은 스페인 갤리온선의 잔해에서 보물을 인양하는 데 사용했다. 드니 파팽은 잠수종 내부 압력 유지 방법을 제안했고, 존 스미턴이 이를 활용했다. 에드먼드 핼리는 장기간 잠수 가능한 잠수종을 설계했으며, 찰스 스팔딩은 이를 개선했지만 더블린 해안에서 조카와 함께 사망했다.
1790년에는 일본에 네덜란드로부터 잠수종이 수입되어 나가사키의 항만 공사에 사용되었다.
2. 1. 고대
기원전 4세기 아리스토텔레스는 "잠수부들이 솥을 내려 물에 잠기게 하여 호흡을 잘 할 수 있게 한다. 솥에는 물이 채워지지 않고 공기가 유지되기 때문이다. 솥이 물속으로 똑바로 들어가기 때문이다."라며 잠수종의 사용을 처음으로 묘사했다. 알렉산드로스 3세에 대한 전설에 따르면, 그는 폐쇄된 선박을 타고 바다를 탐험했다고 전해진다. 이 전설의 기원은 불분명하지만, 가장 오래된 작품 중 일부는 중세 초기에 제작되었다.
2. 2. 중세 ~ 근세
1535년, 구글리에르모 데 로레나는 로마 근처 호수에 침몰한 선박을 탐사하기 위해 잠수종을 제작하고 시험했다. 1538년에는 스페인에서 가죽과 금속으로 만든 원시적인 잠수종이 제작되었다.[1]1616년, 프란츠 케슬러는 개선된 잠수종을 설계했다. 1642년, 존 윈throp은 에드워드 벤달의 잠수종 제작에 대해 기록했다.
1658년, 알브레히트 폰 트릴레벤은 잠수종을 사용하여 침몰한 군함 바사호의 대포를 인양했다. 1663년, 그레셤 칼리지의 발라드에 잠수종이 언급되었다.
1687년, 윌리엄 핍스 경은 잠수종을 사용하여 스페인 갤리온선의 잔해에서 보물을 인양했다. 1689년, 드니 파팽은 잠수종 내부 압력 유지 방법을 제안했고, 1789년 존 스미턴이 이를 활용했다. 1691년, 에드먼드 핼리는 장기간 잠수 가능한 잠수종 설계를 완성했다.
1775년, 찰스 스팔딩은 핼리의 설계를 개선했으나, 1783년 더블린 해안에서 조카와 함께 사망했다.
2. 3. 일본으로의 전래
1790년, 일본에 네덜란드로부터 잠수종이 수입되어 아키노우라(飽の浦) 격선소(撃船所) 축조에 사용되었다.[2] 1793년(간세이 5년), 도쿠가와 이에나리 쇼군의 명령으로 데지마 네덜란드 상관에 잠수종을 주문했으나, 나폴레옹 전쟁 등의 영향으로 출하가 지연되었다.[2] 1834년(덴포 5년), 영국제 잠수종이 네덜란드어 '도이케스크로크(ドイケスクロク)'라는 이름으로 나가사키에 도착했다.[3] 이 잠수종은 나가사키 조선소의 첫 번째 공장인 에도 막부의 나가사키 제철소 건설 시, 수리선 접안용 안벽 축조 수중 공사에 사용되었다.[3] 현재 나가사키 조선소 사료관의 미쓰비시 나가사키 조선소 구 목형장에 전시되어 있다.[4]3. 역학
다이빙 벨은 기체 압축기를 통해 호흡 기체를 공급받는다. 이는 신선한 기체를 공급하고, 벨 내부 기체 압력(부피)을 유지하는 두 가지 역할을 한다. 습식 벨이 하강할 때, 수압으로 인해 벨 내부 기체가 압축된다. 이때 기체를 계속 주입하지 않으면 내부 기체가 외부 수압보다 약해져 물이 벨 내부로 차오르게 된다. 따라서 가압된 기체를 추가 공급하여 벨 내부 부피를 일정하게 유지한다.
