DIY Nitrox Analyzer

DIY O2 analyzer based on Arduino compatible board.

Part list
  • Arduino nano compatible board (or any other Arduino board will do)
  • ADS1115 ADC module (or ADS1015)
  • LCD 1602 + I2C module
  • Push button
  • O2 sensor (I use old cell from my CCR)
Wiring

ADS1115

  • VDD to 5v
  • GND to Ground
  • SCL to A5 (nano)
  • SDA to A4 (nano)

LCD 1602 + I2C module

  • GND to Ground
  • VCC to 5v
  • SCL to A5 (nano)
  • SDA to A4 (nano)

Push button

  • 1 pin to Ground
  • 2 pin to D2 (nano)

Oxygen sensor

  • + positive to A0 pin on ADS1115
  • – negative to Ground

The code

O2 Analzer

Additional library require.

The code is very simple. Calibration and storing millivolt output from o2 sensor (in the air – o2 20.9%) when button is pressed.

Oxygen percentage and millivolt of sensor will display on LCD.

Update 22th Feb 2017
  • button need push & hold for 2 sec to calibration.
  • display MOD (Maximum Operating Depth) : po2 1.4 & 1.6

사이드마운트 다이빙에서 롱호스 2단계 고정 방법

얼마전부터 사이트마운트 다이빙을 해 보고 있습니다.

거기에 맞추어 호흡기를 세팅하였는데 호흡기의 길이는 기존의 백마운트와 동일하게 25인치 짧은 호스의 2단계는 번지를 사용 해 목에 걸고 2미터 롱호스의 2단계에는 볼트 스냅을 연결하여 사용하지 않을때는 가슴 디링에 클립 해 둡니다.

New Apeks Side Mount Package.jpg

사이트마운트 호흡기 / 이미지 출처 : www.sidemounting.comViewer

트윈셋 백마운트로 교육을 받은분들은 잘 알고 있는데로 짧은 호스에 연결하여 목에 거는 호흡기는 예비용이며 롱호스의 2단계를 사용하다가 비상시(OOA 다이버)에는 그대로 입에서 빼내어 빠르게 도네이션 할 수 있습니다.

diverfrontshare.jpg

백마운트 롱호스 호흡기 도네이션 (이미지 출처 : http://www.baue.org/images/galleries/v/equipment/Viewer)

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그런데 사이트마운트 다이빙시에는 양쪽 호흡기를 모두 사용하므로 짧은 호스의 2단계로 호흡시에는 롱호스 2단계를 가슴 디링에 클립 해 두게 되는데 만약 위와 같은 방법으로 스넵 볼트를 연결Viewer했다면 도네이션 해 줄 때 동작이 하나 더 늘어나게 됩니다. 게다가 만약 스냅 볼트가 열리지 않으면 도네이션이 불가한 상황도 있을 수 있습니다.

결국 비상 상황에서는 쉽게 빼 버릴 수 있는 breakaway 연결이 필요하다는 결론인데 첫번째는 오링을 사용하는 방법이 있겠습니다.

IMG_0933.JPG

이미지 출처 : http://rectotec.blogspot.kr/2012/08/how-to-tie-bolt-snap-using-o-ring.htmlViewer
이런식으로 오링만을 사용하거나 맨위의 호흡기 세트 이미지처럼 오링과 케이블 타이를 사용하는 방법도 있습니다.

하지만 제 경험으로는 오링이 생각보다 쉽게 끊어지지 않더군요. 결국 위급 상황에서 빠른 도네이션이 불가할 수도 있습니다. 그러던 중 어느 비디오에서 더블 엔더를 사용하여 롱호스의 2단계를 연결 한 것을 보았습니다.

