팀부스터에게 개발한 UDS(Underwater Debris Survey)를 바닷속 쓰레기 정화홀동을 하는 다이버들를 위하여
보기좋게 메뉴얼로 제작 하였습니다.
본 메뉴얼은 SaveHeels 지원으로 팀부스터와 오션(OSEAN), 레디가 공동 제작 하였습니다.
수중 정화활동을 하고자하는 다이버라면 누구든 첨부파일을 다운받아 사용할 수 있습니다.
정화활동 후 결과지는 해양쓰레기 연구소인 오션(osean@osean.net)으로 보내주시면 연구자료로 활용되어 해양환경 개선을 위한 과학적 근거자료로 사용될 것입니다.
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해양탐사그룹 팀부스터에서는 양질의 수중데이터를 수집하기 위하여 수중침전물 조상방법인 UDS를 개발하고 정립해 나갈 예정입니다.
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* 주의 : 물론 탱크 용량이 10~18L 등 다양한데, 이 포스팅은 국내에서 주로 쓰는 용량인 알루미늄 11L, 스틸 12L 기준으로 작성되었습니다.
내가 더블탱크 다이빙을 처음 시작하면서 제일 막막했던건 무게였다.
탱크 1개만으로도 다이빙 장비는 꽤나 무거운데, 더블은 얼마나 무거울까? 하는 걱정을 막연히 했었던 것 같다.
또 선배 텍다이버 분들은 다들 하얀색의 예쁜 자태를 뽐내는 스틸탱크를 가지고 다니는데, (무겁고 귀찮고 번거롭게) 구지 왜 스틸탱크를 가지고 다니는 걸까.
상대적으로 투박해 보이긴 해도 은색 알루미늄탱크는 다이빙샵이나 수영장에서 다 렌탈이 되던데.
이런 생각도 속으로 하면서 궁금해했고…. (이 궁금증에 대해서는 GUE fundamentals 수업을 들으면서 해결되었음)
무튼, 원초적으로는 탱크 무게에 대한 궁금증을 가지고 있던 내가 별 생각 없이 궁금한 마음에, 양양 남애스쿠버 김정환트레이너님께 이런 질문을 했었다.
“스틸 더블탱크랑 알루미늄 더블탱크랑 무게 차이가 얼마나 나요?“
감사하게도 그냥 스쳐지나가듯 던진 질문을 기억해 두셨다가 이번에 다이빙 하러 가니까 실험재료를 다 준비해 주셨다.
다이빙을 하러 전날 도착했더니, 기억하시고서는 더블탱크 4셋트(알루미늄 채워진 탱크, 알루미늄 비어있는 탱크, 스틸 채워진 탱크, 스틸 비어있는 탱크)와 저울을 준비해 두셨다.
일부러 사일런서로 탱크를 비우고, 무게 잰 후에 탱크는 비워두면 안되기 때문에 무게를 재고 나서는 바로 다시 컴프레셔로 가져가서 차징하는 것까지 생각하면 굉장히 번거로운 일인데. 다시 한번 감사합니다 🙂
먼저 실험 결과를 보자면-
알루미늄 더블탱크(22리터)와 스틸 더블탱크(24리터)가 용량 차이가 있는 걸 감안해서 공기 무게를 계산해 봤다.
아날로그식 저울과 잔압 게이지에 다소 오차가 있을 수 있는 점 등을 감안하면, 최종 리터당 공기무게에 저 정도의 작은 오차는 있을 수 있는 것 같다.
200바 채워져 있는 기준으로 절대 공기양 1리터를 가져가기 위해 어깨에 메야 하는 무게로 환산해 보면, 아래와 같이 무게 효율은 스틸탱크가 더 좋다.
막연히 스틸탱크가 알루미늄탱크에 비해 훨씬 무거울 거라도 생각했는데, 200바 채워진 상태에서는 0.8kg밖에, 다 비운 0바에서는 0.6kg 밖에 차이가 안 난다.
0.8kg 가 더 무거운 대신 공기 양(L)는 스틸탱크가 9-10% 정도 더 많다.
또 물 속에서 공기를 소모해서 비어갈수록 부력 차이는 스틸탱크가 더 적게 나서, 비어있는 상태의 부력을 고려하여 차는 웨이트가 줄어드는 장점도 있다.
