확보의 과학적 이해
암벽등반에서 가장 큰 위험은 '떨어지는 것'이다. 정확히 말한다면 '떨어지는 것'이 위험한 것이 아니라 등반자가 떨어질 때 생기는 낙하에너지가 바위나 땅에 부딪치면서 위험 속에 빠져드는 것이다.사실 선등 자가 떨어져도 바위나 땅에 부딪치지 않을 알맞은 거리로 확보물을 걸고, 확보자가 떨어지는 사람을 바르게 잡아주면,떨어지던 선등자는 허공에 매달릴 뿐 바위에 부딪쳐서 다치는 일은 거의 없다. 그러나 떨어지는 충격에 대한 안전,즉 확보 문제는 그렇게 간단하게 해결되지 않는다.
사람이 지구 중력방향으로 자유낙하할 때 일어나는 아주 강한 힘(충격)은 확보 연결고리에서 가장 약한 부분을 먼저 파괴한다. 떨어지는 충격을 안전하게 막기 위해서는 떨어질 때 전해지는 충격이 확보 연결고리 각 요소들이 견뎌낼 수 있는 충격 한계를 넘지 않아야 하는 것이다.떨어질 때 생기는 강한 충격은 떨어지는 사람 허리에 큰 충격을 줄 수도 있고,로프나 연결줄을 끊을 수도 있다. 또 확보물이 빠져 버리거나 부러질 위험도 있고 떨어지는 사람을 멎게 할 수 있는 선을 넘은 큰 충격이라면 확보자는 멈추기에 실패하고 로프를 놓쳐 버릴 수도 있다.
확보 연결고리 중에서 중간 확보물은 충격에 가장 약한 부분이다. 그림5-39와 같이 가장 위에 있는 확보물이 선등 자가 떨어지는 것을 멈출 수 있도록 해준다. 그 확보물이 빠진다면그 다음 확보물이 떨이지는 것을 멈추게 한다.그러나 가장 위에 있는 확보물에 전해지는 충격은 등반자가 떨어질 때 생기는 낙하에너지에 비해 1.5배 크고,확보자 쪽으로 전해지는 충격에 비해3배나 크다 보통 확보물 그 자체는 아주 강한 강도를 가지고 있다.
그러나 선등자가 오르면서 직접 걸어 놓은 확보물 그 자체는 아주 강한 강도를 가지고 있다. 그러나 선등자가 오르면서 직접 걸어 놓은 확보물은 바위 모양이나 걸어 놓은 곳의 연결,확보물 거는 기술 따위의 문제로 실제 견딜 수 있는 힘의 한계를 알 수 없다.
떨어질 때 전해지는 충격을 줄여야 하는 문제는 안전한 등반을 위해 해결해야 할 중요한 과제중 하나다. 암벽등반에 쓰는 모든 장비와 확보기술들은 결국 강도를 강하게 하고 충격을 줄이거나 흡수하는 쪽으로 발전해 왔다. 충격을 줄이기 위한 확보 기술은 지금까지 배운 기본 확보기술을 바탕으로 등반 중에 생기는 위험을 안다 해도 좀더 안전하게 오를 수 있는 능력을 더해 준다.
떨어질 때 생기는 충격은 어느 정도이며,그것이 확보체계 전체에 어떤 문제를 일으키고 충격을 어떻게 줄일 수 있는지 과학을 바탕으로 해서 따져보고 이것이 어떤 문제에 어떻게 쓰이는지를 살펴보기로 한다.
추락계수
선등자가 떨어질 때 생기는 충격을 계산하는 식은 아래와 같다.
FxT=MxV
F : 로프에 걸이는 충격력
T : 로르에 충격력이 걸리기 시작해서 끝날 때 까지의 시간
M : 선등자의 무게
V : 로프에 충격이 걸리기 바로 전에 떨어지는 속도
충격력은 T로 달아지는데,이는 재기 어려운 눈깜박 할 사이이며 0.5초로 가정하면 충격력은 1,960kg중(重),0.1초라면9,800kg중(重)으로 충격이 걸리기 시작해서 끝날 때까지의 시간에 따라 엄청난 충격력이 생긴다.
그러나 실제 선등자가 떨어질 때 생기는 충격은 로프,연결줄,확보물,떨어지는 사람,바위와 마찰,확보자의 움직임과 마찰,그리고 탄력같은 여러 가지 충격흡수 요소 때문에 많은 양의 충격이 흡수되고 줄어든다.
충격흡수 요소 중에서 가장 많이 충격을 줄여줄 수 있는 것은 알맞은 신축성를 가지고 있는 로프이고 떨어지는 거리와 깊은 관계를 가지고 있다.다른요소들의 충격 흡수량은 떨어지는 거리가 길더라고 충격을 흡수할 수 있는 로프길이가 충분히 길면 충격은 많은 양이 줄어들고, 반대로 떨어지는 거리가 짧아도 충격을 흡수하는 로프길이가 짧으면 위험할 수 있다.
떨어질 때 생기는 충격과 거리에 대한 위험척도를 '추락계수(fall factor)'라 하고 이 추락계수는 떨어진 길이에 정비례하고,충격을 흡수할 수 있는 로프 길이에 반비례하기 때문에 아래와 같은 식으로 계산한다.
추락계수 = 떨어진거리/충격을 흡수 할 수 있는 로프 길이
그림 5-40a 처럼 선등자가 확보물을 걸지 않고 10m를 올라가다가 떨어지면 떨어진 거리는 20m가되고 추락계수 계산식에 맞춰 계산해 보면 추락 계수는 2가 된다. 그림 5-40b도 20m를 오르다가 40m를 떨어졌으니까 마찬가지로 추락계수가 2다 추락계수 2는 등반자가 떨어지면서 일어날 수 있는 가장 나쁜 상황이다.이것은 큰 희생이 따를 수도 있다는 것을 뜻한다.
등반을 하면서 꼭 지켜야 할 것은 추락계수가 1을 넘지 않도록 확보물을 자주 걸어야 한다는 점이다. 그림5-40c는 떨어진 거리가 20m이고 충격을 흡수할 수 있는 로프 길이가 20m여서 추락계수는 1이된다.그림 5-40d는 20m를 떨어졌지만 로프 길이가 40m여서 추락계수는 0.5가 된다.
추락계수에 대한 그림 5-40을 보면 떨어진 거리가 길면 위험하고 짧으면 안전하다는 생각이 잘못된 것이라는 점을 알 수 있다. 같은 20m를 떨어져도 충격을 흡수하는 로프 길이에 따라 추락 계수는 2가 될 수도 있고 0.5가 될 수도 있다.
추락계수를 작게 하는 요령은 등반을 시작하면서 충격을 흡수하는 로프길이가 아직 충분치 않을 때는 중간 확보물을 자주 걸면서 오르고, 충격을 흡수하는 로프가 충분히 빠져 나온 다음에는 추락계수가 1을 넘지 않는 범위 안에서 확보물 거는 거리를 조금 길께 할 수도 있다는 것이다.그러나 바위와 부딪칠 우려가 있거나 아래쪽에 바위턱이 있어 몸이 튕겨지는 따위의 위험이 있다고 생각될 때는 추락계수와 관계없이 확보물을 자주 걸어주는 것이 좋다.
출처 : 암벽 등반의 세계