1. 개요
잠수(潛水 / submergence, diving)란 물속에 잠기는 행위를 말한다. 인간의 경우 수중 호흡이 불가능하므로 일반인이 물속에서 버틸 수 있는 시간은 고작 100초에서 2분 정도이다.[1] 물론, 훈련받은 사람이나 해녀는 3~5분은 버틸 수 있다.[2] 이 상태에 헤엄치는 것을 잠영이라 한다. 측정 전에 체내 산소 농도를 올리는 방법을 쓰긴 하지만, 숙련된 다이버의 경우 8~10분 버틸 수 있고 최대 기록은 무려 24분 33초라고 한다.#[3] 일반인들은 10분만 버텨도 뇌사할 가능성이 높고, 15분 이상의 경우 아예 사망에 이르므로 굳이 따라하지는 말자.[4]2. 해양 스포츠와 잠수
- 스쿠버 다이빙
압축공기를 충전한 실린더를 가지고 하는 레크리에이션 스쿠버 다이빙의 경우 수심 30m를 제한으로 둔다. 30m경부터 압축공기 속에 섞인 질소가 질소마취현상을 일으키고 산소가 고압산소중독을 일으키기 때문이다. 그 이상으로 잠수를 위해서는 나이트록스(Nitrox, 질소비율을 일반 공기보다 낮추고 산소농도를 높임) 또는 트라이믹스(Trimix,Tx, 질소+헬륨+산소 혼합 기체)나 헬리옥스(Heliox,Hx, 헬륨+산소 혼합기체)를 사용해야 하며 이러한 혼합기체[5]로 잠수를 하는 전문적인 훈련이 필요하다. 표면공급식 잠수[6]가 아닌 단순 스쿠버 다이빙 장비를 이용한 최대 기록은 2014년 9월 19일, 이집트 육군 장교인 아메드 가브르(Ahmed Gabr)가 홍해에서 332.35m까지 내려간 기록으로, 14분 만에 도달했고, 수면으로 올라오는 데는 92개의 공기통을 소모하며 13시간 36분이 걸렸다. 올라오는 데엔 감압용 산소 실린더를 무려 6개를 사용해가며 6시간 40분에 걸쳐 감압을 마쳤다고 한다.
깊이 들어갈수록 수압이 높아지고 빛이 줄어들기 때문에 모든 생명체에게는 잠수한계점이 존재한다. 그 한계점을 넘지 않더라도 너무 급하게 잠수하거나 부상할 경우, 몸이 수압의 변화에 적응하지 못하고 잠수병 등을 일으킬 수 있다. 심해어 등은 애초에 인간과 반대로 높은 수압에 적응해있기 때문에, 뭍으로 올라오면 몸에 이상이 발생한다.
- 프리 다이빙 (지식 잠수)
스포츠화 된 프리 다이빙 경기는 특별한 기구 없이 체내 산소만으로 내려갔다 올라와야 하므로 체내 산소량으로 버티는 능력이 기록으로 이어지는 경향이 있다. 참고로 얕은 수심에서 핀을 신고 한번의 호흡으로 잠영한 다이나믹 핀 잠영의 경우 기록은 남자 281m 여자 234m. 여기서 핀을 빼고 맨발로 잠수하는 다이나믹 맨발 잠영의 기록으로는 남자 250m 여자 182m, 하강시 착용한 추나 핀 스노클등을 그대로 착용하고 상승히는 고정 웨이트 경우에는 남자 128m 여자 101m, 하강시 자신체중의 1/3정도의 추를 착용하고 상승시 해체하는 가변웨이트에선 남자 149m 여자 127m, 중량제한이 없는 추를 달고 하강하는 무제한급 잠수에는 남자 214m 여자 160m 정도이다.
- 잠영(수영의 영법 중 하나)
전신을 물에 잠기게 한 채로 수영을 하는 것이다. 일반 수영보다 빠른 속도를 낼 수 있지만[7] 숨을 쉬지 못하여 체력소모가 크다. 수영선수들이 입수 직후에 잠영을 하는데, 15m 이상 하면 반칙 처리된다.
