물속에서 압력이 증가한다고 해서 사람의 몸 전체가 같은 방식으로 눌리는 것은 아니다. 인체 대부분을 이루는 물과 조직은 레크리에이션 다이빙에서 경험하는 압력범위에서 기체처럼 크게 부피가 변하지 않는다. 다이빙에서 압력변화에 특히 민감한 곳은 몸 안팎에 존재하는 공기 공간이다.
귀의 중이와 부비동, 폐에는 기체가 존재하고 마스크 안에도 인위적인 공기 공간이 만들어진다. 경우에 따라서는 치아와 보철물 주변의 작은 공간도 압력변화와 관련된 증상을 일으킬 수 있다. 이런 공간은 모두 기체를 포함한다는 공통점이 있지만 구조와 외부압력에 대응하는 방법은 서로 다르다.
그래서 하강할 때 문제가 생기는 공간과 상승할 때 문제가 생기는 공간도 다르고, 해결방법 역시 같지 않다. 스쿠버에서 압력손상을 이해하려면 먼저 각각의 공기 공간이 주변압 변화에 어떻게 대응하는지를 구분해서 볼 필요가 있다.
공기 공간의 문제는 압력 자체보다 압력차에서 시작된다
수심이 증가하면 주변압은 높아지고 기체의 부피는 감소하려 한다. 반대로 상승하면서 주변압이 낮아지면 기체는 팽창하려 한다. 유연한 풍선이라면 주변압에 따라 자유롭게 작아지고 커질 수 있지만 인체의 공기 공간은 그렇게 단순하지 않다.
중이는 뼈와 고막으로 둘러싸여 있고 부비동은 두개골 내부의 공간이다. 폐는 팽창할 수 있지만 흉곽과 기도라는 구조 안에 있으며, 마스크는 얼굴에 밀착되어 있다. 이런 공간에서 내부압력과 주변압력이 충분히 빠르게 균형을 이루지 못하면 조직에 압력차가 작용한다.
이를 바otrauma, 즉 압력손상의 기본적인 발생원리로 이해할 수 있다. 압력이 높다는 사실만으로 손상이 생기는 것이 아니라 기체가 들어 있는 공간과 주변환경 사이의 압력균형이 깨졌을 때 문제가 시작되는 것이다.
중이는 하강할 때 스스로 압력을 맞춰야 한다
귀에서 압력문제가 가장 흔하게 발생하는 곳은 중이다. 외이도는 물과 직접 연결되므로 정상적인 상태라면 주변압의 영향을 그대로 받지만, 고막 안쪽의 중이는 공기가 들어 있는 공간이다.
하강하면 외이도 쪽 압력은 즉시 증가하지만 중이의 압력은 자동으로 같은 속도로 증가하지 않는다. 압력차가 생기면 고막이 안쪽으로 휘면서 먹먹함이나 압박감이 나타나고, 계속 내려가면 통증이 발생할 수 있다.
다이버는 유스타키오관을 통해 비인두 쪽의 공기를 중이로 보내 압력을 맞춘다. 이것이 이퀄라이징이다. 중요한 것은 통증이 생긴 뒤 강하게 압력을 넣는 것이 아니라 압력차가 작을 때부터 자주 맞추는 것이다.
실제 다이버 조사에서도 중이 압력손상은 매우 흔하게 보고되며, 압력평형 동작이 원활하지 않은 경우 발생 가능성이 높게 나타난다. 따라서 이퀄라이징은 편안하게 내려가기 위한 요령이 아니라 귀의 조직을 보호하기 위한 기본적인 압력관리 기술이다.
귀는 상승할 때 하강과 반대 상황을 경험한다
상승하면 주변압이 낮아지고 중이에 있던 기체는 팽창하려 한다. 정상적인 경우에는 증가한 기체가 유스타키오관을 통해 빠져나가면서 압력이 자연스럽게 조절된다. 그래서 일반적으로 상승할 때는 하강처럼 의도적으로 압력을 넣을 필요가 없다.