다이빙 벨은 잠수작업지원선(DSV)이나 석유 시추선 등에 탑재된 문 풀(Moon Pool)을 통해 운용된다. 문 풀은 잠수작업지원선 등의 데크 바닥에 뚫린 큰 구멍으로, 다이빙 벨이 물속으로 들어가고 나올 수 있게 한다.
3. 1. 습식 벨 (Wet bell)
습식 벨(Wet bell)은 바닥이 열려 있는 공기 공간이 있어 잠수부가 머리를 물 밖으로 내밀 수 있는 개방형 잠수종이다. 부력 조절을 위해 무게추를 달고, 잠수부의 편의를 위해 좌석을 설치하기도 한다. 비상 가스 공급용 실린더, 작업 도구, 장애가 있는 잠수부를 들어 올리기 위한 장비 등도 탑재된다.습식 벨은 크게 두 가지 유형으로 나뉜다.
- Type 1: 잠수사의 엄빌리컬(umbilical)이 표면에서 직접 공급된다. 다이빙 스테이지와 유사하며, 잠수부는 엄빌리컬을 따라 벨로 복귀한다. 비상시에는 엄빌리컬이 벨로 들어오는 반대쪽으로 빠져나와 자유롭게 수면으로 상승할 수 있다.
- Type 2: 벨 내부 가스 패널에서 잠수사의 엄빌리컬과 BIBS(Built-In Breathing System)에 가스를 공급한다. 잠수부는 상승 시 자체 엄빌리컬을 관리해야 한다.
3. 1. 1. 습식 벨 운용
잠수부를 태운 벨은 크레인이나 다빗, 윈치를 사용하여 작업 깊이까지 내려진다. 하강 시 수압 증가에 따라 공기 공간이 채워지고, 이산화 탄소 수준 유지를 위해 공기가 갱신된다. 벨 내부에 기체 압축기로 연결된 호스(엄빌리컬)를 통해 호흡 기체를 공급하는데, 이는 두 가지 역할을 한다.- 신선한 기체는 내부에 있는 사람이 호흡하는 데 이용하며, 과잉된 기체는 습식 구일 경우 밑에서부터 표면으로 거품 형태로 자연스럽게 배출된다.
- 습식 구가 하강할 경우, 물의 압력이 종 내부의 기체를 압축시킨다. 만약 기체가 계속 주입되지 않아 내부의 기체가 외부에서 가하는 수압보다 약해지게 되면, 기체가 압축되면서 물이 부분적으로 구 내부로 차오르게 된다. 가압된 기체를 추가적으로 공급하면 종 내부는 일정한 부피로 계속해서 유지할 수 있게 해 준다.
상승 시 압력 감소에 따라 과도한 공기가 배출되며, 계획된 감압 일정에 따라 상승한다.
3. 2. 폐쇄형 벨 (Closed bell)
인원 이송 캡슐 또는 잠수 감압 챔버라고도 불리는 폐쇄형 벨은 압력 용기이다. 구체 또는 구형 원통형 구조가 일반적이며, 바닥에 압력 해치가 있다. 비상시에는 벨 내부 압력을 유지하면서 밸러스트(무게추)를 해제하여 표면으로 떠오를 수 있다. 표면의 데크 감압 챔버 또는 포화 시스템에 연결(locking) 가능하다. 연결은 바닥이나 측면으로 할 수 있다.내부 공간은 잠수부와 벨맨(대기 잠수부)이 앉을 수 있는 크기이며, 엄빌리컬(탯줄) 보관, 해치 개폐가 가능해야 한다. 외부에는 보조 장비 지지 프레임, 비상 가스 및 전원 공급 장치가 설치된다.