알루미늄보다 스틸이 같은 면적에서 밀도가 더 높기 때문에 웨이트를 덜 차는데,
나의 경우는 알루미늄 더블탱크를 사용할 때 스틸 더블탱크보다 4kg 정도의 웨이트를 추가로 차는 편이다.
더블탱크와 추가로 착용하는 웨이트까지 고려하면, 오히려 총 무게는 스틸탱크가 더 가볍겠다는 결론!
(봄가을철 내피 기준으로 나의 셋팅을 계산해보면, 알루미늄 더블탱크 : 37.2kg + 4kg = 41.2kg, 스틸 더블탱크 : 38kg)
궁금했던 부분을 직접 실험을 통해 해소하게 해 주신 세 분 강사님들께 감사의 말씀을 전합니다 🙂
주제: 다크 초코렛을 섭취한 후 스쿠버다이빙을 했을때의 혈관내피기능의 관찰
다이빙 투어를 준비하다보면 빠트릴 수 없는 것이 바로 간식준비이다. 특히 물놀이 후 떨어진 당과 체력을 보충하기 위해 달콤한 간식을 선호하는 사람들이 많다. 그 중 다크 초코렛이 다이빙후의 혈관기능에 도움이 된다는 논문이 있어 소개해보려고 한다. 수면휴식을 행복하게 만들어줄 주전부리, 다크초코렛에 대해 알아보자.
방법
42명의 남성다이버를 대조군과 초콜렛 그룹으로 나누어, 33미터 수심의 다이빙풀(수온33도)에서 20분간 무감압다이빙 후 혈관내피기능을 확인할 수 있는 몇가지 지표를 다이빙 전후로 측정한다.
실험은 42명의 다이빙 경험(최소4년)이 있는 비흡연 남성 중 정기적인 운동을 하며(일주일에2-3회 최소30분이상), 혈관이나 심장병력이 전혀없는 사람을 대상으로 이루어졌다. 실험 48시간 이전부터 격렬한 운동 및 질산염이 풍부한 음식을 자제하고, 최소 72시간 전에는 다이빙을 하지않도록 권고되었다. 초콜렛 그룹은 다이빙90분전에 30g의 다크초콜렛(86% cocoa)을 섭취하였다.
서론
스쿠버다이빙 후 혈관(내피)기능장애는 2005년, FMD(flow-mediated dilatation)에 의해 처음으로 측정되었다.
1. 여러 논문에 의해 스쿠버다이빙 후 혈관기능장애가 확인되었다.
2. FMD는 일반적으로 산화질소(NO)의존적이라고 받아들여진다.
3. NO의 생성은 eNOS에 의해 촉진된다. eNOS는 BH4등의 몇가지 주요보조인자를 필요로 한며, 폴리페놀(레드와인, 코코아, 녹차) 및 Akt (Protein kinase B 일명 PKB로 불린다)등의 다양한 활성인자에 좌우된다.
결과
| 항목 | 대조군 | 초콜렛그룹 |
| Flow-mediated dilatation (FMD) 혈관의 확장정도를 나타내는 지표로 혈관이 수축 될수록 수치가 감소 (혈관이 확장될수록 혈관이 건강하다고 간주한다) | 확연히 감소 (혈관이 수축됨) | 확연히상승 (혈관이 확장됨) |
| digital photoplethysmography | 변함없음 | 변함없음 |
| circulating NO level(NO의 상승은 혈관확장을 유도) | 변함없음 | 상승 |
| ONOO- 레벨 | 감소 | 변함없음 |
스쿠버다이빙 90분전 다크초콜렛 30g섭취가 다이빙 후의 혈관기능저하를 예방한다. 이는 초콜렛에 함유된 항산화성분(polyphenol)이 활성산소를 제거하기 때문이다. (활성산소는 산화스트레스를 유발해 eNOS생성을 방해한다).
두 그룹의 모든 다이버에게서 감압병 증상은 전혀 없었다.
