산소 농도가 높아지면 생기는일 /공기중 산소가 많아지면 생기는 일

우리 눈에 보이지 않지만  지구에는 공기가 존재합니다. 공기의 성분을 살펴보면  산소, 질소 이외에 여러 가스들이 존재합니다. 그렇지만 그중 대부분은 질소와 산소로 이루어져 있는데 비율은 질소 78% 산소 약 21% 정도입니다. 이 21%라는 수치는 황금비율처럼 생명체가 살기 딱 좋은 수치인데요 만약 이 공기의 수치가 올라가면 어떤 일이 생길까요?? 공기의 수치가 올라가면 생길 수 있는 일들에 대해서 10가지로 정리해 봤습니다.

1. 식물 광합성이 어려워진다.

현재 지구 상에는 많은 종류의 식물들이 살고 있습니다. 우리가 마시는 공기 중 대부분은 질소로 이루어져 있는데요 만약 산소의 비율이 올라간다면 지금보다 식물들이 광합성을 하기 어려워질 것입니다. 왜냐면 식물이 광합성을 하기 위해서는 엽록소가 필요하고 이 엽록소는 질소 영양분을 필요로 하기 때문입니다. 만약 더 나아가 공기 중 산소 농도가 100%가 된다면 어떻게 될까요?? 그땐 아마 지구의 거의 모든 생명체가 없어질 것입니다. 왜냐면 산소농도 100%라는 의미는 식물이 광합성을 스스로 절대로 할 수 없다는 의미이고 그렇게 되면 자연스럽게 식물들이 사라지게 되고 식물들을 먹는 초식동물이 없어지고 그렇게 되면 자연스레 육식동물 순으로 없어질 것이기 때문입니다. 

 2. 산소 중독에 걸리게 된다.

우리가 단기적으로 고농도의 산소를 흡입하게 되면 온 몸에 산소가 골고루 퍼지면서 다양한 신체 능력을 향상해줍니다. 고농도의 산소를 단기간 흡입할 땐 몸의 회복력이 좋아지고 두뇌가 맑아지고 피로가 풀리는 효과를 볼 수도 있습니다. 또한 근육의 민첩성도 높아지기 때문에 운동에서도 좋은 성과를 낼 수 있습니다. 하지만 공기 중에 산소 농도가 높아지면서 장기적으로 산소 농도가 높아진다면 이야기가 달라집니다. 이땐 산소 중독에 걸리게 됩니다. 산소 중독에 걸리게 되면 가슴에 통증이 오기 시작하고 호흡 곤란이 일어나게 됩니다. 또한 발작이나 경련이 일어날 수 있습니다. 때문에 공기 중에 산소가 많아지는 일이 결코 좋다고 볼 수 없게 됩니다.

3. 지금보다 무섭고 강한 화재가 발생하게 된다. 

화재가 잘 일어나기 위해서는 바람, 발화가 잘되는 물질, 공기가 필요합니다. 그중 공기의 농도가 높아지게 된다면 엄청난 화재가 발생하고 쉽게 진화되지 않게 됩니다. 예전 소련에서는 1961년 우주비행사 훈련을 받던 군인이 산소농도가 50%인 공간에서 알코올이 묻은 면봉이 전기 열판에 떨어져 순식간에 화재가 발생해 안타깝게 사망한 사건이 있었습니다. 그 이후 미국에서도 1967년 아폴로 1호 승무원 3명이 고농도의 산소로 이뤄진 챔버 안에서 순식간에 화재를 당한 사건이 일어나기도 했습니다. 그렇기 때문에 지금보다 산소 농도가 높아진다면 지금보다 훨씬 무섭고 강한 화재가 일어날 가능성이 높아지게 됩니다. 

4. 신체가 지금보다 빠른 속도로 노화하게 된다.

위에 말씀드린 것처럼 단기간에 고농도의 산소를 흡입할 경우 몸의 피로가 회복되거나 정신이 맑아지는 긍정적인 효과가 있습니다. 하지만 장기간 고농도의 산소를 흡입할 경우 우리 몸은 늙게 됩니다. 왜냐하면 활성산소가 계속 생기기 때문입니다. 우리 몸은 산소를 필요로 하는데 필요 이상으로 산소가 들어올 경우 신체에 운반된 모든 산소를 다 쓰지 못하고 3% 정도가 활성 산소로 바뀌게 됩니다. 이 활성 산소들이 몸의 구석구석 돌아다니면서 DNA를 파괴시키는데 DNA 끝부분에 텔로미어라는 부위를 공격해서 닳게 만듭니다. 결국 이 텔로미어가 줄어들게 되면서 DNA 복제에 문제가 생기게 되고 결국 DNA 복제를 하지 못하게 되면서 늙게 되는 것입니다. 사실 통계를 보더라도 마라톤 선수들이 평범한 사람들보다 평균 수명이 더 짧은 것을 찾아볼 수 있기 때문에 고농도의 산소는 우리에게 좋지 않다는 것도 알 수 있습니다. 