벨 엄빌리컬은 주 호흡 가스, 통신, 기압계 호스, 온수, 전원 등을 공급한다. 비상 수중 통신 시스템, 뷰포트(창), 의료 잠금 장치 등이 있을 수 있다. 엄빌리컬 절단기가 장착될 수 있으며, 비상 엄빌리컬 연결을 위한 '핫 스태브 유닛'이 장착될 수 있다. 외부 비상 배터리 팩, 이산화탄소 스크러버, 에어컨 등이 장착될 수 있다. 부상당한 잠수부 구조 및 치료 장비가 제공된다.
3. 3. 호흡 가스 분배
잠수종의 호흡 가스 공급은 주 가스 공급 장치, 예비 가스 공급 장치, 비상 가스 공급 장치로 구성된다. 잠수사는 반폐쇄 회로 재호흡기나 스쿠버 실린더에 충분한 구조 가스를 휴대하여 엄빌리컬(탯줄) 공급에 문제가 발생할 경우 잠수종으로 돌아갈 수 있도록 해야 한다.주 가스는 저압 호흡 공기 압축기로 공급되는 압축 공기이거나, "쿼드"라고 하는 고압 저장 실린더의 매니폴드 클러스터로 제공되는 혼합 가스일 수 있다. 주 가스는 고장이나 문제 해결 시를 제외하고 다이빙 작업 전체에 걸쳐 주 가스 패널에 연결되며, 문제가 생기면 잠수사는 예비 가스로 전환한다.
예비 가스는 주 가스 패널에 연결되어 공급 밸브를 열어 즉시 사용할 수 있으며, 저압 압축기나 고압 저장 장치에서 공급될 수 있다. 주 가스 공급 장치와 조성이 같다.
감압 가스는 사용 시 주 가스 패널을 통해 공급된다. 주 가스와 동일한 가스이거나 산소 농축 혼합물, 또는 순수 산소일 수 있다. 습식 잠수종에서 수중 감압을 위한 가스 전환은 상업 다이빙에서 선호되는 절차가 아닌데, 이는 호흡 가스 전달 시스템 전체가 산소 청결해야 하고, 의무 감압이 계획된 경우 현장에 감압 챔버가 필요하므로 산소 표면 감압(SurDO2)을 챔버에서 수행하는 것이 더 편리하기 때문이다.
비상 가스는 잠수종에 탑재되며, 보통 잠수종 가스 패널에 연결된 소수의 50리터 고압 실린더에 담겨 있다. 이 가스는 주 가스와 같아야 한다.
주 가스 분배 패널은 다이빙 작업의 제어 지점에 있으며, 가스 담당자가 조작한다. 가스 담당자는 잠수사일 수도 있고, 가스가 공기인 경우 다이빙 감독관이 직접 조작할 수도 있다.
3. 3. 1. 벨 가스 패널
벨 가스 패널은 밀폐형 잠수종 내부와 2형 습식 잠수종 캐노피 아래에 장착된 밸브, 파이프, 호스 및 게이지의 집합체이다. 벨맨이 조작하며, 주/보조 가스 공급 및 비상 가스를 관리한다. 잠수종 가스 패널은 주 가스 패널에서 잠수종 연결 케이블을 통해 주 및 보조 가스 공급을 받으며, 잠수종에 탑재된 실린더로부터 비상용 가스를 공급받는다. 헬륨 회수 시스템을 사용할 경우, 회수된 가스의 반환 호스는 잠수종 가스 패널과 배압 조절기를 거쳐 표면으로 이동한다.4. 현대 다이빙 벨 배치
현대 다이빙 벨은 잠수 지원선에서 갠트리 또는 A-프레임을 사용하여 선박이나 플랫폼 측면에 배치하거나, 문풀을 통해 배치한다. 이러한 배치 시스템을 발사 및 회수 시스템(LARS)이라고 한다.