이 방법은 가슴 디링에 클립 해 두었을 때 위급 상황에서 그대로 잡아당기면 빠지기 때문에 기존의 방법들보다 합리적으로 보이고 2단계가 다이버의 몸에 조금 더 가깝게 붙는다는 추가 이득도 있습니다.

sm2ndstage.jpg

연결 방법은 다음 링크에 있습니다.
http://divebritain.com/how-to-guides/how-to-secure-a-sidemount-2nd-stage/Viewer

물론 단점은 기존에 사용 해 왔던 스냅 볼트 클립 방식과는 다르므로 일정 기간 연습이 필요하겠습니다(muscle memory). 사이드마운트는 백마운트와는 분명히 다른 형태의 다이빙 방식이므로 이러한 연결의 방법도 거기에 맞추어 변화되어야 하지 않을까요?

다른 의견이 있으신가요? 더 좋은 방법이 있을까요?

사이드마운트 스테이지/데코/베일 아웃 실린더

“테크니컬 다이버”하면 아마 트윈셋에 멋지게 수평 자세를 한 다이버가 생각날 겁니다.
트림(trim)이라는 단어도 아마 수없이 들어봤을테구요.

그런데 스테이지/데코/베일 아웃 실린더를 착용한 모습은 어떨까요? 스냅 볼트를 클립하는 위치(가슴, 허리 디링)의 특성상 아마 대부분 수평하지 않게 실린더 앞쪽은 밑으로 쳐지고 뒤쪽은 뜨거나 전체적으로 밑으로 쳐져 있는 모습도 많이 보았을겁니다.

이렇게 되면 아무래도 물과 저항도 많이 생기고 위/아래로 쳐지거나 떠 있는 부분이 무언가를 건드릴 수 있는 경우가 생기고 결국 환경을 해치거나 실린더 벨브, 1단계의 고장을 유발하여 다이버 자신도 위험 할 수 있는 상황이 생길 확률이 높아 질 것이라는 생각을 해 봅니다. 게다가 앞으로 쳐진 실린더는 팔의 움직임에도 방해를 줍니다. 그렇다면 다이버의 몸과 더 가깝게 그리고 수평이 되도록 사이드마운트 해 보면 어떨까요?sidemount.jpg

그림의 아래처럼 실린더를 사이드마운트 하는 것이 보기에만 좋은것이 아니라 여러가지로 훨씬 이득이 있어 보입니다. 방법은 번지줄, 실린더의 스냅볼트 위치, 필요하다면 Butt plate같은것을 추가할 수도 있고 아이디어는 사이트마운트 다이빙의 그것을 참고하면 되겠습니다.

저는 베일아웃 실린더를 사이드마운트 해 보고 있습니다. 번지줄 길이/거는 방법, 스냅 볼트의 위치 여러가지 조금씩 바꾸어 보고 있습니다만 수영장 같은 곳에서 거울을 보면서 다이빙하거나 누구에게 조언을 받을 기회가 없어서 아직 꼭 마음에 드는건 아닙니다(그래도 기존에 착용하던 방법보다는 훨씬 편해요). 알루미늄 실린더를 쓰고 있는데 특성상 뒤쪽이 많이 뜨고 게다가 헬륨을 넣으면 부력 성향이 많이 바뀌기도 합니다.

참고로 케이브다이버의 비디오를 첨부합니다. 베일아웃 실린더를 어떻게 착용했는지 보세요.

https://vimeo.com/119748918

다른 의견이 있으신가요? 좋은 아이디어가 있나요? 알려주세요!

사전 호흡이 스크러버를 활성화시키는가 (Pre-breathing to activate your scrubber)?

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사전 호흡이 스크러버를 활성화시키는가 (Pre-breathing to activate your scrubber)?

오랫동안 논란이 되어왔던 이 주제는 “사전 호흡으로 발생하는 수분으로 인해 소다라임이 활성화되기 시작하고 사용할 준비가 된다”와 같은 “추론” 즉, 실제 과학적인 테스트 또는 자료를 바탕으로 하지 않은 막연한 상상이었다.

이것은 rEvo 재호흡기의 오너인 Paul Raymaekers가 2010년 CE 환경을 적용해 테스트하여 밣혀진 사실로 이후로 Sofnolime, Intersorb 같은 소다라임 제조사에서도 동의한 내용이다.