문제는 기체가 밖으로 빠져나오지 못할 때다. 감기나 점막부종 등으로 통로가 막혀 있으면 중이의 압력이 주변보다 높아질 수 있고, 귀가 다시 아프거나 먹먹해지는 역압착이 발생할 수 있다.
한쪽 귀의 압력만 다르게 변하면 양쪽 전정기관에 서로 다른 자극이 전달되면서 어지럼증이 나타날 수도 있다. 수중에서 갑자기 방향감각을 잃으면 그 자체가 추가적인 위험이 되므로 귀의 압력문제는 단순한 통증으로만 볼 수 없다.
하강에서 귀가 잘 맞았다는 사실이 상승에서도 반드시 문제가 없다는 뜻은 아니다. 다이버에게는 내려갈 때뿐 아니라 올라오는 과정까지 압력변화를 관찰하는 습관이 필요하다.
부비동도 압력을 맞춰야 하는 공기 공간이다
부비동은 코 주변의 두개골 안에 존재하는 공기 공간으로 작은 통로를 통해 비강과 연결되어 있다. 정상적인 상태에서는 이 통로를 통해 공기가 이동하면서 주변압 변화에 대응한다.
하지만 감기나 알레르기, 점막부종 등으로 통로가 좁아지거나 막히면 압력평형이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 하강하면서 부비동 내부압력이 주변보다 낮아지면 점막이 당겨지고 부종이나 출혈이 발생할 수 있으며, 이마나 눈 주위, 볼 부근에 날카롭거나 깊은 통증을 느낄 수 있다.
상승할 때도 문제가 생길 수 있다. 깊은 곳에서 부비동으로 들어간 기체가 밖으로 빠져나오지 못하면 팽창하면서 내부압력이 증가해 통증을 일으킨다.
다이버 조사에서는 부비동 압력손상 역시 드물지 않게 보고되며 상기도 감염이 잦거나 알레르기가 있는 경우와의 연관성이 관찰되어 왔다. 코가 막힌 상태에서 억지로 다이빙하지 말아야 하는 이유는 단순히 숨쉬기가 불편해서가 아니라 이런 공기 공간의 압력조절 자체가 어려워질 수 있기 때문이다.
폐는 스쿠버에서 특별한 공기 공간이다
폐도 기체를 포함하지만 귀나 부비동과는 중요한 차이가 있다. 스쿠버다이버는 레귤레이터를 통해 현재 수심의 주변압에 맞는 기체를 계속 공급받기 때문에 정상적으로 호흡하고 있는 동안 폐의 기체압력은 주변환경과 균형을 이룬다.
예를 들어 수심 20m에서는 주변압이 약 3기압이고 레귤레이터 역시 그 압력에 대응하는 호흡기체를 공급한다. 따라서 다이버가 깊은 곳에 있다고 해서 폐가 수면에서의 3분의 1 크기로 찌그러진 상태에서 호흡하는 것은 아니다.
문제는 상승할 때 발생할 수 있다. 깊은 곳에서 주변압에 맞춰 들이마신 기체는 상승하면서 주변압이 감소하면 팽창하려 한다. 정상적으로 호흡하고 기도가 열려 있다면 증가한 기체는 밖으로 빠져나갈 수 있다.
하지만 숨을 참거나 기체가 빠져나가는 것을 방해하는 상황이 생기면 팽창하는 기체가 폐 조직에 과도한 압력을 가할 수 있다. 그래서 스쿠버에서 “상승하면서 숨을 참지 않는다”는 원칙은 단순한 교육문구가 아니라 폐 속 기체의 팽창을 밖으로 배출하기 위한 기본적인 안전원칙이다.
폐의 압력문제는 깊은 곳에서만 생기는 것이 아니다
깊은 수심에서 더 큰 압력을 경험하므로 폐의 과팽창 문제도 깊은 곳에서만 중요하다고 생각하기 쉽다. 하지만 기체의 상대적인 부피변화는 수면 가까운 구간에서 가장 크다.