종 엄빌리컬(탯줄)은 종 가스 패널에 가스를 공급하며, 이는 종 내부 가스 패널에 연결된 잠수사 엑스커전 엄빌리컬과 별개이다. 종 엄빌리컬은 큰 드럼이나 엄빌리컬 바스켓에서 배치되며, 사용 시 수직에 가깝게 유지하고 회수 시 깔끔하게 감기도록 엄빌리컬 장력을 조절하여 수중 장애물에 걸릴 위험을 줄인다.
벨 잠수 팀은 보통 종 안에 작업 잠수부와 벨맨(종 담당자) 두 명으로 구성된다. 벨맨은 대기 잠수사 역할을 하며, 작업 잠수부 엄빌리컬을 관리하고 선상 가스 분배 패널을 운영한다. 비상시 작업 잠수부에게 접근할 수 있도록 벨맨은 더 긴 엄빌리컬을 가진다. 이 팀은 잠수 감독관의 통제를 받으며, 윈치 운영자 등이 포함될 수 있다.
4. 1. 럼프 웨이트 (Clump weight)
럼프 웨이트(clump weight)는 잠수종 배치 시 사용하는 밸러스트 무게추이다. 럼프 웨이트는 윈치에서 갠트리 측면의 시브(sheave)를 지나 무게추까지 내려가고, 무게추 측면의 시브 쌍을 돌아 다시 갠트리 반대편으로 올라가 고정되는 케이블에 매달린다. 이 무게추는 케이블 두 부분 사이에 자유롭게 매달려 있으며, 무게 때문에 수평으로 매달려 케이블에 장력을 유지한다. 잠수종은 럼프 웨이트 케이블의 두 부분 사이에 매달려 있으며, 내리고 올릴 때 케이블을 따라 미끄러지는 페어리드(fairlead)가 각 측면에 있다. 잠수종을 내릴 때, 페어리드는 배치 케이블에서 잠수종이 회전하는 것을 방지하여 엄빌리컬에 꼬임, 루프 형성, 걸림 위험을 방지한다. 따라서 럼프 웨이트 케이블은 잠수종을 작업장까지 내리고 플랫폼으로 다시 올리는 가이드라인 또는 레일 역할을 한다. 리프팅 윈치 또는 케이블에 고장이 발생하고 잠수종의 밸러스트가 해제되면, 양성 부력을 가진 잠수종은 떠오를 수 있으며, 케이블은 비교적 쉽게 회수할 수 있는 위치까지 잠수종을 표면으로 안내한다. 럼프 웨이트 케이블은 비상 회수 시스템으로도 사용될 수 있으며, 이 경우 잠수종과 무게추를 함께 들어 올린다.4. 2. 벨 스테이지 (Bell stage)
벨 스테이지는 잠수종 아래에 있는 개방형 구조물로, 잠수종 하부 잠금장치가 클럼프 웨이트나 해저면에 너무 가까이 접근하는 것을 방지하여 잠수사들이 안전하게 벨에서 나가고 들어올 수 있는 공간을 확보해 준다. 벨 스테이지는 벨의 일부로 배치되거나 클럼프 웨이트의 일부로 배치될 수 있으며, 도구 및 장비를 운반하기 위한 바구니가 장착될 수 있다.4. 3. 벨 처리 시스템 (Bell handling system)
밀폐형 잠수종 처리 시스템은 잠수종을 챔버 시스템에 고정된 위치에서 물 속으로 이동시키고, 작업 깊이까지 내린 다음 과도한 움직임 없이 제 위치에 유지하며, 챔버 시스템으로 회수하는 데 사용된다. 잠수종을 갑판 위로 옮기는 데 사용되는 시스템은 갑판 트롤리 시스템, 오버헤드 갠트리 또는 스윙 A-프레임일 수 있다. 이 시스템은 악천후에도 챔버 트렁킹에 정확하게 위치시킬 수 있도록 지지된 잠수종의 움직임을 충분히 제한해야 한다.