다크초콜릿에 들어있는 폴리페놀은 NO의 형성을 자극하여 혈관 확장을 일으켜 혈관건강을 개선하는 힘이 있을 뿐 아니라 활성산소에 의한 스트레스를 감소시켜 혈관기능을 개선한다.(NO분해를 감소시켜 혈관 수축을 방지)
초콜렛은 NADPH oxidase의 활성을 감소시키고 PI3K 레벨을 증가시켜, O2-의 양을 감소시킨다. 이러한 조치는 eNOS의 활동을 증가시켜 결국 NO의 생성을 증가시킨다. 초콜렛 속 항산화제에 의해 O2-가 제거되므로 , NO와 결합하여 ONOO-의 레벨을 증가시키기엔 O2-의 양이 충분하지 않을 수도 있다.(초콜렛 그룹의 다이빙 후 ONOO-레벨이 증가하지 않는 이유)
CHOCOLATE DIVE
여러 연구에 따르면 다크 초콜릿의 섭취는 동맥경직을 감소시키고 세포내 활성산소를 감소시켜 혈관에 유익한 것으로 나타났다. 순수한 코코아에는 폴리페놀이 12 ~ 18 % 함유되어 있어, 소량의 초콜릿을 매일 섭취하면 동맥 고혈압을 줄이고 NO 형성을 촉진하게된다.
결론
다크 초콜릿은 다이빙이 심혈 관계에 미치는 영향을 줄이는, 쉽고 저렴하며 맛있는 방법이 될 수 있다.
다크 초콜릿은 다이빙 후 혈관기능장애를 억제하는것으로, 다이빙이 주는 스트레스(산화적)의 존재를 암시한다. 일반적으로 받아 들여지는 가설은 FMD(Flow-mediated dilatation)가 NO의존적이라는 것이지만 FMD변화가 반드시 circulating NO의 변화를 따르는 것은 아니라는 것을 보여주었다. FMD의 변화에는 많은 잠재적인 요소가 관여하고 있는 것 같다. Peroxinitrites(ONOO-)는 현재 환경에서 이러한 스트레스를 평가하기 위한 최고의 바이오 마커가 아닐 수도 있다.
인간의 친목 모임에서 술을 제외하기란 쉬지 않을것이다. 특히나 다이빙과 같이 1박이상의 장기 친목 여행에서 밤바다 술잔을 기울이며 침목을 다지며 다이빙에 대한 이야기 꽃을 피우곤한다.
이번의 소개할 논문은 일정량의(중등) 알코올을 지속적으로(만성적) 섭취 시 감압병(DCS) 예방 또는 위험도에 미치는 영향을 쥐실험을 통해서 보여주고 있다.
술쿠버들이 많은 다이빙판에서 흥미로운 실험이다. (읽기 전의 예상과 다른 결과이지만…)
이전 참조 논문(11,16)들에서는 특정 조건하에 알코올 섭취가 DCS 예방 및 치료에 효과가 있다고 이야기 하고 있다.
본 논문의 목적은 지속적으로(만성적) 일정량(중등도)의 알콜 섭취가 쥐의 DCS에 영향을 주는지 확인하는 것이다.(급성 중증-과한 알코올 섭취를 이야기하는 것이 아님을 인지해야한다.)
알코올은 DCS외에도 메스크꺼움, 구토, 느린 빈응시간, 균형감 상실, 판단력 착오, 억제불능등의 증상이 나타날수 있으므로 다이빙 전 알코올 섭취는 좋지않다.
소개
알코올 섭취는 종종 DCS의 위험 요소로 언급되지만 그에 대한 증거는 아직 부족한 상태이다. 1874년 세인트루이스의 미시시피 강(Mississippi River)에 이드 다리(Eads Bridge)의 건설 노동자 채용시 주치의 알폰 지미네 박사가 폭음을 하는 지원자를 불합격시켰다. 좀더 최근의 사설에서는 “신경 감압병 질환의 사례에서 과도한 알콜 섭취가 기여했다”라고 언급되었지만, 바로 지난밤의 섭취가 아니라면 , 더 나쁠 확률은 동등하다고 보았다.
갑압질환(DCS)에 대한 사례를 리뷰를 비교해보아도 감압병 다이버와 그외 군(감압병이 안걸린 그리고 비다이버) 알코올 섭취량이 더 높지 않았다.
다른 실험에서는 감압 후 알코올 투여는 토끼와 인간의 DCS를 예방과 치료에 도움이 되는것으로 나타났다.(참조 11)
본 연구의 목적은 지속적으로(만성적) 일정량(중등도)의 알콜 섭취가 쥐의 DCS 발생에 영향을 미치는지 확인하는 것이다.
(급성 중증-과한 알코올 섭취를 이야기하는 것이 아님을 인지해야한다.)
