무인 다이빙용 구명조끼

무인 다이빙용 구명조끼
자동 작동은 120초 후에 발생합니다.

...지키는 천사.

이 장치는 작고 가벼워야 했습니다. 가볍고 우아한 벨트 형태였습니다.
...무인 다이빙은 영웅적인 성격을 지니고 있습니다. 거대한 '메이 웨스트'를 끌고 다니는 것은 어울리지 않습니다. 따라서 팽창 가능한 공기 주머니는 등 뒤에 있는 끈 안에 숨겨야 했습니다. 벨크로 시스템을 통해 쉽게 펼칠 수 있도록 해야 했습니다.

...전기 장치를 피하는 것이 필수적이었습니다. 바닷물의 영향을 고려해야 했기 때문입니다. 다이버는 간단한 동작으로 장치의 작동 상태를 직접 점검할 수 있어야 했습니다. 이러한 시스템은 '잊혀져야' 했습니다. 사실상 '지키는 천사'는 다이버의 두 어깨 뼈 사이에 위치하는 장치여야 했습니다. 표면에 있을 때, 이 위치는 거의 대기압 상태를 유지할 수 있게 해주었습니다.

...우리는 '플루이딕스(Fluidics)' 방식의 타이머 시스템을 선택했습니다. 이 시스템은 성공적으로 제작되고 시험되었습니다. 그러나 이 사전 연구는 매우 비쌌습니다. 그래서 저는 친구 알비나 두 부스보브레에게 도움을 요청했습니다. 그녀도 거의 같은 나이에 극단적인 상황에서 아들을 잃었습니다. 프랑수아-자크 바뉴은 헬리콥터 조종사 자격을 취득했고, 파리-다카르 레이스의 창립자 중 한 명인 티에리 사빈의 개인 조종사로 활동했습니다. 그가 사막에서 보컬리스트 발라보인을 태우고 탐사 비행을 할 때, 세 사람은 사망 사고를 당했으며, 사고 원인은 완전히 밝혀지지 않았습니다. 슬픔에 빠진 알비나는 이제 인도적 사업에만 전념하기로 결심하고, 아들의 이름을 딴 재단을 설립했습니다. 그녀는 즉시 프로토타입 제작을 위한 자금 지원을 수락했습니다. 그림에 나타난 장치(거의 1:1 스케일)는 드스크 회사(보르 레 발랑스 소재)에서 다이내믹한 코니그 씨가 이끌어 성공적으로 제작 및 시험되었습니다. 전체 프로젝트를 사전 연구부터 최종 제품 개발까지 산업 파트너와 협력하여 완성하기 위한 예산이 확보되어 있었습니다. 우리는 모두 이 사업이 성공적으로 마무리되기를 기대했습니다. 특허는 준비되었고, 아들의 일과 관련된 일을 다루던 사람을 대리인으로 선정하는 것이 자연스러운 일이었습니다. 장-크리스토프는 다이빙 장비 디자이너로서 뛰어난 재능을 지닌 사람이었습니다. 그러나 그 사람은 가장 악질적인 사기꾼임이 밝혀졌고, 정교한 서류 조작을 통해 대부분의 자금을 유용했으며, 과거에도 여러 인도적 기관에서 비슷한 사기를 저질렀습니다. 그는 이탈리아에서도 아들의 모델 양도로 얻은 상당한 금액을, 유언 집행자로 위장하여 지급받는 방법까지 찾아냈습니다. 누군가는 죽은 사람의 손가락을 자르고 반지를 빼내려 할 수 있습니다. 인도적 활동이 사기꾼들의 주요 타깃이 되는 것은 잘 알려진 사실입니다(ARC와 그 무사안일한 대표 크로즈마리의 사건이 이를 증명합니다). 왜냐하면 이러한 분야에서는 사람들이 더 신뢰하기 때문입니다. 이 사람이 남긴 자금으로 우리는 프로토타입을 완성하고 성공적으로 시험할 수 있었지만, 더 이상 나아가지 못했습니다. 따라서 우리는 이 프로젝트를 이어갈 산업 파트너를 찾고 있습니다. 만약 이 안전 장치의 판매에서 수익이 발생한다면, 제가 바라는 것은 단순히 프랑수아-자크 바뉴 재단이 이 사기 사건으로 인해 잃은 금액을 우선적으로 보상받는 것입니다.