종 엄빌리컬(탯줄)은 종 가스 패널에 가스를 공급하며, 종 내부의 가스 패널에 연결된 잠수사의 엑스커전 엄빌리컬과 별개이다. 종 엄빌리컬은 큰 드럼 또는 엄빌리컬 바스켓에서 배치되며, 사용 시 수직에 가깝게 유지하고 회수 시 깔끔하게 감기도록 엄빌리컬의 장력을 낮게 유지하지만 충분하게 유지하도록 주의한다. 이렇게 하면 수중 장애물에 엄빌리컬이 걸릴 위험이 줄어든다.
잠수종은 갠트리 또는 A-프레임을 사용하여 선박이나 플랫폼 측면 또는 문풀을 통해 배치되며, 여기에서 덩어리 추와 종이 매달린다. 내장형 포화 시스템을 갖춘 잠수 지원선에서는 종을 문풀을 통해 배치할 수 있다. 종 처리 시스템은 발사 및 회수 시스템(LARS)이라고도 한다.
종 잠수 팀은 일반적으로 종 안에 두 명의 잠수부(작업 잠수부, 종 담당자)를 포함한다. 종 담당자는 대기 잠수사이며, 작업 잠수사에게 엄빌리컬을 담당하고, 선상 가스 분배 패널을 운영하며, 비상시 작업 잠수사에게 접근할 수 있도록 더 긴 엄빌리컬을 가진다. 팀은 잠수 감독관의 통제를 받으며, 윈치 운영자 등을 포함할 수 있다.
잠수종 커서는 물보라 구역을 통과할 때 움직임을 제어하는 데 사용될 수 있으며, 히브 보상 장비는 잠수종이 주변 압력에 열려 있을 때 작업 깊이에서 수직 움직임을 제한하는 데 사용될 수 있다.
4. 3. 1. 벨 커서 (Bell cursor)
벨 커서는 벨(잠수종)의 움직임을 안내하고 제어하는 장치이다. 특히 수면 근처에서 공기와 파도에 의해 벨이 크게 움직일 수 있는 물보라 구역에서 사용된다. 벨 커서는 밸러스트(ballast, 선박이나 기구의 안정을 위해 싣는 추) 무게에 의존하는 수동 시스템이거나, 수직 운동을 위해 제어되는 구동 시스템을 사용하는 능동 시스템일 수 있다. 벨 커서는 벨에 고정되어 수평 이동을 제한하며, 레일 위에서 수직으로 움직이는 받침대를 가지고 있다. 벨은 물보라 구역 아래의 비교적 잔잔한 물에서 커서에 의해 해제되고 고정된다.4. 3. 2. 히브 보상 (Heave compensation)
히브 보상 장비는 플랫폼의 움직임으로 인해 발생하는 취급 시스템의 수직 운동에 대응하여 벨의 깊이를 안정시키는 데 사용되며, 일반적으로 가이드 와이어의 정확한 장력을 유지한다. 플랫폼의 안정성에 따라 일반적으로 필수적이지는 않다.4. 3. 3. 크로스 홀링 (Cross-hauling)
크로스 홀링 시스템은 독립적인 리프팅 장치에서 나온 케이블로, 발사 및 회수 시스템(LARS) 바로 아래 지점에서 종을 측면으로 이동시키는 데 사용된다. 이는 종의 회전을 제한하고 비상시 종 회수 시스템으로도 사용될 수 있다.5. 감압 챔버와의 사용
상업 잠수 업체들은 일반적으로 표면 감압 챔버와 함께 밀폐형 벨을 사용한다. 이러한 방식은 안전성과 인체 공학적 이점을 제공하며, 벨을 표면으로 끌어올려 잠수 지원선으로 되돌린 후 감압을 수행할 수 있게 해준다. 밀폐형 벨은 종종 포화 잠수와 해저 구조 작업에 사용된다. 잠수 벨은 에어록의 결합 플랜지를 통해 승무원의 가압 이송을 위해 데크 감압 챔버 또는 포화 시스템에 연결된다.
