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7kg or 50Nあれば安全?PFDの浮力問題

ライフジャケットの安全基準とマークのイメージ

この記事の結論

同じ50NのPFDでも、水中での性能は同じではありません。浮力材がどこに配置されているか(浮力の中心)、身体にフィットしているか、閉じ込められた空気ではなく製品そのものが持続的な浮力を持っているかによって、水中での姿勢や安定性は変わります。ISO 12402-5も、浮力の「量」と「分布」の両方で水中性能を満たすことを求めています。

PFDは「浮力の量」だけでは語れない

ウォータースポーツ用のPFDを選ぶとき、よく目にするのが「50N」という数字です。

50Nという浮力はもちろん重要です。

しかし、PFDの性能を考えるうえで、本当に重要なのは「何Nあるか」だけではありません。

同じ50Nでも、

  • どこに浮力材が配置されているのか
  • 身体に対して浮力の中心がどこにあるのか
  • 水中で身体がどのような姿勢になるのか
  • 測定された浮力が、本当に持続する浮力なのか

によって、実際の水中性能は大きく変わります。

ISO 12402-5も、Performance Level 50のPFDについて、単に数値だけを見るのではなく、浮力の量とその分布によって必要な水中性能を満たすことを要求しています。

浮力には「作用する場所」がある

人が水に浮いているとき、身体には大きく二つの力が働きます。

下向きに働く重力。

そして、水から上向きに働く浮力です。

重要なのは、それぞれの力がまったく同じ場所に作用しているわけではないことです。

身体全体の重さが作用する位置を「重心」。

浮力が合成されて作用する位置を「浮力中心」と考えることができます。

この二つの位置関係がずれると、身体には回転させようとする力=モーメントが生まれます。

たとえば胸部に大きな浮力があり、背面にはほとんど浮力がないPFD。

逆に、前後に均等に浮力が配置されたPFD。

どちらも総浮力が50Nだったとしても、水中で身体に与える作用は同じではありません。

同じ50Nでも、浮力の“配置”が違えば、水中での姿勢も違う。これが非常に重要です。

「浮力の中心」がずれると何が起きる?