...시험은 '바로-타임 타이머' 시스템에 초점을 맞췄습니다. 이 시스템은 무인 다이빙을 최대 2분(120초)으로 제한하도록 설계되었으며, 이 시간이 지나면 자동으로 이산화탄소(CO₂) 캡슐을 파열시켜 조끼의 두 공기 주머니를 팽창시켜 다이버를 자동으로 표면으로 끌어올리도록 했습니다. 시스템은 만족스럽고 반복 가능한 방식으로 작동했습니다. 이제 가장 간단한 설명부터 시작해 보겠습니다. 아래 그림은 두 개의 VHS 비디오 카세트가 서로 붙어 있는 크기와 부피를 가진 프로토타입을 나타냅니다. 최적화된 장치는 분명히 다른 형태로 더 컴팩트하고, 성형 플라스틱 부품으로 구성될 것입니다. 여기서 우리는 실현 가능성을 보여주기 위해 알루미늄 합금 판을 가공하여 프로토타입을 제작했습니다.

...처음에는(다이빙 전) 시스템(다이버의 어깨 뼈 사이에 위치해야 함)은 물 표면과 같은 높이에 있습니다. 외부 압력은 그림에 표시된 구멍을 통해 작용합니다. 시스템은 다이빙 병의 디펜더와 유사한 고무 막을 통해 외부 환경과 접촉합니다. 이 막은 회전 대칭을 가진 움직이는 장치(그림에서 빨간색으로 표시됨)에 고정되어 있습니다. 시스템은 여러 개의 실린더로 구성되어 있습니다. 위쪽 실린더를 B, 아래쪽 실린더를 D라고 부르겠습니다. 일반적으로(다이버가 수심을 내려가지 않은 상태에서는) 막은 평평한 상태입니다. 빨간색으로 표시된 타워는 그림에 표시된 위치에 있습니다. 뾰족한 부분은 걸치지 않고, 실린더 B와 D는 자유롭게 연결되어 있습니다. 전체 시스템은 압력이 균형을 이룹니다.

...노란색은 오일로 채워진 상태를 나타냅니다. 위 그림에서 흰색으로 표시된 두 번째 타워도 매우 유연한 고무 막과 고정되어 있습니다. 이 타워는 중앙에 원통형 몸체가 있으며, 상하 고무 막이 고정된 두 디스크와 연결되어 있습니다. 가벼운 스프링은 이 두 번째 움직이는 장치를 고무 막을 통해 위쪽 끝부분에 닿게 유지합니다. 오일이 새는 것은 불가능합니다. 오일은 두 가지 방식으로 흐릅니다:

• 천천히, 축 중심을 따라 아래로 흐르며, 축의 이동 간극에 따라 흐릅니다.
• 빠르게, 마른색(그림에서 갈색)의 밸브를 통해 위로 흐릅니다.

...장치는 작동 준비가 되었습니다. 다이버가 완전히 물속에 잠기면, 1미터 수심에 도달하자마자 바닷물과 접촉하는 고무 막에 작용하는 압력이 충분해져, 왼쪽 움직이는 장치의 뾰족한 부분이 토리컬링(고무 고무 고리)에 닿아 실린더 D를 고립시킵니다.

...환경의 색상은 수심을 나타냅니다. 여기서는 1미터 수심입니다. 다이버가 더 깊이 내려가면, 몇 미터만 더 내려가도 왼쪽 고무 막과 연결된 움직이는 장치가 끝부분에 닿습니다. 아래 그림을 참조하세요:

...실린더 B에 있는 공기는 약간의 과압 상태(분홍색으로 표시됨)가 됩니다. 실린더 B에 있는 공기의 압력은 다이버가 물속에 들어갈 당시의 대기압을 "기억"하고 있습니다(물 1미터의 압력, 즉 0.1바). 따라서 실린더 B의 공기는 위쪽 움직이는 장치(그림에서 흰색으로 표시됨)의 상단 막에 압력을 가합니다. 이 장치는 아래로 내려가려고 합니다. 그러나 이를 위해선 상단(점 C)에 있는 일부 오일을 하단으로 밀어내야 하며, 축을 따라 간극이 만들어진 상태에서 오일이 흐릅니다. 이 간극의 크기가 타이머 시간을 결정합니다.

...위 그림은 두 번째 움직이는 장치가 아래로 내려가는 중인 상태를 보여줍니다. 작은 화살표는 오일의 흐름을 나타냅니다. 전체 구성에 따라 이 장치가 끝부분에 도달하는 데 걸리는 시간이 결정됩니다. 다이버가 120초가 지나기 전에 표면으로 올라온다면, 어떤 일이 일어날까요?