방법
10주된 30마리의 쥐를 15마리씩 실험군과 대조군으로 나눴다. (추후 30마리의 대조군이 추가되어 3:1 비율로 변경됨)
실험군의 쥐에게는 28일(또는 29일) 동안 12mL/L(12mL 알코올을 988mL 수돗물과 혼합하여 1L 생성)이 함류된 50mL의 물을 제공하였다. 대조군 쥐에게는(n=15)는 수분만을 공급하였다. 12시간 간격으로 조명을 이용해서 낮밤반복을 하였다. (07:00-19:00h)
매주 주, 매 챔버 압축수행 전 쥐들의 몸무게를 측정하고 기록하였다. 모든 다이빙은 오전8시 이후 아침에 시작되었다. 압축 수행 30분 전 두 그룹 모두 수분공급을 중단하였다.
압축프로파일은 1,000kPa(약 10ata,10bar)의 공기 압축은 100kPa/mim 속도로 진행하였다.
최대 압력에서 45분동안 유지되었고, 200kPa까지의 감압은 100kPa/min 속도로 진행되었다.
그 후 200kPa에서 5분, 160kPa에서 5분, 130kPa에서 10분으로 진행하였다.
감압 후 쥐들은 즉시 챔버에서 제거되었고 1시간 동안 DCS 징후를 관찰하였다.
사용된 분류는 0 – 관찰 가능한 DCS 없음(nDCS), 1 – 호흡기 질환 또는 마비(sDCS), 2 – 1시간 이내에 사방(dDCS)로 하였다. 두명의 관찰자가 각각의 경우에서 진단에 동의하였다.
사망시간은 챔버에서 나온 이후 또는 다른 케이스가 확인 된 후를 시작(0)으로 하여 기록되었다. 관찰은 60분간 진행하였고, 사망률 또는 생존률이 기록되었다.
결과
15마리 쥐 중 12마리는 하루 평균 1.3mL/kg(1.0g/kg)의 알코올을 섭취했으며(3마리 주에 대해서 소비량 측정 되지 않음), 평균 체중(SD) 및 DCS 결과는 아래의 [Table 1]과 같다.
nDCS, sDCS 또는 dDCS에 걸친 DCS 분포는 대조군간에 유의한 차이가 없었다.(공식 1, P value = 0.15). 압축시 무게는 대조군간에 유의한 차이가 있었지만 (P < 0.0001), 결합 된 대조군과 알코올 그룹 간에는 유의한 차이가 없었다.(P = 0.50)
실험군과 결합된 대조군과 비교하면 (수식2) 체중(P = 0.23)도 알코올 소비량(P = 0.69)도 DCS와 관련이 없었다. 신뢰구간과 오즈비(Odds rations)는 [Table 2]에 있다.
*Odds rations이 1보다 크면 사건이 일어나지 않을 가능성보다 일어날 가능성이 큼.
*신뢰도 95%에서의 P-value < 0.05 이면 유의미하다.
*각 수식은 원문 참고.
토론
앞선 연구(참조 11, 토끼실험)에서는 에탄올이 DCS로부터 보호할 수 있는 4가지 잠재적 메커니즘을 이야기했다.
① 혈액 내 질소의 용해도를 높여준다. (질소의 용해도는 혈액 또는 물보다 에탄올에서 10배 더 크다.)
② 거품의 표면장력을 3배 낮추어 제염제 역할을 한다.
③ 혈소판의 부착, 응집 및 응고 감소
④ 혈관조화 증가, 가스 배출 가속화
이 4가지 메커니즘 모두 혈 중 알코올 농도 요구하고 있지만, 실험군의 경우 낮은 복용량과 감압전의 지연시간을 고려할때, 위의 메커니즘이 작용하기 위한 혈중 알코올 농도가 충분히 높을 가능성이 낮다.
* 쥐의 야행성 및 실험 시간 영향.
* 이는 일반적으로 다이버들이 하는 패턴과 유사하다. (저녁에 술먹고 취침 후 아침에 다이빙.)
결론적으로 다이빙전 지속적으로 일정량(중등도)의 알코올 섭취는 어린 성인쥐에게 DCS에 예방적이거나 유해하지 않았다.
참조
11 Zhang LD, Kang JF, Xue HL. Ethanol treatment for acute decompression sickness in rabbits. Undersea Biomedical Research. 1989;16:271-4.
16 Zhang LD, Kang JF, Xue HL. Ethanol treatment for acute decompression sickness. Undersea Biomedical Research. 1991;18:64-7.