3. 해군과 잠수
대한민국 해군의 해군 해난구조전대 SSU 대원들의 경우 1998년 거제도 해역에서 좌초된 북한의 반잠수정을 150m 포화잠수[8]로 인양하는데 성공하였다. 또 2003년 프랑스 교육 연수 당시 포화잠수를 이용해 400m까지 수심과 같은 환경의 풀장에서 올라갔다가 내려왔다. 다만 이런 잠수 능력을 갖추기 위해 훈련을 하다 보니 청력에 이상이 생기기도 한다고 한다. 참고로 포화잠수의 기록은 그리스 다이버가 기록한 701m다. [9]대한민국 해군의 해군 특수전전단 또한 특수전을 위해 SSU 못지 않게 강도 높은 잠수 교육과 훈련을 거친다. 천안함 피격 사건에서 실종자 수색 중에 순직한 한주호 준위의 사례처럼 큰 사고가 난다거나 물속에 수장된 문화재 수색 등으로 대대적인 작업이 필요할 경우 SSU와 함께 투입되기도 한다.
다만 SSU와 UDT의 잠수 목적은 아예 다르다. SSU는 인명구조와 인양을 목적으로 잠수하기 때문에 공기 방울(버블)이 나와도 되는 개방회로[10] 잠수장비, 또는 스쿠버 장비가 아닌 표면공급식 잠수체계[11]를 사용하지만, UDT는 침투와 파괴를 목적으로 잠수를 하기 때문에 은밀성이 매우 매우 중요하다. 그 때문에 UDT는 공기 방울(버블)이 올라오지 않는 폐쇄회로(클로즈드 서킷) 재호흡기[12] 잠수장비[13] 를 사용한다. 그래서 잠수 목적과 사용 장비가 다르기 때문에 두 부대가 특화된 잠수 능력도 각각 다르기도 하다. SSU는 심해, 구조, 구난, 수중 작업잠수 (Deep Diving, Rescue Diving, Salvage Diving, Surface Supplied Diving)에 특화 되어있고, UDT는 (Combat Diving, Military Diving, Rebreather Diving)인 전투 다이빙(수중 침투)에 특화 되어있다.
영화 맨 오브 아너가 20세기 중반 미합중국 해군 잠수사들의 이야기를 다루고 있다. 실제 미 해군 최초의 흑인 잠수사인 칼 브래시어 원사와 사고로 무방비로 바다에 떨어진 동료를 구하기 위해 목숨 걸고 맨몸으로 잠수를 감행했다가 폐가 망가져 잠수사 커리어가 끊어져 몸과 마음이 무너져가는 빌리 선데이 원사의 이야기. 영화를 보면 흔히 잠수복 하면 생각하게 마련인 '몸에 착 달라붙는' 슈트와는 차원이 다른, 웬만한 우주복 스타일의 재래식 투구형태 표면공급식 심해잠수 장비들을 볼 수 있다.
4. 우주와 잠수
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| NASA 존슨 우주센터에서의 수중 훈련 |
고된 훈련에 뻗어버린 우주비행사. 이런 경우 보조로 참여하는 전문 잠수사들이 부축해서 수면 위로 올려보내야 한다.[14]
우주비행사들의 훈련에 매우 높은 수준의 잠수 기술과 전문 잠수인력이 필요하다. 또한 미래의 우주탐사를 위해 계속해서 수중 훈련을 게을리하지 않고 있다. 아예 NASA에서는 우주비행사를 바다 밑바닥의 실험실에서 몇 주 동안 거주[15]케 하는 니모 프로그램도 진행하고 있으며, 전문 잠수사로 활동하다 학위를 취득하고 우주비행사가 되는 사례도 있다.[16]
NASA는 미 해군 잠수사들의 덕을 굉장히 많이 본다. 소련/러시아의 우주선이 지상에 역추진 로켓을 분사하여 착륙하는 것과 달리 미국은 전통적으로 바다에 '착수'하는 방식을 썼는데, 이 과정에서 캡슐을 회수하고 우주비행사들을 구조하기 위해 늘 여러 척의 군함에 네이비 씰이나 공군 PJ 등의 특수부대 구조인력을 탑승시킨 뒤 착수 예정 해역에다 5분대기조처럼 보내는 운용이 이뤄졌다.[17] 우주왕복선 시대에는 우주비행사들이 탑승한 비행기 모양 궤도 모듈은 활강하여 공군기지에 착륙했지만 NASA가 애지중지하는 고체로켓부스터는 여전히 NASA 잠수사들이 바닷속을 헤집으며 건져올렸다.
