압력과 우리 몸

압력과 우리 몸

잠수복

아폴로 11호가 달에 착룩할 당시 승무원들이 입었던 우주복

　일상생활에서 우리 몸은 대기압에 해당하는 1기압 정도의 압력을 받는다. 우리 몸이 1기압보다 매우 낮거나 높은 압력을 받는 때는 언제일까?

　높은 산 위에서의 기압은 낮다. 실제로 8,000 m 정도의 높은 산 위에서의 기압은 1/3기압 정도이다. 우주에는 공기가 거의 없어서 0기압에 가깝다. 우주인이 우주복을 입지 않고 우주에 나가면 목숨을 잃을 것이다. 그래서 우주인이 우주선 밖으로 나갈 때에는 우주복을 입어 자신의 몸을 보호한다.

　물은 공기보다 훨씬 무거우므로 깊은 물속에서 작업하는 잠수부는 공기 중에 있을 때보다 높은 압력을 받는다. 물이 10 m씩 깊어질 때마다 압력이 1기압씩 커지므로, 20 m깊이에서 작업하는 잠수부는 대기압에 수압을 더한 3기압 정도의 압력을 받는다.

　20 m깊이에서 작업하던 잠수부가 수면으로 올라오면 어떻게 될까? 보일 법칙에 의하면 압력이 1/3배가 되면 기체의 부피는 3배가 된다. 따라서 공기가 들어 있는 잠수부의 폐가 손상될 위험이 있다. 다행히 우리 몸은 가슴뼈와 근육이 있어 폐를 보호한다. 또한, 여러 잠수 장비를 사용하면 위험에 대비할 수 있다.

고무풍선을 불어 입구를 묶은 뒤 깊은 바닷속으로 들어가면 풍선은 어떻게 되겠는가? 또 높은 산 위로 올라가면 풍선은 어떻게 되겠는가?

정답 : 깊은 바닷속은 높은 수압에 의해 압력이 높다. 즉 풍선 벽의 안쪽보다 바깥쪽에서 작용하는 압력이 더 크므로 풍선의 부피는 작아진다. 반면, 높은 산 위는 기압이 낮다. 즉 풍선 벽의 바깥쪽보다 안쪽에서 작용하는 압력이 더 크므로 풍선의 부피는 커진다.