6. 에어록 다이빙 벨 (Air-lock diving bells)
에어록 잠수종 설비는 지브롤터 항구에서 전함의 계류 시설을 설치, 검사 및 수리하기 위해 특별히 제작된 바지선이었다. 이 설비는 런던 램버스의 지베 고먼과 에섹스주의 위벤호의 포레스트 & Co. Ltd가 설계했으며, 1902년에 제작하여 영국 해군성에 공급했다.
이 선박은 지브롤터의 특수한 상황 때문에 만들어졌다. 무거운 항만 계류 시설은 중앙 링에서 해저를 따라 방사형으로 뻗어 있는 세 개의 체인을 가지고 있으며, 각 체인은 큰 닻으로 끝난다. 대부분의 항만은 해저가 부드러우므로 진흙, 점토 또는 모래에 닻을 정착하여 계류 시설을 설치하는 것이 일반적이지만, 해저가 단단한 암반인 지브롤터 항구에서는 그렇게 할 수 없었다.
작동 시 바지선은 작업 현장 위로 예인되어 닻으로 제자리에 고정되고, 잠수종은 수직으로 바닥까지 내려진다. 그리고 물을 펌핑하여 제거한다. 작업 팀은 중앙 접근 샤프트의 에어록을 통해 잠수종에 들어갔다. 일반 옷을 입고 작업하면서 계류 시설의 닻을 파낼 수 있었다.
독일의 서비스 바지선 ''칼 스트라트''(Carl Straat)는 개념이 비슷하지만, 잠수종은 접근 튜브를 흔들어 내린다. ''칼 스트라트''는 1963년 뮌스터의 서부 수로 및 해운 관리국을 위해 건조되었다. 6m × 4m × 2.5m 크기의 잠수종은 직경 2m의 튜브와 에어록을 통해 접근할 수 있다. 팬토그래프 시스템은 잠수종과 내부 계단을 모든 깊이에서 수평으로 유지한다. 최대 작업 깊이는 10m이다. 이 선박은 전체 길이 52m, 폭 11.8m, 흘수 1.6m로, 락(수문)이 충분히 커서 이 선박을 수용할 수 있는 내륙 수로에서 사용된다.
7. 구조 벨 (Rescue bell)
잠수종은 잠수함 구조에 사용되어 왔다. 밀폐된 건조한 종은 탈출 해치 위 잠수함 갑판에 밀봉되도록 설계되었다. 종과 잠수함 사이의 공간에 있는 물을 펌핑하여 빼내고, 압력 차이로 종이 잠수함에 고정되어 해치를 열어 탑승자가 잠수함을 떠나 종으로 들어갈 수 있게 한다. 그런 다음 해치를 닫고, 종 스커트를 침수시켜 잠수함에서 분리하고, 생존자를 태운 종을 표면으로 다시 들어 올려 생존자가 빠져나오고 종이 다음 그룹을 위해 돌아갈 수 있다. 종 내부의 압력은 일반적으로 감압의 필요성을 없애 런타임을 최소화하기 위해 대기압으로 유지되므로 종 스커트와 잠수함 갑판 사이의 밀봉이 작전의 안전에 매우 중요하다. 이 밀봉은 일반적으로 고무 유형과 같은 유연한 밀봉 재료를 사용하여 제공되며, 스커트를 펌핑할 때 압력 차이에 의해 부드러운 해치 주변에 단단히 눌러진다.
8. 관찰 벨 (Observation bell)
관찰 벨은 밀폐된 벨로, 일반적으로 대기압의 내부 압력으로 작동하며, 하나 이상의 탑승자가 시야창을 통해 주변 환경을 관찰할 수 있는 관찰 플랫폼을 제공한다. 그러나 일반적으로 외부 환경과 물리적으로 상호 작용할 수 있는 수단은 제공하지 않는다. 최초의 관찰 벨은 19세기 말에 제작된 최초의 현대식 벨 중 하나였다.