5. 해양경찰과 잠수
- 해양경찰특공대
순경으로 해마다 10명 정도를 특채하고 있다.
잠수기능사나 잠수산업기사, 잠수기능장 같은 자격증 소지자나, 특수부대 2년 이상 경력자가 대상이다.
수영 100m, 구조수영 25m, 잠영 25m 등의 수영 능력, 중량 4kg착용하고 입영, 스퀘어파이프 분해-결합능력, 수중 장비착용능력(베일아웃) 같은 수중작업 능력, 턱걸이, 2km 달리기, 100m 허들 왕복달리기 같은 수준 높은 체력을 모두 갖추어야 한다. 2022년부터 필기시험은 해경학개론과 잠수 이론이 추가되었다.
6. 산업 잠수
Commercial Diving[18]해저에서 수중용접을 하거나 가라앉은 물체 인양, 수중 구조물 설치, 해체, 제거, 유지, 보수, 관리 등 산업 현장에서 잠수 전문 인력이 취업하고 있다. 한국폴리텍Ⅲ대학 강릉캠퍼스 산업잠수과에서 잠수 전문 인력을 교육시키고 있다.
산업 잠수사가 되기 위한 기본적 교육[19]에 있어서 가장 기본적인 해외의 기준은[ADCI] 최소한 잠수 장비 간편 도식도 (스키매틱, 공기압축기 ~ 잠수 헬멧) 그리기, 수영 200미터를 자유형으로 5분 내에 들어올 것, 무호흡 잠영 20미터 완영에 성공할 것, 실린더(베일 아웃 실린더, 공기통)로만 호흡하기(실린더 브리딩) 5분, 생존 입영 10분 성공할 것, 20kg 중량물 오리발 이동 20미터, 쉘 브리딩, 베일 아웃 브리딩, 뉴모 호스 브리딩, 수중 매듭법 테스트, Ditch & Don(수중에서 헬멧 탈착&착용), Ditch & Recovery(수중에서 헬멧 탈착&상승&하잠&착용) 등[강릉폴리텍]으로 이루어져 있고 이는 물속에서의 '생환'에 중점을 둔 교육을 우선시하기 때문이다. [22]
국내의 경우 명확한 기준 없이 잠수기능사와 산업기사와 같은 자격증 취득을 목적으로만 교육을 진행하는 학원들과 대학들이 매우 많으며 대한민국의 산업잠수 현실은 제대로 된 장비 구비 없이 스쿠버 장비나 통신 안 되고 매우 위험한 후카[23]와 풀 페이스 마스크[24]를 이용한 60~70년대의 일차원적이고 구시대적인 장비 의존에 기대고 있다.
고액의 수입(하루 일하고 일당 50만 원 이상)을 바라고 들어오는 산업 잠수 희망자의 경우 실망할 가능성이 매우 높은 직종이며 원인은 신규 채용된 잠수사의 빠른 퇴직 및 타 업종으로의 이직, 탈주, 낮은 임금 수준, 업무의 난이도, 현장의 장비 노후, 산업 현장의 불합리, 노동 강도의 강함 등등이 존재한다. 또한 실무 현장에서 일하는 사람들도 산업잠수를 제대로 배운 사람들을 우대하지는 않으며 결국 세계적인 잠수 기준(ADCI, IMCA 등)과는 매우 매우 멀어진 한국 사회만의 잠수 기준, 즉, 갈라파고스화가 이루어져 있으며 이는 고쳐질 기미가 전혀 보이지 않는다.
산업 잠수 분야에 한해서 살펴볼 경우 대한민국의 산업 잠수사 실태는 명백히 중동 및 아프리카(특히 남아공) 국가보다도 매우 매우 낙후되어있는 것이 현실이다.
잠수기능사, 잠수산업기사, 잠수기능장과 같은 잠수직종 국가기술자격증이 있다. 실기를 연습하려면 보통 40시간 이상의 연습이 필요하며, 이를 위해 60만 원에서 100만 원 정도의 비용이 든다. 기능사는 수중 사각 파이프 분해/조립, 산업기사는 수중 용접. 하지만 자격증이 없으면 해양경찰 특채에 지원할 수 없기도 하다.