우리 다이버들은 다이빙후 고도변화가 있는 높은 지대 또는 비행기 탑승을 18~24시간 내에 하면 감압병 증상을 생길수 있다는 것을 오픈워터 때부터 배우고, 다이빙컴퓨터에서도 NO-Flight Time으로 표시를 해줍니다.
이번 소개논문은 Pre-flight surface interval(PFSI)에 대해서 실제 다이빙 투어 중인 56명의 다이버들 대상으로 PFSI와 버블 발생에 대해서 경흉부 심초음파 장비(TTE)를 이용하여 연구 분석였습니다.
*이전에는 시뮬레이션된 실험적환경(고압챔버 와 같은)에서 연구가 이루어졌다고함.
연구 방법
56명의 건강하고 활동적이며 경험이 풍부한 다이버들 대상으로 연구가 진행되었다. 어느 누구도 동맥 고혈압, 심장, 폐 또는 중요한 질병을 가진적 없었다.
모든 다이버들은 13번의 다이빙을 진행하였다. 첫날 체크다이빙 1회, 5일 연속 하루 2회다이빙, 나이트다이빙 1회, 복귀 비행기 탑승 24시전 1회 다이빙을 하였다.
모든 다이빙에서 5미터 안전정지 3분을 수행하였고, DAN-Europe에서 제공하는 iDive Pro 컴퓨터를 이용하여 모든 다이브 프로파일을 기록하였다.
5일동안의 모든 다이빙 완료 후 와 출발 비행과 복귀 비행중에 TTE를 측정하여 3그룹으로 분류 하였고, 3그룹간의 다이빙 타입, 깊이, GF 값등을 비교하였다.
non-bubblers(NB) - 버블이 발생하지않거나, 거의 보이지 않는 그룹 occasional bubblers(OB) - 가끔 아주 적은 버블을 보여진 그룹 bubblers(B) - 매 다이빙마다 버블을 보여지고, 무시할수 없는 버블군이 보여지는 그룹
연구 프로토콜
*Control 1: 몰드브로 출발 비행기에서 30, 60, 90분에 TTE검사
*Control2: 매일 매 다이빙 전과 다이빙 후 30, 60, 90분 TTE 검사, 만약 버블이 발견되면 스캔 하여 기록.
*Control3: 복귀 비행전, 마지막 다이빙완료 24시간 이후 TTE 검사
*In-Flight: 복귀 비행기가 비행고도에 도착후 30, 60, 90분 TTE 검사. (0.84 atm)
결과
56명의 피실험자 그룹(남성 39명, 여성 17명), 평균나이 46세( 남성 48세, 여성 43세), 평균키 174cm (남성 177, 여성 165), 평균 체증 74kg
기록된 726 다이브의 평균 깊이는 30.2m, 평균 다이빙 시간 47.8분 이었다. 모든 다이버들은 정상 상승(분당 9m 이하)들 준수 하였고 안정정지를 수행했다. 추가 감압정지는 발생하지 않았다. 연구 기간동안 DCS 증상을 보인 다이버들은 한명도 없었다.
몰디브로 출발비행에서와 귀환비행 전 TTE검사에서 모든 다이버들 심장에서 버블이 발견되지 않았다. 다이빙 기간동안에 TTE검사를 결과 총 56명의 피실험자 중 23명이 버블이 발견되지 않은 NB 그룹, 17명이 가끔 버블이 발견되는 OB그룹으로 나머지 16명이 매 다이빙 마다 버블이 발견되어 B 그룹으로 분류 되었다.
인체측정, 생리학적 또는 다이빙 관련 변수(표1)에 대하여 세그룹관의 차이가 없었다. 단 B 그룹 나이가 NB와 OB에 비교하여 높았다.
귀환 비행 동안, 56명의 피실험자 중 8명에게서 버블이 감지되었고, 모두 B그룹 이였다.
다이빙 기간 중 귀환 비행중 버블이 감지된 그룹보다 더 높은 버블등급을 보인 2명이 있었지만 이 둘은 귀환 비행 중 버블이 발견되지 않았다. 그 대상자들은 마지막 다이빙을 진행하지 않았기에 PFSI가 36시간로 증가한 상태여서 이번 비교분석에서 제외 되었다.
우리의 결과는 24시간 PFSI를 준수하여도 일부 피실험자는 집으로 가는 비행 중에 상당한 양의 버블이 발생할 수 있다는 것을 보여주었다.
임상적 실험을 통해서 권장하고 있는 24시간 PFSI이후에도 DCS 위험이 0이 아닐수 있을 인지하여야한다.