지식개발 프리젠테이션 :: 부력 ( Buoyancy ) / Draft version
취미 그리고 여행/PADI 2021. 9. 30. 14:46 |1. 레슨제목 : 부력 ( Buoyancy )
2. 소개
1) 접촉
:: 철로 만든 대형여객선은 물에 뜨고, 그보다 작고 가벼운 쇠구슬 또는 바늘이 물에 가라앉는것이 어떤것때문이라고 생각하세요 ?
:: 서기 3세기 그리스의 철학자 아르키메데스가 왕의 지시를 받아서 순금으로 만들었다고 되어 있는 왕관의 순금함유량을 확인하기 위하여 목욕탕에서 알아낸 법칙이 아르키메데스의 법칙입니다. 어떤 방법으로 알아냈을까요 ?
2) 개요
:: 이번시간에는 부력이 무엇인지, 그리고 음성부력, 양성부력, 중성부력이 무엇인지 배우게 될것입니다. 또한 다이버로서 수면이나 수중에서 자신의 부력을 조절하는 방법이 어떤것들이 있고 이를 도와줄 수 있는 스쿠버장비 대해서 알게 될겁니다.
3) 컨덕트(지시:Conduct)
:: 이제 부력을 알아보기 위해 잔에 담긴 물에 물건을 넣어보는 실험을 해야 하지만 오늘은 동일한 내용으로 영상 하나를 보겠습니다.
( https://youtu.be/o4DUDUuKX1s : 대형 수조를 이용한 부력 실험-밀도 or 무게 관련 부력 )
:: 아르키메데스의 원리 (부력계산) : https://javalab.org/archimedes_principle_1/
4) 가치
:: 부력을 자유롭게 사용하게 되었을떄 물에서 편하게 떠 있을 수 있고 물속에서도 편안하게 유영을 즐길 수 있게 될것 입니다. 또한 수중에서 적절한 부력을 사용하여 바닥에 있는 산호들을 파과하지 않고, 혹시 모를 수중생물체에 접촉하여 공격을 받지않지 않게 될 수 있습니다.
5) 상호작용 아이디어
:: (질문) 혹시 물고기는 부력을 조절하기 위하여 어떤 기관을 가지고 있는지 아시나요 ?
- 물고기들은 부레속 공기의 양을 조절하여 밀도를 변화시킴으로 해서 물에 뜨기도 하고 가라앉을 수 있어서 원하는 적당한 깊이에서
헤엄을 칠 수 있습니다. 다이버들은 부력을 이용하여 적당한 깊이에서 유영을 할 수 있을것입니다.
2. 본문
1) 학습목표
이 섹션을 완료했을때 다음 7가지의 질문에 대답할 수 있을 것입니다.
(1) 부력이 생기는 이유는 무엇입니까 ?
(2) 양성부력, 중성부력, 음성부력이란 무엇입니까 ?
(3) 민물에서 보다 바닷물에서 부력이 높아지는 이유는 무엇입니까 ?
(4) 부력조절을 위해 일반적으로 사용하는 두가지 장비는 무엇입니까 ?
(5) 하강과 상승은 부력에 어떻게 영향을 미칩니까 ?
(6) 호홉은 부력에 어떻게 영향을 미칩니까 ?
(7) 부력 조절을 숙달하는 것이 왜 중요할까요 ?
2) 이 코스의 다른 구성요소와의 관계
(1) 부력은 다이빙을 특별하게 만들어 주는 요소로 지구가 끌어 당기는 힘을 상쇄하여 무중력상태 인것처럼 만들어 줄 수 있습니다.
부력에는 아래와 같이 세가지 유형이 있습니다.
- 양성부력 : 물체의 무게가 밀어낸 물보다 가벼우면 물에 뜨게 됩니다.
- 음성부력 : 물체의 무게가 밀어낸 물보다 무거우면 가라앉게 됩니다.
- 중성부력 : 물체의 무게가 밀어낸 물과 같아서 물에 뜨지도 가라앉지도 않은 상태가 됩니다.
(2) 민물에서보다 바닷물은 소금이 용해되어 있으므로 같은 부피의 민물보다 무게가 무거워 부력이 더 큽니다.
- 바닷물 : 1.03 ( 1.025 )
- 민물 : 1.0
(3) 부력을 제어하는 장비
- 웨이트 시스템
: 여러분들의 양성부력을 상쇄할 만큼의 납 웨이트를 넣습니다. 필요한 웨이트의 양은 바닷물인지 민물인지에 따라 틀려집니다. 보통 납으로 만들어져 있고 보호를 위하여 코팅되어 있을 수 있습니다.
- BCD ( Buoyancy Control Device )
: 웨이트로 약간의 음성부력을 만들어 입수한 이후 다이빙중 부력을 변경하기 위해서 사용하며, BCD의 팽창 또는 수축에 따라 부력이 달라지고 이 원리를 이용하여 원할떄마다 양성, 음성, 중성부력을 만들 수 있습니다.
: 수심에 따라 부력이 변경되므로 하강시에는 기체공간의 부피가 감소하여 음성부력이 되므로 BCD에 공기를 추가하여 줄어드는 부력을 상쇄할 수 있습니다.
: 상승시에는 장비내부의 기체가 팽창하여 부력이 증가하므로 공기를 배출하면서 상승해야 합니다.
(4) 부력을 제어하는 신체
: 호홉을 통해서도 부력에도 영향을 받는데 숨을 들이쉬면 가슴이 팽창하여 밀어내는 물의 양이 증가하여 부력이 증가합니다.
