[스킨스쿠버 이론강좌] #1 부력 (Bouyancy)

 

 안녕하세요. 

 스킨 스쿠버 다이빙의 모든 것 Diver`s High에서 스킨 스쿠버 이론 강좌를 시작하게 되었습니다.  한국 혹은 필리핀 등에서 다이버들을 만나보면 가끔 이론교육을 제대로 받지 못했거나 혹은 이론의 중요성을 간과하고 다 잊은 다이버들을 보곤 합니다.  다이빙이 안전한 스포츠가 되기 위해서는 최소한의 소양이란 것이 필요하고, 그런 탄탄한 이론을 바탕으로 꾸준한 스킬연마를 통해 더욱 안전한 스포츠가 되는 것입니다. 아무쪼록 이 작은 강좌를 통해 이제 막 다이버의 길에 들어선 초보다이버는 이론소양을 쌓을 수 있고, 이론을 다 잊은 다이버들은 다시 한번 옛 기억을 되살리길 바랍니다.

 스쿠버 다이빙이 아무리 즐거워도, 첫째도 안전, 둘째도 안전이니까요, 다이버스 하이를 방문하시는 다이버분들은 꼭 안전하고 즐겁게 다이빙을 즐기시길 바라겠습니다. 그러면 대망의 다이버스하 스킨 스쿠버 이론교실 그 첫째 시간 시작하겠습니다.

[스킨스쿠버 이론강좌] #1 부력 (Bouyancy)

 스쿠버 다이빙과 부력은 뗄레야 뗄 수 없는 관계인데요, 지금부터 이 이론을 잘 살펴보시면 앞으로 다이빙을 함에 있어 많은 도움이 되리라 여겨집니다. 모르는 것은 언제든 물어보시고요, 모르는 것 보다 모르는데도 알려고 하지 않는게 더 위험한거 아시죠? 망설이지 말고 언제든 물어보세요!

 

 부력 ( Buoyancy , 浮力 (뜨는 힘) )

 여러분은 한번이라도 대형 크루즈 여객선은 물 위에 뜨지만, 동전은 물에 가라앉는 이유에 대해 생각을 해본적이 있나요?  아마 막연히 부력이라고 학교에서 배운 상식으로 알고 있지만 아마 정확하게 설명하라고 한다면 헷갈릴 수도 있을겁니다. 

 [ 왜? 어떻게 저 무거운 배가 물에 뜰까? ]

 [ 왜? 가볍고 작은 동전은 물에 가라앉을까? ]

 이유는 간단한데, 대형 크루즈 여객선이 동전보다 물을 밀어내는 양이 많기 때문입니다. 즉, 어떤 물체가 물에 뜨는지 가라앉는지의 여부는 자신의 무게와 얼마나 많은 양의 물을 밀어내는가 즉 부피에 따라 달라집니다.  간다히 다시 한번 정리하면,  다음과 같습니다.

물체가 물을 밀어낸다.

 어떤 물체를 물에 놓았을 때, 물체는 물을 밀어낼 것입니다.  물체는 그 물체가 밀어내는 물의 양에 해당하는 무게와 동일한 힘의 부력을 받습니다.  이 때, 물체가 자신의 무게보다 더 많은 양의 물을 밀어낸다면 물체가 뜨고, 자신의 무게보다 더 작은 양의 물을 밀어낸다면 그 물체는 가라 앉게 되는것이죠.   만약, 물체의 무게와 똑같은 무게의 물을 밀어낸다면 뜨지도,가라앉지도 않는 상태가 됩니다.

 큰 배 = 부피 큼 → 밀어내는 물의 양이 큼 →  배의 무게보다 물의 양이 커서 물에 뜸

 동전  = 부피 작음 →  밀어내는 물의 양이 작음 →  동전의 무게보다 물의 양이 작아서 물에 가라앉음

 조금 이해가시죠?

배가 가라앉지 않는 이유는 큰 부피로 밀어내는 물의 양이 많다.

 스쿠버다이빙과 부력 

 이 부력의 원리를 알고나면 수영이나, 스쿠버다이빙이 훨씬 배우기 쉬워지고, 부력의 이해도가 높아지면 전반적인 스쿠버다이빙의 이해도가 높아집니다. 왜냐하면 부력은 스쿠버다이빙과 특히 아주 밀접한 연관이 있는 물리법칙이랍니다. 

 물체가 뜨는 부력을 양성부력(Positive Buoyancy) , 가라앉는 부력을 음성부력 (Negative Buoyancy) , 뜨지도 가라앉지도 않는 부력을 중성부력(Neutral Buoyancy)이라고 부르고, 다이빙은 바로 이 부력의 변화를 이용하는 레포츠입니다. 