심해 잠수구와 관찰 벨은 유사한 구조이다. 1930년 윌리엄 비비와 오티스 바턴이 제작한 강철 심해 잠수구는 관찰을 위해 세 개의 크리스탈 유리창을 가지고 있었다. 얕은 수심용 관찰 벨은 일반적으로 심해 잠수구와 다른 설계를 사용한다.
9. 벨 다이빙 기술 및 절차
벨 다이빙의 일상적인 절차에는 다이빙을 위한 벨 준비, 하강 및 상승, 그리고 벨맨에 의한 작업 다이버의 모니터링이 포함된다. 벨맨은 벨과 탑승자가 하강 또는 상승할 준비가 되었는지 확인하고, 작업 다이버의 엄빌리컬 텐팅 및 벨 가스 패널 작동을 위해 수면과 통신하는 역할을 한다.[1]
습식 벨 상승에는 일반적으로 물속에서의 감압 정지가 포함되며, 때로는 수면 감압도 포함된다.[1]
밀폐형 벨 절차에는 수심에서의 록인 및 록아웃, 벨과 포화 시스템 또는 갑판 감압 챔버 간의 압력 하에서의 이동이 포함된다.[1]
비상 벨 절차에는 동적 위치 알람 및 런아웃 대응, 비상 벨 가스 패널 작동(예: 수면 가스 공급 중단 또는 오염된 수면 가스 공급, 이 경우 모두 탑재된 가스로의 비상 탈출이 필요)이 포함된다. 온수 공급 중단과 벨맨에 의한 작업 다이버 구조도 포함된다. 음성 통신 실패 시에는 비상 조명 및 가스 신호를 적절하게 사용해야 한다. 습식 벨을 들어 올릴 수 없는 경우 벨 포기가 필요할 수 있지만, 밀폐형 벨의 포화 다이버는 물속에서 수면으로 올라올 수 없으므로 벨 또는 다른 벨로 구조되어야 한다.[1]
10. 위험 요소
유지 보수를 위해 감압된 밀폐형 벨은 잔류 잠수 호흡 가스 혼합물을 유지할 가능성이 높은데, 이는 정상 대기압에서 저산소증을 유발하여 들어가는 사람이 의식을 빠르게 잃을 수 있게 한다. 헬륨 기반 혼합물은 부력이 있으므로 강한 공기 흐름으로 능동적으로 플러싱한 다음 입구에서 산소 분압을 테스트해야 한다.
벨 대기는 록아웃 동안 오염 물질에 노출된 잠수부가 들여온 물질에 의해 오염될 수 있다. 이는 작업 환경에 따라 달라지며 석유 화학 제품을 포함할 수 있는데, 밀폐형 벨에서 더 큰 문제이다.
11. 잠수사 훈련
벨에서 작업할 자격을 갖춘 잠수사들은 작업하게 될 벨 유형과 관련된 기술과 절차에 대한 훈련을 받는다. 오픈 벨은 일반적으로 표면 지향적인 표면 공급식 심해 공기 잠수에 사용되며, 폐쇄형 벨은 포화 잠수와 표면 지향 혼합 가스 잠수에 사용된다. 이러한 기술에는 작업 잠수사를 벨에서 배치하는 표준 절차, 벨맨이 벨에서 작업 잠수사를 관리하는 절차, 작업 잠수사와 벨맨 모두에 대한 비상 및 구조 절차가 포함된다.[1] 이러한 절차는 오픈 벨 잠수와 폐쇄형 벨 잠수 사이에 상당한 유사점과 중요한 차이점이 있다.[1]
12. 수중 서식지 (Underwater habitats)
위에 언급된 바와 같이, 습식 벨의 개념을 더욱 확장한 것은 문 풀(moon pool)이 장착된 수중 서식지이다. 잠수부들은 수중에서 경험하는 증가된 압력에 적응하면서 건조하고 편안한 환경에서 장기간을 보낼 수 있다. 수중 활동을 하는 동안 수면으로 돌아갈 필요가 없으므로, 각 활동 후에 혈류에서 질소 기포가 방출되는 문제를 피하기 위해 필요한 감압(압력 점진적 감소)의 필요성을 줄일 수 있다. 이러한 문제는 1.6atm 이상의 압력에서 발생할 수 있으며, 이는 수심 6m에 해당한다. 주변 압력 서식지에 있는 잠수부들은 표면으로 돌아갈 때 감압이 필요하다. 이는 포화 잠수의 한 형태이다.
