[주니어전자]톡톡 과학 - 왜 고산지대에서는 숨이 찰까?

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(AI로 이미지 생성)

높은 산에 올라가면 평소보다 숨이 더 차고, 머리가 어지럽거나 가슴이 답답한 느낌이 들 때가 있어요.

그런데 이상하죠?

공기는 그대로 있는 것 같은데, 왜 산에만 가면 숨쉬기가 힘들어질까요?

그 이유는 바로 산소의 '양'이 아니라 '밀도'가 달라지기 때문이에요.

고산으로 갈수록 공기가 '얇아진다'

우리 주변의 공기는 질소, 산소, 이산화탄소 같은 기체로 이루어져 있어요.

이 중에서 우리 몸에 가장 중요한 건 산소죠.

그런데 산이 높아질수록 공기를 누르는 힘, 즉 기압이 점점 약해져요.

기압이 약해지면 공기 입자들이 서로 흩어지면서 같은 부피 안에 들어 있는 산소의 양이 줄어들게 됩니다.

▲ 낮은 곳 → 공기가 빽빽함 → 산소가 많음

▲ 높은 곳 → 공기가 성글성글함 → 산소가 적음

이걸 '산소 밀도가 낮아진다'고 표현해요.

숨은 똑같이 쉬는데, 왜 더 힘들까?

고산지대에서도 우리가 들이마시는 공기 속 산소 비율(약 21%)은 똑같아요.

그런데 문제는, 들이마시는 산소의 '총량'이 줄어든다는 점이에요.

한 번 숨을 들이마셔도, 평지에서는 산소를 충분히 얻을 수 있지만, 고산에서는 산소가 부족하게 들어옵니다.

그래서 우리 몸은 “산소가 모자라!”라고 느끼고,

▲ 숨을 더 빠르게 쉬게 되고

▲ 심장도 더 빨리 뛰고

▲ 머리가 어지럽거나 숨이 가빠지는 증상이 나타나는 것이죠.

이런 증상이 대표적인 고산병의 시작 신호예요.

우리 몸은 어떻게 적응할까?

사람의 몸은 정말 똑똑해서, 고산에 오래 머물면 스스로 적응을 시작해요.

혈액 속 적혈구 수가 증가해서 산소를 더 많이 운반하려고 하고, 숨 쉬는 속도도 점점 안정되며, 심장 박동도 서서히 정상에 가까워집니다.

그래서 히말라야 같은 고산 지역에서 오래 살아온 사람들은 평지 사람들보다 산소 운반 능력이 더 뛰어난 경우도 많아요.

왜 비행기 안에서도 숨이 차는 걸까?

비행기를 타면 가끔 숨이 답답하게 느껴질 때가 있죠.

그 이유도 고산지대와 비슷해요.

비행기는 하늘 아주 높은 곳(고도 1만 m 이상)을 날기 때문에, 객실을 일부러 '높은 산 정도의 기압'으로 맞춰 놓습니다.

그래서 평소보다 산소가 조금 부족하게 느껴질 수 있는 거예요.

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