약 10m의 2기압 환경에 있던 기체가 수면의 1기압으로 이동하면 이론적으로 부피가 두 배가 되려 한다. 따라서 비교적 얕은 수심에서도 압축기체를 들이마신 뒤 기체가 빠져나가지 못하는 상태로 상승하면 의미 있는 팽창이 발생할 수 있다.
이것은 스쿠버에서 “별로 깊지 않았으니 괜찮다”는 생각이 위험할 수 있는 이유 가운데 하나다. 압력손상의 가능성은 단순한 최대수심만으로 판단하지 않는다.
특히 급하게 수면으로 올라가려는 상황에서는 공포와 부력상실, 호흡문제가 동시에 발생할 수 있으므로 정상적인 호흡을 유지하면서 통제된 속도로 상승하는 능력이 중요하다.
마스크도 하나의 공기 공간이다
다이빙 마스크는 눈과 코 앞에 공기 공간을 만든다. 이 공기층 덕분에 눈이 물속에서도 초점을 맞출 수 있지만, 동시에 압력변화에 관리가 필요한 새로운 공간이 하나 생긴다.
하강하면 주변압이 증가하면서 마스크 안의 기체부피가 감소하려 하고, 마스크는 얼굴 쪽으로 눌리게 된다. 처음에는 단순히 밀착되는 느낌이지만 압력차가 커지면 눈과 얼굴 주변의 조직에 음압이 작용하여 통증이나 작은 혈관의 출혈이 발생할 수 있다.
해결방법은 간단하다. 마스크는 코를 덮고 있으므로 하강하면서 코로 조금씩 공기를 내보내 내부압력을 주변압과 맞출 수 있다. 대부분의 스쿠버다이버에게는 의식하지 않아도 자연스럽게 이루어지지만 깊어질수록 압착감이 생기지 않는지 확인할 필요가 있다.
반대로 상승하면 마스크 안의 기체가 팽창하지만 일반적인 마스크는 얼굴에서 조금 들리면서 기체가 빠져나갈 수 있기 때문에 상승 중 팽창기체를 일부러 가두어둘 이유가 없다.
귀를 막는 장비도 새로운 밀폐 공간을 만들 수 있다
압력과 관련해서는 ‘공기가 어디에 갇혀 있는가’를 생각하는 습관이 중요하다. 예를 들어 외이도를 완전히 밀폐하는 일반적인 귀마개를 착용하고 잠수하면 귀마개와 고막 사이에 새로운 공기 공간이 만들어질 수 있다.
하강하면서 바깥의 물 압력은 증가하지만 이 공간의 압력이 제대로 균형을 이루지 못하면 외이도와 고막에 압력차가 발생할 수 있다. 그래서 일반적인 밀폐형 귀마개를 스쿠버다이빙에서 임의로 사용하는 것은 적절하지 않다.
같은 원리는 장비의 다른 부분에도 적용된다. 물속에서 압력을 받는 밀폐된 기체 공간이 만들어지면 하강과 상승에서 그 공간이 어떻게 압력을 맞출 것인지 생각해야 한다.
압력문제를 이해하면 특정 장비를 외워서 금지하는 것보다 왜 문제가 되는지를 판단할 수 있게 된다.
치아에서도 압력과 관련된 통증이 생길 수 있다
건강한 치아 자체가 일반적인 수심변화 때문에 풍선처럼 압축되거나 팽창하는 것은 아니다. 하지만 치아 내부의 질환이나 불완전한 수복물, 보철물 주변 등에 기체가 갇힐 수 있는 공간이 존재하면 압력변화와 함께 통증이 나타나는 경우가 있다.
이를 압력과 관련된 치통인 barodontalgia라고 하며, 드물게는 치아나 수복물의 구조적 문제와 관련된 dental barotrauma가 보고되기도 한다. 다이빙 중 특정 치아에 반복적으로 통증이 발생한다면 단순히 참고 다이빙을 계속하기보다 치과적 원인을 확인할 필요가 있다.