7. 포화 잠수
일반적으로 아쿠아렁이라고 부르는 공기통을 매고 하는 잠수는 수심 30미터 정도가 한계이고 수상에서 긴 호스를 통해 고압공기를 잠수복에 공급하는 경우에는 58 미터, 산소와 헬륨혼합 고압기체를 공급하면 91 미터까지 잠수가 가능하다. 하지만 그보다 더 깊은 심도는 포화 잠수라는 특수한 방법을 쓴다. 포화 잠수는 잠수사가 직접 들어갈 수 있는 따로 고압탱크같이 생긴 잠수 챔버 또는 다이빙벨 사용한다. 이런 포화잠수는 수심 450 미터 정도까지 잠수할 수 있다. 포화 잠수(saturation diving)라는 말은 고압에서 기체의 혈액에서 용해포화점까지 기체 압력을 유지한다는 뜻.먼저 수상, 선상에서 잠수사가 다이빙벨에 들어가면 다이빙벨 하부의 해치를 완전히 밀폐하고 천천히 산소/헬륨 혼합기체를 주입해 서서히 정해진 속도로 압력을 올린다. 다이빙벨 내의 압력을 목표하는 수심에서 수압까지 올라가면 잠수사가 들어있는 다이빙벨 전체를 천천히 심해로 하강시킨다. 목표 수심에 도달하면 다이빙벨 내의 압력이 외부 심해의 수압과 같아지므로 아래쪽 해치를 열어도 바닷물이 다이빙벨 내부로 밀려들지않고 잠수사는 바깥으로 나와 심해에서 작업할 수 있다. 작업을 마치면 다시 다이빙벨로 돌아와서 해치를 밀폐하고 수면 위로 다이빙벨을 끌어올린다. 수상에서 다시 긴시간에 걸쳐 다이빙벨 내의 압력을 서서히 감압해서 대기압과 맞춘 후 잠수사가 다이빙벨에서 나올 수 있다. 다이빙벨에 갇혀 가압이나 감압하는 건 오랜 시간이 걸리므로 따로 선상이나 해양 시추장비 등 잠수플랫폼 설비에 대기를 위한 압력 챔버를 따로 갖추는 경우도 있다. 그래서 보다 넓은 압력 챔버에서 대기하며 천천히 가압과 감압을 할 수 있다.
헬륨과 산소 혼합기체를 을 사용하는 이유는 공기중에 질소와는 달리 헬륨은 혈액과 반응하거나 혈액에 녹아들지 않아 잠수병을 일으키지 않기 때문이다. 또 혼합기체 중 산소농도를 대폭 낮추어서 고압에서도 산소분압이 대기 중의 산소분압 같이 일정하게 유지하지 위해서다. 고압에서는 대기압 공기와 같은 20%의 산소농도를 유지하면 혈중 산소분압이 너무 높아져 위험한 산소중독을 일으킨다. 고압산소는 인체세포에는 독이다. 수심 450 미터 정도의 포화잠수에는 헬륨 98.7%, 산소 1.3%의 혼합비를 쓴다.
8. 관련 문서
[1] 잠수를 하기 직전에 심호흡을 충분히 해야 체내 산소 농도가 높아져 오래 버틸 수 있다. 그렇지 않으면 1분도 못 가고 30초만에 숨이 찬다.[2] 움직일 경우 산소가 소비되므로, 물속에서 가만히 있는 것과 활동하는 것은 엄연히 다른 종목이다. 전자의 경우 그냥 오래 버티기이고, 후자의 경우 다이빙이라는 종목이 별도로 있다. 물론 일반인도 의지가 매우 강하다면 가능하긴 하지만 무려 의식을 잃을 때까지 참아야 한다.[3] 폐에 공기를 넣을 수 있는 양이 많은 덕분인듯. 엉덩이로 숨을 쉬는 게 아니냐는 말도 있지만 근거없는 말이다.[4] 사실상 죽을 때까지 숨을 참는다는 건 거의 불가능에 가깝다고 봐도 무방하다. 확률적으로 폐에 물이 안 들어갔다면 타살이고, 폐에 물이 들어갔다면 익사라는 것을 생각해보자. 일반인은 5분 정도만 지나도 생존 본능에 의해 물 밖으로 나오거나 만약 안 나오더라도 어떻게든 숨을 쉬고 싶기에 코 또는 입에 물이 들어갈 것이다. 만약 이 상태에서도 계속 숨을 쉬지 않고 기절할 경우 뇌가 더 이상 숨을 쉬지 않는다는 명령을 할 수 없기 때문에 수면 도중에 숨을 쉴 수 있는 것처럼 죽는 것보다 기절이 먼저인 이상 결국 숨을 쉬게(정확히는 물을 들이마시게) 될 것이다. 