13. 자연 속의 다이빙 벨
Argyroneta aquatica영어는 육지에서도 생존할 수 있지만, 물 속에서 완전히 생활하는 거미이다. 거미는 공기를 호흡해야 하므로, 실크로 수중 식물에 고정된 열린 잠수종과 같은 서식지를 짓는다. 거미는 몸 주위에 얇은 공기층을 모으는데, 이는 배와 다리의 밀집된 털에 의해 갇힌다. 이 공기를 잠수종으로 운반하여 종 안의 공기를 보충한다. 이를 통해 거미는 잠수종 안에 오랫동안 머물면서 먹이를 기다릴 수 있다.[1]
14. 2014년 세월호 참사 당시 다이빙벨 논란
2014년 4월 16일 세월호 침몰 사고 발생 직후, 이종인 알파잠수기술공사 대표는 4월 18일 JTBC 뉴스9[6]에 출연하여 다이빙벨이 유속과 상관없이 잠수사가 수중에서 20시간 연속 구조 작업을 할 수 있게 해주는 장비이며, 생존자를 구할 수 있다고 주장했다. 구조 작업이 지지부진한 상황에서 이종인의 주장은 빠르게 확산되었지만, 전문가들은 세월호 사고 현장의 유속이 빨라 다이빙벨 투입이 부적합하다고 지적했다. 이종인 대표는 세월호 참사 현장에서 다이빙벨 투입을 여러 차례 시도했으나, 실패를 인정하고 철수했다.[7]
이종인 대표의 다이빙벨 투입 관련 논란을 다룬 영화 《다이빙벨》이 제작되었으나, 일반인 희생자 유족대책위원회는 다이빙벨 때문에 구조가 늦어졌고 시간을 허비했으며, 다이빙벨 실패 책임을 정부와 언론 탓으로 회피했다는 이유로 부산영화제 상영 중단을 요구했다.[8]
대한민국 경찰은 세월호 침몰 사고에서 잠수종을 이용한 수색 활동을 시작한다고 발표했지만, 별다른 성과를 거두지 못하고 5월 1일에 철수했다.
참조
[1]
서적
アルベルティ: イタリア・ルネサンスの構築者
白水社
[2]
웹사이트
我が国における潜水技術の発展
http://chikyu-to-umi[...]
2003
[3]
웹사이트
潜水具「泳気鐘」
https://sts.kahaku.g[...]
[4]
웹사이트
三菱重工 長崎造船所 史料館 (建物工事のため、2020年4月1日から休館中)
https://www.mhi.com/[...]
2022-04-27
[5]
뉴스
韓国旅客船事故の捜索作業 特殊機材「潜水鐘」撤収へ
http://www.chosunonl[...]
2014-05-01
[6]
Youtube
https://www.youtube.[...]
[7]
뉴스
경향신문 기사(2014.5.1) "논란 속 투입 '다이빙벨' 빈손 철수"
http://news.khan.co.[...]
[8]
뉴스
문화일보 기사(2014.10.1) "일반인 유족위 '다이빙벨' 상영 중단 요구"
http://www.munhwa.co[...]
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