 

양성부력 / 중성부력 / 음성부력

 예로 쓰기엔 적절한 상황은 아니지만 여러분이 이 부력에 대해 가장 쉽게 머릿속에 떠올릴 수 있는 예가 바로 조폭영화에 나오는 한 장면입니다. 일본 야쿠자영화라던가 조폭영화를 보면 사람의 시체를 바다에 버릴 때, 반드시 무거운 쇠사슬로 감거나, 무게추를 달거나 하는 장면을 보신 적이 있을 것입니다. 이는 바로 사람의 몸은 기본적으로 양성부력이기 때문이죠. 즉 사람은 물에 뜰 수 밖에 없습니다. 그러니 물에 가라앉을까 걱정안하셔도 되고, 본인이 맥주병이라고 생각하시면 아주 잘못된 생각을 가지고 있으신겁니다. 

 [ 사람은 무조건 물에 뜨게 되있다 ]

 [ 사람이 물에 가라앉을 수 있다면 굳이! 이럴 필요까지는...] 

  그렇기 때문에 스쿠버다이빙을 하게 되면 반드시 착용하는 장비 중의 하나가 바로 납덩어리 ( weight) 입니다.

  사람은 정상적인 방법으로는 물에 가라앉을 수 없기 때문에 납덩어리를 차고 들어가야 합니다. 그리고 물 속에 들어가서는 BCD라는 장비로 부력을 조절해 때로는 양성부력, 때로는 음성부력을 유지해 몸을 조절해줍니다. 그리고 다이빙에서는 가장 중요한 것이 중성부력입니다.

부력 조절 기구는 쉽게 생각하면 

공기를 넣었다 뺐다 할 수 있는 튜브!

 다이빙은 착용하고 있는 BCD의 부력과 또 하나 우리가 우리 신체에 이미 가지고 있는 또 하나의 부력기구인 폐를 이용해서 중성부력을 맞추어 즐기는 레포츠입니다.  중성부력은 앞서 설명했다시피 뜨지도, 가라앉지도 않는 부력이기에, 물 속에서 중성부력을 유지한다면 우리의 몸은 우주에서 처럼 무중력 상태가 됩니다.  그렇게 되면 물 속에서 힘을 거의 들이지 않고 움직이는게 가능하죠.  조금 이해가 가시나요?

 일반적으로 부력은 민물보다는 바닷물이 더 커지는데요. 이유는 간단합니다.

 민불보다 바닷물이 무겁기 때문이죠. 즉 물이 무거우니까, 밀어낸 물에 대한 부력도 더욱 커지는 것이죠.

 같은 부피더라도 바닷물이 더 무겁다 → 더 무거운(더 많은 양) 물을 밀어냈기 때문에 물에 뜬다.

 다시한번  잠깐 정리!!!

  내 몸무게보다 많은 양의 물을 밀어낸다면 물에 뜬다.

  내 몸무게보다 적은 양의 물을 밀어낸다면 물에 가라앉는다.

 

 때문에, 우리가 스쿠버다이빙을 할 때, 물 위에 떠있는 상태에서, BC에 공기를 배출 한 뒤에도 쉽게 물 속으로 가라앉지 않는 이유는 사람의 신체 자체가 무게에 비해서 부피가 크기 때문입니다. 게다가 우리 몸안에는 이미 폐라는 부력조절기구가 하나 더 있기 때문이죠.  그렇기 때문에 스쿠버다이빙을 할 때 물 속으로 가라앉기 위해서는 폐안의 공기를 모두 내쉬어야지만 가라앉게 됩니다. 그 것도 아주 천천히 말이죠. 그만큼 사람은 물 속에 가라앉기가 힘듭니다. ( 심지어 납덩어리를 찼는데도 말이죠 )

수중의 무중력을 경험해 본 사람들은 그 맛을 잊지 못합니다.

 스쿠버다이빙을 맨 처음 배우고 사람들이 가장 신기해 하는 것 중에 하나가 바로 이 부력에 관한 것인데, 자신의 폐에 호흡을 들이쉬고 내쉬는 것만으로 몸이 자유자재로 움직여지는 것에서 많은 사람들이 큰 재미와 흥미를 가집니다. 스쿠버다이빙의 매력에 푹 빠지게 된다면 대부분 가장 먼저 익숙해지고 싶어하고 즐기고 싶어하는 것이 바로 이 부력조절이죠.  최대한 쉽게 설명하려고 했는데 쉽게 이해가 가셨는지 모르겠네요!

 3줄요약

 1. 부력은 물체(부피)가 물을 밀어내는 힘이다.

 2. 밀어낸 물의 무게가 물체의 무게보다 많으면 뜨고, 적으면 가라앉는다.

 3. 스쿠버다이빙은 이런 부력을 조절해서 즐기는 레포츠다.

 

 부력의 개념을 조금 파악하셨는지 모르겠습니다. 이해 안되시는 부분이 있으면 언제든 물어보세요! 그럼  다음 시간엔 또 중요한 요소 압력에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

글쓴이 : 다이버스하이 대표강사 이경무