자살을 하기 위해서는 반드시 위험한 것을 이용해야 한다는 것은 물론이고, 사형수가 능지형이나 십자가형을 당하던 도중 숨을 무리하게 참아서 자살하지 않았다는(정확히는 못했다는) 것도 생각해보자. 물론 기절할 때까지 숨을 참는 걸 반복하면 뇌 손상으로 죽을 수는 있다. 그리고 이 때문에 숨을 못 쉬어서 죽는 것보다도 익사하는 게 훨씬 고통스럽다. 다만 의지가 매우 강할 경우 기절할 때까지 숨을 참는 걸 성공해서 물을 들이마시는 고통을 느끼지 않거나 심지어 원래는 죽을 걸 기절한 덕분에 물을 덜 마셔서 사는 경우도 있다. 기절할 때까지 참기 위해서는 대충 4분 정도는 참아야 하며 비록 시간은 짧고 물을 들이마시는 것보다는 차라리 낫지만 이는 거의 고문 수준이다. 폐에 물이 가득 차서 죽는다는 것을 생각해보자.[5] Mixed Gas[6] Surface Supplied Diving, SSD[7] 특히 오리발을 착용하면 매우 빨라진다.[8] Saturation Diving[9] 프랑스의 Comex사[10] Open Circuit, 오픈서킷[11] SSDS, Surface Supplied Diving System[12] 리브리더 (Rebreather)[13] CCR(Closed Circuit Rebreather)[14] 사진의 우주복 입은 사람은 일본 출신 우주비행사 노구치 소이치로, ISS Expedition 22/23의 승무원이다.[15] 이렇게 바다 밑바닥과 해저 실험실에서 하루 이상 지내며 임무를 수행하는 사람들은 Astronaut과 비슷한 조어법으로 Aquanaut라고 부른다. 해저 미션에 참여한 우주비행사들은 Astronaut 겸 Aquanaut가 되는데, 더러는 Astronaut가 되기 위해 훈련을 받았건만 우주 올라가기보다 바닷속부터 먼저 들어가는 경우도 있다.[16] 예를 들어 ISS Expedition 1의 사령관이었던 윌리엄 맥마이클 셰퍼드는 네이비 씰 출신으로 우주비행사 지원 이전부터 잠수 교육을 받았고 STS-51-L 챌린저호 참사 때 해저 수색 작업에 참여하기도 했다.[17] 대개는 다수의 헬리콥터를 운용할 수 있는 빠른 함정들이 동원되었다. 즉, 항공모함 내지 강습상륙함 같은 대형 플랫폼이나 구축함급의 고속 함정이 동원되었다. 그리고, 여러 척이다. 한 척만 보냈다가는 망망대해에서 멀리멀리 떠내려가며 으앙 죽음을 맞을 우려가 있다. 예를 들어 갑자기 우주선이 스핀에 빠졌다가 겨우 정신 차리고 조기에 귀환했던 제미니 8호는 NASA가 예상했던 귀환 일정보다 3일이나 일찍 왔다보니 카리브해에서 착수하려던 것이 뜬금없이 서태평양에 착수해서는 요코스카 7함대 해역(즉, 미군의 작전범위)마저 벗어나 남중국해의 중화인민공화국 근처 해역까지 흘러갔다가 베트남 전쟁을 뛰고 있던 기어링급 구축함 USS 레너드 F. 메이슨이 급하게 공군 항공구조대를 데려가서 구조했다.[18] 직역하면 '상업 잠수'다 말 그대로 상업적인 목적으로 잠수를 한다는 것.[19] ANSI/ADSE-01-2015 기준에 따르면 최소 625시간의 교육이 필요하다[ADCI] 기준 Entry Level Tender/Diver Certification카드 발급을 위해서는 ANSI Commercial Diver Training - Minimum Standard 문서에서 규정하는 625시간의 훈련을 완수해야 한다[강릉폴리텍] 산업잠수과에서 실시하는 Drown Proof 프로그램[22] 작업을 잘하고 못하고는 나중 문제다. 잠수에서의 생환(안전)은 아무리 강조해도 지나치지 않는다.[23] Hookah[24] Full Face Mask, FFM