...표면으로 돌아온 후 장치의 상태를 보여줍니다. 표면으로 돌아오거나 매우 가까운 곳에 있을 때까지 카운트다운은 계속됩니다. 1미터 미만의 수심에서 왼쪽 움직이는 장치가 올라가면서 실린더 B와 D를 다시 연결합니다. 오른쪽 스프링은 빠르게 오른쪽 움직이는 장치를 원래 위치로 되돌립니다. 이 움직임은 매우 빠르며, 오일이 밸브가 있는 구멍을 통해 흐를 수 있습니다(밸브가 들어 올려진 상태에서 보입니다).

...그러나 다이버가 120초의 위험 시간을 넘기고 깊은 곳에 머물러 있었다면 어떻게 되었을까요?

...오른쪽 움직이는 장치(검정색으로 표시됨)는 발사 장치(강력한 스프링으로 총알을 장전함)에 닿게 됩니다. 이 시스템(그림에 나타나지 않음)은 이때 이산화탄소(CO₂) 캡슐을 파열시켜 두 개의 구명 주머니를 매우 빠르게 팽창시켜 다이버를 표면으로 끌어올립니다. 과잉 이산화탄소는 날카로운 경고음이 나는 휘파람을 통해 배출되며, 주변 사람에게 알리고 다이버의 의식을 되찾게 합니다.

...그림을 복잡하게 하지 않기 위해, 발사 장치와 장치 작동 상태를 확인할 수 있는 시스템은 생략했습니다. 이산화탄소 캡슐의 무단 발사 방지를 위한 안전핀이 있으며, 다이버는 배 또는 해변에서 스프링을 장전합니다. 그런 다음 버튼을 누르면 빨간색 움직이는 장치를 밀어내고 그 위치에 고정합니다(다이빙 시뮬레이션). 이 과정에서 오일이 흐르며 '바로-타임 타이머'가 작동합니다. 손목 시계를 보며 정해진 시간 후에 장치가 제대로 작동하는지 확인할 수 있습니다. 이후에는 발사 장치를 다시 장전하고, 이번엔 안전핀을 제거한 뒤 다이빙을 시작하면 됩니다. 더 이상 이 장치를 걱정할 필요 없이, 자신의 '지키는 천사'가 120초 이상의 잠수를 금지합니다(그러나 발사 장치 작동 전 오른쪽 움직이는 장치의 이동 거리를 단축함으로써 타이머 시간을 조절할 수 있습니다).

...이 시스템은 충격과 부식에 강하며, 바닷물과 접촉하는 부분은 단순한 고무 막만 존재합니다. 오른쪽 움직이는 장치는 충격으로 인해 발사 장치에 우연히 닿을 수 없습니다. 오일의 점성 때문에 이를 방지합니다.

...제 아들은 또 다른 흥미로운 시스템도 개발했습니다. 이 시스템은 어떤 배에도 쉽게 탑재할 수 있으며, 크기는 서류 가방 정도입니다. 색깔 있는 플라스틱 케이스는 쉽게 식별 가능하며, 전개 가능한 깃발이 장착되어 있습니다. 이 장치는 20미터 깊이까지 제한된 수심에서 다이버가 '나르길레'를 통해 활동할 수 있도록 공기를 저장합니다. 예를 들어, 요트나 기선의 선장이 바위 사이에 걸린 안전고리를 떼어내거나, 물체를 회수하거나, 승무원이 해저를 살펴보는 데 사용할 수 있습니다.

..."자율적인 산소 장비라고 할 수 있겠죠?" 네, 그렇기도 하고 아닐 수도 있습니다.

...공기 저장소가 표면에 남아 있기 때문에(경량 합금 다이빙 병은 떠 있을 수 있음), 표면에 머무르는 사람들이 다이버를 계속 지켜볼 수 있습니다. 이 장치는 '반-무인 다이빙' 방식으로 작동합니다. 기술적으로는 '나르길레'라고 불리지만, 심리적으로는 단순한 사람이 '큰 파랑의 영웅'처럼 느낄 수 있게 해줍니다. 벨트에는 바로-타임 타이머가 장착되어 있으며, 다이버가 숨을 멈추는 순간 자동으로 카운트다운이 시작됩니다. 이 장치는 60초 같은 짧은 시간으로 설정할 수 있습니다.

...호흡을 잠시 멈추는 것만으로도, 캡슐이 파열되면 다이버가 표면으로 끌려옵니다. 그러나 다이버가 나르길레를 통해 공기를 마시기 시작하면, 공기 타이머가 다시 초기화됩니다.