浮力の作用点が身体の重心から離れるほど、回転させる作用は大きくなります。

ただし、それが必ず「悪い」という意味ではありません。

ライフジャケットでは、その回転作用を利用して、意識を失った人を仰向けに近い姿勢へ持っていく設計もあります。

一方、SUPやカヤック、セーリングなどで使われる50NクラスのBuoyancy Aidでは、考え方が少し違います。

ISO 12402-5の50Nクラスは、使用者自身が積極的に身体を動かせることを前提とした浮力補助具です。

使用環境も、救助が比較的近いシェルタードウォーターが前提です。

ISOつまりスポーツPFDでは、「勝手に仰向けにすること」だけが目的ではありません。

泳ぐ。艇に戻る。パドルを持つ。身体を回旋させる。

こうした動作を妨げず、そのうえで必要な浮力と姿勢安定性を確保する必要があります。

だからこそ、50N × 浮力分布 × 身体とのフィットを一緒に考える必要があります。

同じ50Nでも、身体への作用は同じではない

極端な例を考えてみましょう。

一つは、胸の一点だけに50N近い浮力を集中させたPFD。

もう一つは、身体の形状や動作を考えながら前後左右に浮力を分散したPFD。

総浮力だけ測れば、どちらも「50N」です。

しかし身体に装着した瞬間、意味は変わります。

一点に大きな浮力が集中すると、身体との位置関係によっては大きな回転モーメントを発生させます。

また、PFDが身体に密着せず水中で浮き上がってしまえば、計算上の浮力中心と、実際に身体へ作用する位置も変わってきます。

だからスポーツPFDにとってフィットは単なる「着心地」の問題ではありません。

浮力を正しく身体へ作用させるための、安全性能の一部でもあるのです。

もう一つの問題。「空気」も浮力になる

浮力測定を考えるとき、もう一つ注意したいものがあります。

それが内部に取り込まれた空気です。

PFDを水に沈めると、生地の間。フォーム周辺。ポケット。折り返し部分。身体と製品の隙間。

こうした場所に空気が残ることがあります。

もちろん、その空気にも浮力があります。

そのため、水に入れた直後だけを測定すれば、本来の浮力材だけでなく、一時的に閉じ込められた空気の浮力まで含めた数値になる可能性があります。

しかし、その空気はずっと残るでしょうか。

多くの場合、水中で時間が経てば空気は抜けます。

つまり、「最初の数十秒で浮いた量」と「実際に水中で維持される浮力」は同じとは限らないということです。

ISOでは「entrapped air」をそのまま評価しない

この点は、ISOの試験方法でも明確に意識されています。

ISO 12402-9の旧版では、固有浮力材を使用するPFDについて、

まず初期安定後の浮力を、閉じ込められた空気を除いた状態で測定し、

さらに24時間完全に水没させた後にも浮力を測定する方法が規定されていました。

現在のISO 12402-9:2020は、

ISO 12402-2〜6の要求事項を満たしているかを評価するためのプロセスを定めた規格です。

ISOつまり国際規格では、水に入れた瞬間にどれだけ浮いたかだけを見ているわけではありません。

実際に製品そのものが提供する浮力を評価しようとしています。これはかなり重要な考え方です。

「体積=浮力」と単純に考える危うさ

アルキメデスの原理では、物体が押しのけた水の重量に相当する浮力が生まれます。

この原理自体は非常にシンプルです。

しかしPFDという製品になると、

フォームの吸水。

生地の吸水。

内部の空気。

装着した身体との隙間。

圧縮による体積変化。

など、測定条件によって結果に影響する要素が出てきます。

だからこそ「水に沈めて、何kg軽くなったから○N」というだけでは、スポーツPFDの性能評価としては不十分です。

重要なのは、

再現可能な条件で、持続する浮力を測ること。

そして、

その浮力が身体にどう作用するかを見ること。

です。

50Nは「総量」でしかない

ここまで考えると、

「このPFDは50Nです」

という言葉だけでは、実はかなり情報が足りないことがわかります。

50Nはあくまで、

その製品が発生する浮力の大きさ

を示すひとつの数字です。

そこには、

どこに浮力があるか。

どんな姿勢になるか。

身体からズレないか。

水中でどこまで浮力を維持するか。

その性能が再現可能な試験によって確認されているか。

までは含まれていません。

ISO 12402が「50Nだけ」で終わらない理由

ISO 12402-5では、

Performance Level 50のBuoyancy Aidについて、安全要求を定めています。

対象は25kgを超える成人・子どもで、

救助が近いシェルタードウォーターにおいて、

使用者自身の積極的な行動を前提としています。

そして、浮力についても、

「amount of buoyancy and its distribution」

つまり、

浮力の量と分布

の両方によって要求される水中性能を満たすことが求められています。

ここが「50N」という数字だけを見る考え方との大きな違いです。

まとめ|浮力は「量 × 位置 × 持続性」で考える

スポーツ用PFDの安全性能を、

「50Nあるか、ないか」

だけで判断するのは十分ではありません。

見るべきなのは、

浮力の量。

浮力が作用する位置と分布。

身体に装着したときのフィット。

水中での姿勢。

閉じ込められた空気ではなく、製品そのものが持つ持続的な浮力。

です。

同じ50Nでも、PFDとしての性能は同じではありません。

だからこそVaikobi Japanでは、

「50Nあるか」ではなく、「どのように50Nを実現しているか」

まで見ることが重要だと考えています。

スポーツPFDは、ただ浮かせるためのフォームではありません。

人間の身体、水、浮力、動作をひとつのシステムとして設計する装備。

それが、本来のスポーツPFDの考え方です。

よくある質問

Q. 同じ50NのPFDなら性能は同じですか?

A. 同じではありません。浮力の配置や身体とのフィットが違えば、水中で身体にかかる回転の力や姿勢が変わります。

Q. PFDのフィットはなぜ重要なのですか?

A. PFDが身体からズレて浮き上がると、浮力が身体に正しく作用しなくなるためです。スポーツPFDのフィットは着心地だけでなく、安全性能の一部です。

Q. 水に沈めて軽くなった重さで浮力は測れますか?

A. それだけでは不十分です。生地やフォームの間に閉じ込められた空気も一時的に浮力になりますが、時間とともに抜けていきます。ISOの試験では、閉じ込められた空気を除いた持続的な浮力を評価します。

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監修・編集:Vaikobi Japan(バイコビジャパン株式会社)

オーストラリア発のウォータースポーツブランド Vaikobi の日本総代理店。SUP・カヤック・サーフスキー・セーリング・フォイル向けのPFD(ライフジャケット)、パフォーマンスウェア、プロテクションギアを取り扱っています。製品情報は Vaikobi 本社の資料をもとに掲載しています。