 테스트 환경:
rEvo III rebreather, axial 스크러버, 2.7kg Sofnolime 797
8/92 헬리옥스 희석 기체, 수온 3.5C, 사전 호흡하지 않음, 유닛내에 수분 없음.
이 상태에서 수중 챔버를 100m 수심 환경으로 만든 후 약 10분후 호흡 테스트 시작 (CE 테스트 환경).
호흡양 40 RMV로 하였으며 기계를 사용 해 열이나 수분 발생이 없었음. 이산화탄소는 분당 1.6리터 주입.

이 상태로 20분동안 이산화탄소는 정상적으로 흡수되었고 낼숨에 열을 더하여 다이버가 실제 내뱉는 것을 시뮬레이션하면서 ppCO2 (이산화탄소 부분압)이 5mbar에 도달했던 시간은 104분 후였다.

이러한 테스트 결과로 사전 호흡(pre-breathing)이 스크러버를 활성화 한다는 것은 잘못된 믿음이었다는 것이 증명되었다.

그럼 우리는 사전 호흡(Pre-breathing)을 해야할까?

물론 재호흡기 다이빙 준비시 사전 호흡은 필요하다. 스크러버 활성화를 위해서가 아니라 솔레노이드는 정상인지 산소 주입이 제대로 되고 있는지등 유닛이 제대로 작동하는지를 확인하는 재호흡기 다이빙 준비 과정의 당연한 절차중 하나이다.

참고글: http://www.rebreatherworld.com/showthread.php?35243-prebreathing-to-activate-your-scrubber

GF (Gradient Factors)는 무엇이고 어떻게 사용하는가?

Gradient Factors (압력경사도 인자)

글쓴이: 임은재
글쓴날: 2015년 11월 10일
수정한 날 : 2016년 05월 25일

petrel-small.jpg

감압 기본 (Decompression basics)

다이버가 실린더에 압축된 기체를 호흡하면서 하강하면 이 기체중 질소, 즉 불활성 기체가 다이버의 신체 조직에 녹아든다. 다이버가 상승시에는 주변 압력이 감소되면서 다이버가 호흡시에 배출되게 된다.

다이빙시에는 우리에게 보이지 않는 천장(ceiling)이 생기는데 이것은 우리가 감압병에 걸리지 않고 상승할 수 있는 수심을 의미한다. 이 천장(ceiling)은 조직에 녹아든 불활성 기체의 양에 따라 달라진다.

다음 그래프는 다수의 감압 정지를 행하는 전형적인 감압 다이빙 프로파일이다. 다이버가 하강하고 시간이 경과하면 상승 한계 수심(ceiling)이 깊어지면서 상승이 제한되고 감압이 필요해진다.

diving profile.jpg

조직 구획 (TC = tissue compartment)

불만(Buhlmann) 알고리즘은 인간의 조직을 가상의 16개 구획으로 나누어 각 구획에 용해되는 불활성 기체의 부분압을 감안하여 감압을 계산한다.

위 다이빙 프로파일 그래프상에 번호로 표시한 각 지점의 조직 구획 압력 상태를 밑의 그래프로 설명한다.

TC Image.jpg

위 그래프에서 값이 100%에 도달하면 포화 상태에 이른것이며 다이버가 상승할 때에는 100%를 넘어 과포화 상태가 될 수 있다. 이러한 과포화는 감압의 열쇠이지만 그 정도가 지나쳐 조직에 용해된 기체가 거품으로 형성(감압병)되어서는 안된다.

M-values

불만의 M-values(이후로 M값)는 DCS(감압병) 증상이 일어나지 않는 조직의 최대 한계 압력, 즉 조직에 용해된 불활성 기체 압력의 한계를 의미하며 이 값은 수심과 조직 구획에 따라 다르다. 여기서 중요한 것은 M값에 가까이 갈 수록 기체가 거품을 형성하여 감압병에 걸릴 수 있다는 “이론”을 바탕으로 한다.