...지금은 세상을 떠난 제 친구 예브 기로의 마음을 생각합니다. 그는 제가 처음으로 다이빙을 시작할 때 함께했던 친구였으며, 제 아들을 잘 알고 있었고, 이 구명 장치의 설계와 개발 과정에서 큰 도움을 주었습니다.

반응들:

2000년 5월 1일: 벤자민 로티에(20세)가 이 구명 장치에 대한 개선 제안을 보내왔습니다. 저는 그 생각을 하지 못했습니다. 간단한 추가 조치입니다. 예를 들어, 앞면의 끈 중 하나에 고리나 손잡이를 추가하는 것입니다(패러슈트의 열림 손잡이와 유사하며, 플라스틱 케이블을 통해 발사 장치에 연결되어 있으며, 튜브 안에서 이동 가능). 이를 당기면 즉시 이산화탄소 캡슐이 파열되어 구명 주머니가 팽창합니다. 이는 다양한 상황에 대응할 수 있습니다.

• 다이버가 물속에 있을 때 불편함을 느끼는 경우(추위, 자신이 실력보다 과도하게 기대했다고 느끼는 경우).
• 그러나 이 장치는 무인 다이빙에서 성능이 좋지 않은 사람도, 깊은 곳에 있는 의식을 잃은 사람을 구출하려는 데 사용할 수 있습니다. 부모가 자녀를 구하기 위해 시도할 수 있습니다. 많은 사람들이 물속에 들어가거나 뛰어들 수 있지만, 56미터 이상은 못 갑니다. 가까운 곳에 있는 사람이 1520미터 아래에 떨어졌고, 즉각적인 조치가 필요할 때 어떻게 해야 할까요? 배를 바로 옆으로 끌고 오는 것보다, 이 장치를 착용하고 사고 현장으로 바로 달려가는 것이 훨씬 빠릅니다. 구명조끼 없이 구조 작업을 하기 위해 줄을 사용해 배를 정박시키는 것보다 훨씬 빠릅니다. 실신의 경우, 분 단위가 중요합니다. 뇌는 5분 이상 산소 부족에 견딜 수 없습니다. 이 시간은 안전고리를 들어 올리거나 엔진을 시동하는 데 충분하지 않습니다. 그러나 이 장치를 사용하면 실신한 사람에게 다가가 잡고, 팽창 장치를 작동시켜 두 사람을 표면으로 끌어올릴 수 있습니다.

...실신한 사람만이 도움이 필요한 것은 아닙니다. 이런 벨트를 착용하고 어려움에 처한 사람에게 헤엄쳐 가는 것은, 도착했을 때 자신이 끌고 온 부표가 있다는 보장입니다.

...실제로 위험은 다이빙에만 국한되지 않습니다. 매년 수많은 사람들이 단순히 수면에서의 충격(수압)이나 피로로 인해 익사합니다. 강한 조류에 휘말리면 말입니다. 수영하는 사람들은 바닷물에 '메이 웨스트' 같은 비정형 구명조끼와 이산화탄소 병을 등에 메고 다니는 것을 싫어할 것입니다. 이 '지키는 천사' 프로젝트의 핵심은 디자인에 있습니다. '제임스 본드' 스타일이죠. 아름다운 황동 루프, 칼 고리, 유선형 형태, 매우 세련된 색상. 그리고 왜 안 되겠습니까? 구명 기능을 가진 소형 장치: 휘파람, 작은 방수 플래시라이트(펜 크기).

...보통 배에 사용되는 벨트는 비정형이며, 조절하기 어렵습니다. '서브-컷리어'는 다리를 사이에 끼고 처지게 됩니다. 요트나 여객선에 수영을 못 하는 사람들을 탑승시키는 것은 합리적이지 않습니다. 선박은 반드시 구명조끼를 갖춰야 합니다. 그러나 대부분의 경우, 폭풍이 아닐 때는 사람들이 이 방해가 되는 비정형 장비를 착용하지 않습니다. 벨트는 착용하지만, 구명조끼는 말입니다. 이러한 구명조끼는 주로 검사 시 처벌을 피하거나, 사고 시 사용할 수 있다고 생각해서 선박에 탑재됩니다. 얼마나 많은 실력 있는 수영자가 낮이나 밤에 배에서 떨어져 죽었을까요?

...누군가 이 장비의 디자인이 안전성 향상에 기여할 수 있다는 것을 상상한 적이 없었습니다. 사실, 무인 다이버의 구명 시스템과 요트 승무원용 단순 벨트 사이에는 자연스러운 연속성이 있습니다. 산업계가 이 문제에 관심을 가진다면 일부 부품은 공유될 수 있습니다. 이로 인해 시장 규모가 확대되고 생산 비용 절감이 가능합니다.

