고압산소 챔버의 압력은 얼마나 되나요?

고압 챔버의 압력은 일반적으로 1.3 ATA에서 3.0 ATA(절대 기압)로, 일반 해수면 압력보다 약 1.5~3배 높습니다. 표준 대기압은 1 ATA(14.7 psi)로 정의되지만, 고압산소 치료는 이 높은 압력을 활용하여 혈장에 훨씬 더 많은 산소를 용해시킵니다.

챔버 유형별 압력 수준은 다음과 같습니다:

마일드/비의료용 챔버(1.3 - 1.5 ATA): 일반적인 건강 및 스포츠 회복에 자주 사용되는 이 챔버는 낮은 압력(정상보다 약 4~7psi 높은 압력)에서 작동합니다.
의료용 챔버(2.0 - 3.0 ATA): 이 하드쉘 유닛은 최대 44psi(약 3 ATA)의 압력에 도달합니다. 이 수준은 감압병, 일산화탄소 중독, 중증 감염과 같은 심각한 상태를 치료하는 데 필요합니다.

이 압력의 작동 원리

치료 효과는 특정 가스 법칙에 따라 달라집니다:
헨리의 법칙: 압력이 높을수록 산소는 적혈구만 타고 다니지 않고 체액(혈장/조직)에 직접 용해됩니다.
보일의 법칙: 압력은 기체의 부피를 감소시키며, 이는 "굴곡"과 같은 조건에서 위험한 거품을 줄이는 데 매우 중요합니다.

ATA란?

기내의 압력을 제대로 이해하려면 기내의 절대 기압인 ATA(Atmospheres Absolute, 절대 기압)를 이해해야 합니다.

해수면에서 인체에 가해지는 대기압의 무게는 1.0 ATA로 정의됩니다. 이를 평방인치당 파운드(psi)로 환산하면 1 ATA는 약 14.7psi입니다. 고압 챔버에 들어가면 이를 기준으로 내부 환경의 압력이 위쪽으로 중첩됩니다.

1.3 ATA: 주변 기압이 해수면보다 30% 높습니다.

2.0 ATA: 해수면 대기압의 2배에 해당합니다.

3.0 ATA: 해수면 대기압의 3배에 해당하는 기압입니다.

고압 산소 요법(HBOT)의 기본 메커니즘을 구성하는 것은 ATA의 상승이며, 이는 정상 압력에서 산소를 흡입하는 것과 근본적인 차이점이기도 합니다.

객실 유형에 따른 압력 차이

모든 고압 챔버가 동일한 압력 수준에 도달하는 것은 아닙니다. 기내가 견딜 수 있는 압력의 정도에 따라 기내의 분류와 용도가 직접적으로 결정됩니다.

1. 경량 및 비의료용 산소 챔버(1.3 ATA - 1.5 ATA)

소위 "마일드" 고압산소 챔버는 일반적으로 소프트쉘 챔버라고 불리며, 압력 스펙트럼의 낮은 끝에서 작동합니다. 이러한 휴대용 장치는 의료 기기에 비해 상당한 제약이 있습니다:

상한 압력: 일반적으로 1.3~1.5 ATA로 제한됩니다.

PSI 변환: 이는 내부 압력이 표준 대기압보다 약 4~7psi만 높다는 것을 의미합니다.

적용 시나리오: 낮은 압력으로 인해 이 유형의 캐빈은 주로 운동 후 젖산 제거, 일반 건강 관리 또는 가벼운 고산병 완화와 같은 오프라벨 용도로 사용됩니다. 가정이나 보건소 안전을 위해 설계되었으며, 병원에서 중환자 치료에 필요한 고압 기준을 충족할 수 없습니다.

2. 의료용 하드웨어 캐빈(2.0 ATA - 3.0 ATA)

의료용 산소 챔버는 엄청난 물리적 힘을 견딜 수 있도록 강철과 아크릴과 같은 단단한 재질로 만들어져야 합니다.

압력 기능: 이 장치는 2.0 ATA에서 3.0 ATA 사이의 압력을 유지할 수 있습니다.

PSI 변환: 3.0 ATA의 경우, 압력은 약 44.1psi로 표준 해수면 14.7psi보다 크게 개선되었습니다.

적용 시나리오: 고압 환경은 심각한 응급 상황에 대처하는 데 필수적입니다. 예를 들어 감압병이나 괴사성 감염을 치료하려면 기포를 물리적으로 수축시키거나 가벼운 기내에서는 도달할 수 없는 속도로 손상된 조직에 산소를 공급하기 위해 깊은 압박이 필요합니다.

높은 ATA의 중요성

1.3~3.0 ATA로 선택된 특정 압력 범위는 임의적인 것이 아니라 물리학에 뿌리를 두고 있습니다. 치료의 성공과 실패는 전적으로 이 두 가지 기본 가스 법칙에 따라 인체가 고압에 어떻게 반응하는지에 달려 있습니다.

헨리의 법칙과 산소 포화도

헨리의 법칙에 따르면 액체에 용해된 기체의 양은 해당 기체의 분압에 비례합니다.

정상 대기압인 1 ATA에서 산소는 주로 적혈구의 헤모글로빈에 의해 운반되며, 이때는 거의 "가득 차 있습니다". 하지만 기내 기압을 2.0 또는 3.0 ATA로 올리면 헨리의 법칙이 작동하기 시작합니다. 높은 압력은 산소가 혈장, 뇌척수액 및 림프에 직접 용해되도록 합니다.

이를 통해 혈류가 제한되어 있어도 산소가 막힌 혈관을 우회하여 허혈성 손상 조직에 직접 침투할 수 있습니다. 이 정도의 산소 공급은 해수면과 대기압에서는 절대 불가능합니다.

보일의 법칙과 기체 부피

보일의 법칙에 따르면 기체의 부피는 주변 압력에 반비례합니다. 압력이 클수록 기체의 부피는 작아집니다.

이 원리는 감압병(흔히 다이버병으로 알려진) 또는 동맥 가스 색전증과 같은 '가스 저류'와 관련된 질환에 대처할 때 생명을 구하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 챔버 압력을 2.8 또는 3.0 ATA로 높이면 혈액 내 질소 가스 기포의 물리적 크기를 크게 줄일 수 있습니다. 이러한 부피 감소는 혈관 막힘을 완화하고 가스가 신체에 재흡수되어 안전하게 배출될 수 있도록 합니다.

저자：Jane

고압산소 기술 분야에서 10년 이상의 경력을 쌓은 저는 챔버 안전 표준과 압력 프로토콜을 전문으로 합니다. 경증 및 의료용 챔버의 특정 압력 수준이 어떻게 치료 결과를 이끌어내는지 이해하는 데 도움을 드리고자 ATA와 psi의 과학적 원리를 설명하고자 합니다.