다만 모든 다이빙 중 치통이 갇힌 공기의 단순한 팽창으로 설명되는 것은 아니다. 충치나 치수·치근 주변의 염증, 불완전한 수복 등 여러 치과적 상태가 압력변화에서 증상을 드러낼 수 있으므로 정확한 원인평가가 필요하다.
평소에는 별다른 증상이 없었는데 특정 수심의 하강이나 상승에서 반복적으로 같은 치아가 아프다면 다이빙이라는 압력환경을 치과진료 시 함께 알려주는 것이 도움이 된다.
하강과 상승의 문제를 구분해야 한다
공기 공간의 압력문제를 이해하는 가장 쉬운 방법은 다이빙의 방향을 먼저 생각하는 것이다.
하강할 때는 주변압이 증가하고 기체는 압축되려 한다. 귀와 부비동처럼 형태가 쉽게 줄어들 수 없는 공간에서는 외부압력에 맞도록 기체가 들어가야 하고, 마스크에도 공기를 보충해야 한다. BCD와 드라이슈트에서도 압축으로 줄어든 기체를 필요에 따라 보충한다.
상승할 때는 반대로 주변압이 감소하고 기체가 팽창한다. 정상적인 귀와 부비동에서는 기체가 밖으로 빠져나가야 하고, BCD와 드라이슈트에서는 증가하는 기체를 배출해야 한다. 폐에서도 정상적인 호흡을 통해 팽창하는 기체가 빠져나갈 수 있어야 한다.
결국 하강에서는 ‘압축되는 공간에 필요한 기체가 들어갈 수 있는가’, 상승에서는 ‘팽창하는 기체가 빠져나올 수 있는가’를 생각하면 많은 압력문제를 이해할 수 있다.
통증은 이퀄라이징이 되고 있다는 증거가 아니다
초보자가 흔히 하는 실수 가운데 하나는 귀나 부비동의 통증을 다이빙에서 당연히 거쳐야 하는 과정이라고 생각하는 것이다. 압박감을 조금 느낀 뒤 압력이 맞으면서 사라질 수는 있지만 통증이 계속되는데도 하강을 이어가는 것은 정상적인 압력평형이 아니다.
특히 귀에서 통증이 발생한 상태에서 더 강하게 발살바를 반복하는 행동은 좋은 해결방법이 아니다. 이미 큰 압력차가 형성되어 있거나 조직이 손상된 상태에서는 무리한 압력조작이 추가적인 문제를 만들 수 있다.
하강 중 압력이 맞지 않는다면 먼저 멈추고 조금 상승해 압력차를 줄인 뒤 부드럽게 다시 시도하는 것이 기본이다. 그래도 해결되지 않는다면 그날의 목표수심을 포기해야 한다.
다이빙에서 통증은 돌파해야 할 장벽이 아니라 원인을 확인해야 하는 정보다.
같은 압력에서도 사람마다 문제가 다르게 나타난다
모든 다이버는 같은 물리법칙의 영향을 받지만 신체구조와 상태는 같지 않다. 유스타키오관의 기능과 비강·부비동 상태, 과거의 수술과 질환, 알레르기나 상기도 감염 여부 등에 따라 압력평형의 어려움은 달라질 수 있다.
어떤 사람은 거의 의식하지 않아도 귀가 쉽게 맞지만 다른 사람은 매우 이른 수심부터 자주 이퀄라이징해야 할 수 있다. 같은 사람도 평소에는 문제가 없다가 감기나 알레르기가 있는 날에는 압력평형이 어려워질 수 있다.
따라서 다른 다이버가 문제없이 내려간다는 사실은 자신의 귀와 부비동 상태를 판단하는 기준이 될 수 없다. 그룹의 하강속도보다 자신의 압력평형이 우선이며, 압력이 맞지 않는 사람에게 다른 다이버의 속도를 따라가라고 요구해서도 안 된다.
