대기 구성성분 : 어떤 기체로 이루어졌을까?

대기를 구성하고 있는 여러가지 물질

 

우리가 살고 있는 녹색의 별 지구는 세가지 형태를 띄는 물질로 이루어져 있습니다. 그것은 바로 딱딱한 암석과 액체 그리고 대기 인데요. 여기서 대기(기체) 는 지구를 보호해주고 있는 외피로 매우 다양한 종류의 기체가 섞여 이루어져 있습니다.

 

이러한 구성은 지구상에 사람과 동식물이라는 각종 생명체가 살아갈 수 있는 완벽한 전제조건이 되는것이죠. 그중에서 이번에 알아볼 내용은 지구를 둘러싸고 있는 대기, 즉 기체에 대해 살펴보려 합니다.

 

 

1. 대기중에 존재하는 기체의 종류

 

(1) 대기 구성성분 하나 - 산소

 우리가 살아가는데 가장 중요한 역할을 해주는 기체는 뭐니뭐니해도 산소(O) 입니다. 영어로는 Oxygen 이라고 하죠. 이 산소가 없으면 사람은 물론 동식물들이 살아갈 수 없어집니다. 존재자체가 불가능한것이죠.

 

물론 산소가 없어도 살 수 있는 박테리가 같은것들이 있지만, 이런것들을 제외하고는 대부분의 모든 생명체는 산소가 꼭 필요한 절대적 요소입니다. 

 

 

(2) 대기 구성성분 둘 - 이산화탄소

이산화탄소는 CO2 라고 하는데요. 음식물 속에 포함된 탄소 (C) 가 타는 과정을 거쳐 이산화탄소가 되고, 이런 과정속에서 공기중에는 수증기가 생겨나기도 합니다. 그리고 생명체들이 호흡을 하면서 수증기가 발생하기도 하는데요. 사실상 이 양은 굉장히 적은 편입니다. 공기 중에 존재하는 거의 대부분의 수증기는 거대한 액체, 바닷물이 증발을 하면서 생긴것이라고 볼 수 있습니다.

 

 

(3) 대기 구성성분 셋 - 질소

대기중에 존재하는 가장 많은 기체는 바로 무색, 무취, 무미의 질 소 입니다. 질소의 비율은 약 78% 가량으로 제일 많은 양을 차지하고 있습니다. (산소는 20%) 그리고 나머지 2%는 비활성화 기체들로 이루어져있는데, 이중에서는 아르곤이 1%를 차지하고 있습니다.

 

이러한 기체들은 땅에서부터 20km의 높이까지는 비율대로 골고루 섞여서 존재하고 있습니다. 하지만 20km를 넘어선 그 윗 부분부터는 무게가 서로 다른 기체들이 분리가 되어서, 공기층을 이루게 되는데요.

대류권에 속하는 아래쪽은 바람이 일어남에 따라서 기체가 움직이고, 이로인해 균등한 비율로 섞여 있지만 그 윗부분인 성층권에는 바람이 불지 않기 때문에 기체들이 분리가 되어서 각각의 층을 이루는것이죠.

 

 

 

대기와 관련된 궁금증

 

높은곳에 가면 왜 숨쉬기가 힘들까?

우리가 알기로 엄청나게 높은 산이나, 고산지대에 가면 산소가 부족해서 숨쉬는것이 어렵거나 어지럽거나, 고산병으로 인해 정신을 잃을 수도, 심각할 경우 생명을 잃게 되는 상황도 있습니다.

 

높이 20km까지는 기체들의 비율이 일정하게 유지가 되는데, 왜 이런 현상이 발생하는 것일까요?

 

 

높은곳에서도 산소의 비율은 20%로 일정하게 유지 됩니다. 단, 높은곳에서는 공기의 밀도가 낮아지기 때문에 숨을 한번 쉴때 들이마실 수 있는 산소의 양이 달라지게 됩니다. 평소 숨을 들이 쉴때보다 더 적은 양의 산소를 들이 마시게 되는것이죠.

 

이로 인해 폐까지 충분한 산소가 공급되지 못하다보니 숨쉬기가 어렵거나 답답하거나, 어지러움 등의 증상을 겪게 되는것입니다. 하지만 날때부터 높은 지대에 살았던 사람들은 그 환경에 적응을 하며 그에 맞는 폐활량을 가졌기 때문에 어려움 없이 살 수 있는것입니다. 

 

 

 

대기에는 기체만 있을까?

대기는 기체 뿐 아니라 수많은 먼지와 고체로 이루어진 조각들도 떠다니고 있습니다. 눈에 잘 보이지 않는 아주작은 벌레나 곤충, 먼지와 꽃가루, 털. 그리고 새나 비행기 같은것들도 있죠.

 

사막에 무수히 존재하는 모래또한 바람을 타고 올라가 대기중에 존재하게 됩니다. 그래서 이 나라에 있는 모래가 바람을 타고 저 나라로 넘어가기도 하죠.