이 M값에 따라 감압 다이빙을 실시한다고 가정하면 버텀 타임이 끝나고 M값에 도달하는 부근의 수심까지 상승하여 과포화된 조직이 기체를 배출하도록 한 후 다음 수심까지 상승하는 것을 반복하면 M값을 넘기지 않게 될 것이다.

하지만 불만의 M값은 감압병을 정확하게 예방하지는 못하며 많은 감압병 증세가 M값 또는 그 부근에서 일어났고 결과적으로 좀 더 보수적인 다이빙 프로파일을 위한 방법이 필요했다. 그것이 바로 GF, 즉 Gradient Factors이다.

 Gradient Factors (GF / 압력경사도 인자)는 다이버가 얼마나 빨리 그리고 가깝게 불만의 M값에 도달하는지를 선택할 수 있도록 하며 다음과 같은 식으로 표현할 수 있다.

 GF = (조직 구획 압력 – 주위 압력) / (M값 – 주위 압력)

식에서 알 수 있듯이 GF = 1.0은 불만의 M값을 그대로 사용한다는 의미가 된다(다이빙 컴퓨터에서 설정 GF Low/High = 100/100).

다시 말해 감압병을 피하고 보수적인 프로파일로 안전하게 다이빙 하려면 GF = 1.0보다 낮은 값을 사용해야 한다는 것을 알 수 있다.

GF = 0.8 값을 사용한다고 가정한다면 조직 구획의 압력이 주위 압력과 불만의 M값에 80% 이상을 넘지 않을 것이라는 것을 알 수 있으며 다시 말해 M값에서 20%의 안전한 여유를 가지고 있다는 의미가 된다. 불만 알고리즘을 사용하는 다이빙 컴퓨터는 보통 GF값을 사용자가 설정할 수 있도록 되어 있는데 첫번째 상승 지점과 그 이후 상승을 GF = 0.8 로 하려면 80/80으로 설정하면 된다.

GF 설정을 20/80으로 할 때 어떤일이 일어날까?
다이빙 컴퓨터는 조직 구획이 GF = 0.2에 이를 때까지 처음 상승을 허용한다. 즉, 조직 구획의 압력이 그만큼 주위 압력과 불만의 M값보다 차이가 나고 조직의 압력이 떨어지기 시작하면 다음 감압 정지 수심으로 상승할 수 있게된다.

GF-final.png

지금까지 전체 이론을 그래프로 표현하면 위와 같다. GF Low값은 첫번째 감압 정지의 시작이고 GF High는 출수 지점값이라는 것을 이해할 수 있다.
결국 GF Low값이 낮아 M-Values에 멀어질 수록 딥스탑(deep stop)이 많아질 것이라는 것을 예상 해 볼 수 있다.

이번에는 더욱 이해가 쉽도록 아래 그림으로 표현 해 보았다.

GF-image.jpg

왼쪽: M-value에 가까워 질 수록 조직에 녹아 있는 기체가 거품으로 형성될 가능성이 커지고 따라서 감압병의 가능성이 커진다.
오른쪽: GF 30/70을 사용할 때의 예를 들면 감압 구간이 상대적으로 M-value에서 떨어져 있고 그만큼 감압병의 가능성은 낮아진다.

 어떤 GF 세팅을 사용해야 할까?

사실 이것에는 정답은 없다. 개인마다 불활성 기체 용해/배출 속도가 틀리고 또한 다이빙 당시에 몸 상태에 따라서도 달라지므로 완벽한 표준값을 구하는 것은 불가능하다.

하지만 안전을 위해 보수적인 세팅을 사용해야 하는 것은 분명하고 그 동안의 통계와 DAN의 닐 폴락 박사에 의하면 30/70 정도를 사용하기를 권장하고 있다(이 값은 불만 알고리즘을 사용하는 컴퓨터에 기본값으로도 많이 사용된다).

이 값을 기본으로 하고 무감압 레크레이션 다이빙에서는 GF를 관대하게 바꾸거나 깊은 수심의 감압 다이빙에서는 더 보수적인 값으로 조절하여 사용할 수 있다.

참고 문서: