고도에 따른 산소농도의 변화가 궁금합니다.
산소농도가 낮은 높은 산에 가면 고산병에 걸리는 사람들이 왕왕 있습니다.
고도에 따른 산소농도의 변화율이 궁금합니다.
계산공식이 있을까요?
어느 정도의 고도까지 올라가면 일반적인 사람이 숨을 쉴 수 없을 정도가 될까요?
3개의 답변이 있어요!안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
고도에 따른 산소농도의 변화율은 고도가 높아질수록 대기압이 감소하고, 이에 따라 산소 농도도 감소합니다. 일반적으로 고도가 1000m 증가할 때마다 대기압은 약 10% 정도 감소하며, 산소 농도도 비슷한 비율로 감소합니다.
고도가 증가할수록 숨쉬기 어려워지는 정도는 개인에 따라 다를 수 있지만, 일반적으로 3000m 이상의 고도에서 숨을 쉬기 어려워지는 증상이 나타날 수 있습니다.
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.
대기의 압력 변화를 알면 산소 양의 변화를 쉽게 알 수 있을 것 같네요.
대기는 여러가지 기체가 섞여 있는 상태이며, 이중 질소가 약 78%, 산소가 약 21%를 차지합니다. 이런 대기 중 각 기체의 비율은 약 80km 까지 유지되며, 이 구간을 균질권이라고 합니다. 균질권 내에서는 대기 양의 차이는 있지만 구성 비율은 일정하게 유지됩니다.
대기를 이루는 기체 입자들도 질량을 가지므로 중력의 영향을 받아 지표 부근에서 많고 올라갈수록 감고합니다. 이때 대기압이 감고하는 비율은 5.5km 올라갈 때마다 1/2의 비율로 감소합니다.
예를 들어 여객기가 운항하는 약 11km에서는 산소의 양이 지상의 약 1/4 정도가 되는 것입니다.
에베레스트의 높이가 약 9km이니 그곳에서는 지상의 약 30% 밖에 없다는 말이 됩니다.
도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
고도가 높아질수록 공기압은 감소하고 공기층이 얇아져 호흡 가능한 산소량이 줄어듭니다. 해수면의 공기와 비교했을 때, 5,500m 고도에서는 산소 농도가 약 절반으로, 8,000m 고도에서는 3분의 1 수준으로 감소합니다. 이는 고산병의 주요 원인이 되며, 심각한 경우 사망에 이르기도 합니다. 반면, 고도가 높아질수록 공기 중 질소 비율은 증가합니다. 이는 저온과 더불어 저산소 환경을 더욱 악화시키는 요인이 됩니다.