...요트에서라면 안전을 위해 벨트를 착용하고 손잡이에 매달려야 합니다. 이런 상황에서 순간적인 방심은 치명적일 수 있습니다. 만약 승무원이 그 순간 벨트를 착용하지 않았다면, '보드 스윙'에 휘말려 바다로 떨어질 수 있습니다. (타바리가 바다로 떨어졌을 때는 벨트 없이 이동하고 있었습니다.)

...사고 후 가능한 시나리오들:

• 물속에 떨어진 사람은 손잡이를 당겨 구명 주머니를 자동으로 팽창시킬 수 있습니다.
• 그러나 이 팽창은 약간의 과압 상태에서 자동으로 작동할 수 있습니다. 예를 들어, 허리 부분에 숨겨진 미니 압력 캡슐이 과압되면 작동합니다.
• 이 조끼가 편하고 세련되어 사람들이 자주 착용하게 되면, 벨트를 착용한 사람이 배에서 넘어진 승무원을 구조하러 뛰어들 수 있습니다. 그는 자신이 구조할 수 있고, 선박 책임자에게 추가적인 부담이 되지 않는다는 것을 알기 때문입니다.
• 조끼는 두 가지 모드를 가질 수 있습니다: '요트 안전'과 '다이빙 안전'. '요트 안전' 모드에서는 수영 금지. '다이빙 안전' 모드에서는 최대 120초의 잠수만 허용.

벤자민 로티에의 또 다른 의견:

여객기 규정에는 다음과 같이 명시되어 있습니다:

"모든 승객에게 구명조끼 또는 동등한 개인 장비를 제공해야 하며, 좌석이나 침대에서 쉽게 접근할 수 있도록 배치되어야 한다. 이 장비는 반드시 물에 닿으면 작동하는 전구 또는 방수 전구와 휘파람을 포함해야 한다. (1984년 6월 19일 공고 제8조, 1985년 7월 30일 공고로 수정된 '민간 항공기 사용 조건' 부록, 제8장 장비, 8.10항)"

벤자민은 조종사 면허를 소지하고 있으며, 다음과 같이 덧붙입니다:

"...이 상황을 상상해 봅시다. 경량 비행기, 승객 4명, 바다 위에서 엔진 고장 발생. 모두 당황하며 좁은 기내에서 오렌지색 큰 구명조끼를 입으려 애쓰고, 조종사는 조종계를 놓고 자신의 조끼를 입습니다. 비행기는 추락합니다. 이제 탈출해야 합니다. 그러나 거대한 구명조끼들로 인해 매우 어렵습니다."

...상황은 더욱 심각할 수 있습니다. 바다를 마주한 활주로가 있는 공항이 있습니다. 이륙 중 엔진 고장은 비행기를 더 빨리 추락하게 만들 수 있습니다. 또한, 수면 착수는 결코 쉽지 않습니다. 약간의 파도만 있어도 '말 위에 탄 것'과 같습니다. 이러한 목적을 위해 '지키는 천사'의 항공용 버전이 필요합니다. 이 장치는 끈 앞부분에 팽창 가능한 주머니를, 가슴 부분에 소형 이산화탄소 병을 내장하고 있으며, 두 가지 방식으로 작동할 수 있습니다:

• 수동 작동.
• 또는, 허리 끈(복부 부위)에 위치한 작은 압력 캡슐이 약간의 과압 상태가 되면 자동 작동.

...이 자동 시스템은 비행기 추락 직후 승객이 탈출하는 상황에서 생명을 구할 수 있습니다. 두 경우 모두 이 장치는 별다른 방해 없이 비행 중 승객과 조종사가 착용할 수 있습니다.

...또한, 이러한 시스템은 여객기에서 사용되는 기존 시스템을 대체할 수도 있습니다. 현재의 시스템은 비행기가 매우 완벽한 수면 착수(기어를 접고 평탄한 바다 위에)를 성공해야만 작동합니다. 그때 승객들은 비행기 고도가 떨어지자마자 구명조끼를 입고, 승무원의 안내에 따라 질서 있게 탈출구로 이동합니다. 그러나 현실에서는 기체가 파손되거나 승객이 의식을 잃은 채 바다로 날아가는 경우도 있습니다. 이때 자동으로 팽창하는 장치(압력 센서 캡슐)는 매우 유용할 수 있습니다.