( 폐의 부피 )
(5) 부력 조절을 통해서 얻을 수 있는 효과
- 조절된 속도로 천천히 하강 및 상승할 수 있습니다.
- 하강 또는 상승을 멈추고 편안하게 수심을 유지할 수 있습니다. ( 무중력 상태 )
- 수면에서 편안하게 떠 있을 수 있습니다.
- 중성부력을 유지하고 움직임을 줄임으로서 에너지를 절약하고 민감한 수생 생명체에 해를 입히지 않습니다.
- 바닥에 있는 부유물을 휘젓지 않아 수중에서 시야를 유지할 수 있습니다.
3) 다이빙 장비 소유의 혜택
:: 보통 렌탈장비를 사용하게 되는데 BCD의 경우 메이커 및 장비의 종류에 따라 무게가 틀려지게 됩니다. 따라서 장비가 변경될떄 마다 본인의 부력을 확인해야 하는데 BCD를 소유하게 되면 언제나 동일한 웨이트 무게로 다이빙을 할 수 있게 됩니다.
4) 경험을 쌓기 위한 다이빙 여행
:: 여러분들이 오픈워터를 마치고 다이빙 여행을 갔을떄도 오늘 배웠던 부력과 부력조절을 잘 사용하시게 되면 보다 편안한 다이빙 여행이 될 수 있을것입니다.
5) 상호작용 아이디어
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6) 해당 지역활동에서 실시할 코스활동
:: 우리는 이번주에 부력에 대해 배운 내용으로 제한수역인 수영장에서 양성부력, 중성부력, 음성부력을 BCD와 웨이트를 가지고 진행할 예정이고 이후 개방수역으로 나가서 추가적으로 진행할 예정입니다. 개방수역으로 나가면 장비를 착용하고 입수를 할때 중성부력을 잘 맞추어 해양생물 및 바닥의 부유물을 건드리지 않을 수 있습니다. ( 물론 제한수역인 수영장에서 연습을 통해 경험을 얻어야 합니다 )
7) 연속 교육
:: 여러분들이 보다 정확하게 부력을 조절하기 위하여 PADI Peak Performance Buoyancy ( 고도정밀 중성부력 : PADI PPB ) 스페셜티 코스를 진행하게 된다면 공기와 체력을 아낄 수 있고 다이빙의 재미를 더 느끼에 해주며 수중환경을 파손하지 않도록 도와주고 당신을 훌륭한 다이버가 될 수 있도록 해줄 수 있습니다. ( 수중생물을 보호하면서 다이빙 하세요 )
8) 환경적 활동
PADI에서는 AWARE Foundation™ 재단을 통하여 공공 자금을 지원하는 비영리 단체를 지원합니다. 스쿠버 라이센스 강습을 마치고 일정금액을 기부하시면 발급되는 라이센스에 그해의 보호어종이 그려진 라이센스 카드를 받을 수 있습니다.
9) 훈련도구
- BCD
- 웨이트용 벨트 및 웨이트
3. 요약
1) 적용함으로서 가치 창조
:: 부력을 자유롭게 사용하게 되었을떄 물에서 편하게 떠 있을 수 있고 물속에서도 편안하게 유영을 즐길 수 있게 될것 입니다. 또한 수중에서 적절한 부력을 사용하여 바닥에 있는 산호들을 파과하지 않고, 혹시 모를 수중생물체에 접촉하여 공격을 받지않지 않게 될 수 있습니다.
2) 개요
여러분들은 부력이 무엇인지, 그리고 음성부력, 양성부력, 중성부력이 무엇인지 배웠습니다. 이를 통하여 다이버로서 수면이나 수중에서 자신의 부력을 조절하는 방법이 어떤것들이 있고 이를 도와줄 수 있는 스쿠버장비에 대하여 이해하고 알게 되었습니다.
3) 학습 목표 재진술 ( 질문에 대한 학생들의 답변필요 / Interaction )
(1) 부력이 생기는 이유는 무엇입니까 ?
(2) 양성부력, 중성부력, 음성부력이란 무엇입니까 ?
(3) 민물에서 보다 바닷물에서 부력이 높아지는 이유는 무엇입니까 ?
(4) 부력조절을 위해 일반적으로 사용하는 두가지 장비는 무엇입니까 ?
(5) 하강과 상승은 부력에 어떻게 영향을 미칩니까 ?
(6) 호홉은 부력에 어떻게 영향을 미칩니까 ?
(7) 부력 조절을 숙달하는 것이 왜 중요할까요 ?
4) PADI 연속 교육, 다이빙 장비 소유, 다이빙 여행, 또는 환경적 활동 상기시키기
지금까지 부력에 대한 섹션을 진행했습니다. 여러분들은 보다 정확하게 부력을 조절하기 위하여 PADI Peak Performance Buoyancy 코스를 진행할 수 있으며, 다이빙때마다 동일한 장비(BCD)를 사용함으로서 어느바다에서는 동일한 부력으로 다이빙을 할 수 있음을 알았고 환경에 관심이 있으신분들은 PADI AWARE 를 통하여 환경보존에 동참하실 수 있습니다. 또한 부력을 잘 조절함으로서 바닥에 있는 산호들을 파과하지 않고, 혹시 모를 수중생물체에 접촉하여 공격을 받지 않게 될 수 있습니다.
5) 상호 작용 아이디어
연습문제
1. 부력은 물속의 물체를 위로 밀어내는 힘이다.
■ 맞다.
□ 틀리다