압력손상은 몸이 보내는 신호를 무시할 때 커질 수 있다
대부분의 공기 공간 문제는 갑자기 아무런 신호 없이 시작되는 것이 아니다. 귀가 먹먹해지고 압박감이 생기거나, 얼굴 특정 부위에 통증이 나타나고, 마스크가 얼굴을 강하게 당기는 느낌이 생길 수 있다.
이 단계에서 하강을 멈추고 원인을 해결하면 더 큰 문제로 진행되는 것을 막을 수 있는 경우가 많다. 반대로 목표수심이나 다른 다이버를 따라가기 위해 계속 내려가면 작은 압력차가 조직손상으로 발전할 수 있다.
상승에서도 마찬가지다. 귀나 부비동에 통증이 생기거나 상승이 통제되지 않는다면 무조건 수면으로 급하게 올라가는 것이 해결책은 아니다. 상황에 따라 상승을 잠시 멈추거나 약간 내려가 압력차를 줄이는 등 침착한 대응이 필요할 수 있다.
심한 귀 통증과 지속적인 청력저하, 이명이나 현기증, 귀에서 피나 액체가 나오는 증상, 호흡곤란이나 흉통, 의식이나 신경학적 이상이 나타난다면 단순한 불편함으로 취급해서는 안 된다. 다이빙을 중단하고 적절한 의학적 평가가 필요하다.
공기 공간을 이해하면 압력문제가 하나의 원리로 보인다
귀와 부비동, 폐와 마스크, 치아는 전혀 다른 신체부위처럼 보이지만 다이빙에서는 공통된 물리학의 영향을 받는다. 주변압이 변하면 그 안에 존재하는 기체의 부피와 압력이 변하고, 외부와의 균형을 유지하지 못하면 주변 조직에 힘이 가해진다.
다만 각각의 공간이 압력을 조절하는 방법은 다르다. 중이는 유스타키오관을 통해 압력을 맞추고, 부비동은 비강과 연결된 통로를 통해 기체가 이동한다. 마스크에는 다이버가 직접 공기를 넣을 수 있으며, 스쿠버다이버의 폐에는 레귤레이터가 주변압에 맞는 기체를 계속 공급한다.
그래서 좋은 다이버는 단순히 “귀를 잘 맞추는 사람”이 아니다. 하강과 상승에서 자신의 몸과 장비 안의 기체가 어떻게 변하는지를 이해하고, 문제가 생기기 전에 필요한 조치를 하는 사람이다.
수압은 보이지 않는다. 하지만 공기가 들어 있는 공간은 그 변화를 그대로 보여준다. 이 원리를 이해하는 순간 이퀄라이징과 마스크 압착, 폐의 과팽창, 역압착처럼 따로 외웠던 여러 현상이 하나의 압력관리 문제로 연결되기 시작한다.
참고 연구
Lindfors OH, Räisänen-Sokolowski AK, Suvilehto J, Sinkkonen ST. Middle Ear Barotrauma in Diving. Diving and Hyperbaric Medicine. 2021;51(1):44-52.
Livingstone DM, Smith KA, Lange B. Scuba Diving and Otology: A Systematic Review with Recommendations on Diagnosis, Treatment and Post-operative Care. Diving and Hyperbaric Medicine. 2017;47(2):97-109.
Lindfors OH, Räisänen-Sokolowski AK, Suvilehto J, Sinkkonen ST. Sinus Barotrauma in Diving. Diving and Hyperbaric Medicine. 2021;51(2):182-189.
Mallen JR, Roberts DS. SCUBA Medicine for Otolaryngologists: Part I. Diving into SCUBA Physiology and Injury Prevention. Laryngoscope. 2020;130(1):52-58.
Robichaud R, McNally ME. Barodontalgia as a Differential Diagnosis: Symptoms and Findings. Journal of the Canadian Dental Association. 2005;71(1):39-42.
Zadik Y, Drucker S. Diving Dentistry: A Review of the Dental Implications of Scuba Diving. Australian Dental Journal. 2011;56(3):265-271.