5.  지구의 온도가 지금보다 떨어지게 된다.

최근 많은 나라들이 지구 온난화의 심각성을 느껴 탄소 배출을 줄이기 위해서 노력하고 있는데요, 만약 지금보다 산소 농도가 높아지게 된다면 어떻게 될까요? 일단 지구를 감싸고 있는 대기의 층이 두꺼워질 것입니다. 왜냐면 대기는 산소로 이뤄져 있기 때문입니다. 또 대기가 두꺼워지게 되면 태양에서 오는 빛이 두꺼운 대기에 부딪혀 튕겨나가게 되고 지상으로 내려오는 빛의 양이 줄어들게 됩니다. 그렇게 되면 자연스레 증발되는 수증기의 양도 줄어들게 되고 공기 중에 습도가 줄어들게 되고 열을 포함하는 수증기량이 줄어들게 되어 지구 온도가 내려가게 됩니다. 그런데 만약 산소 농도가 100%가 되면 어떻게 될까요??? 그땐 지구가 너무 차가워져서 지구가 꽁꽁 얼어버리고 말 것입니다.

6. 산화반응에 의해 녹이 더 빨리 생기게 된다.

산화반응이라고 들어보셨나요? 철이 물과 산소와 반응해 산화철이 생기는 과정을 의미합니다. 그래서 철에 녹이 생기기 위해서는 물과 산소가 필요한데요, 보통 대기 중에는 미량의 수분이 존재하기 때문에 오랜 시간 자전거나 자동차 등을 밖에 두면 자연스레 녹이 생기게 됩니다. 그런데 만약 공기 중에 산소 농도가 높아지게 되면 엄청난 속도로 녹이 생기게 됩니다. 

7. 자동차 연비가 좋아지고 비행기가 더 멀리 날아갈 수 있다.

공기 중에 산소의 농도가 높아지게 되면 공기 밀도가 높아지게 됩니다. 이런 상황에서 자동차나 비행기처럼 이동하는 수단을 타고 이동할 때 밀어내는 밀어내는 분자들이 많아져서 비행기나 자동차 속도를 느리게 만들 수 있습니다. 즉, 항력이 증가하게 됩니다. 하지만 비행기의 경우 비행기 날개 부분에 양력이 증가하고 엔진 연소에 더 많은 산소를 태울 수 있어 더 높고 멀리 날아갈 수 있게 됩니다. 자동차의 경우에도 엔진 연소에 기능이 향상되어 연비가 좋아져 같은 양의 연료를 가지고 지금보다 더 멀리 갈 수 있게 됩니다.

 8. 곤충들의 몸이 거대해지게 된다.

거대 잠자리 모습

지금으로부터 3억 년 전 석탄기 시절 지구의 산소 농도는 약 35% 정도에 다 달았습니다. 이때 곤충 화석들을 살펴보면 메가 우라네 같은 거대 곤충은 몸통이 40CM, 길이는 70CM에 달했고 노래기처럼 보이는 곤충인 아르트로폴레우라는 최대 길이가 2.6M였습니다. 2011년 미국 지질학회에서는 산소농도가 30%인 환경에서 잠자리를 키운 결과를 발표한 적이 있습니다. 이때 결과는 평균보다 15% 정도 더 커진 크기였습니다. 이렇게 커지게 된 이유는 곤충들은 심장이나 폐로 호흡을 하지 않고 기관이라는 관을 이용해서 호흡을 하는데 이 기관이 산소를 몸 전체 퍼지게 해주는 역할을 합니다. 그래서 곤충은 크기가 더욱더 커지게 되고 몸이 더 커지면서 몸에 더 커진 산소요구량에 맞춰서 기문과 기관이 더 뻗어나가게 되는 일이 반복되면서 최대치까지 커지게 되는 것입니다. 

9. 고지대에서 생활할 수 있게 됩니다.

고지대 위치한 사원

지금은 에베레스트 산을 오를 때 산소가 부족해서 실패하거나 산에 오르면서 저산소증으로 고열이 나거나 머리가 아파서 쓰러지는 대원들의 모습을 종종 볼 때가 있는데요, 만약 산소 농도가 지금보다 높아지게 되면 고지대에 오르거나 생활하는 게 더욱더 편해지게 됩니다. 그에 따라서 지금보다 더 넓은 지역에 사람들이나 동물들이 살아갈 수 있게 됩니다.

10. 인지능력의 향상

고농도 산소텐트

이 부분은 제가 윗부분에 서술해드린 것처럼 단기간의 고농도 산소는 인지능력을 향상해 줍니다. 2015년 한 편의 논문이 공개되었습니다. 제목은 "92% 농도의 산소 투여가 지적 및 발달 장애인의 인지능력 및 생리적 변화에 미치는 영향"이라는 논문이었고 결과적으로 단기적으로 고농도의 산소를 투여했을 때 지적 및 발달 장애가 있는 장애인들의 기억에 긍정적인 영향을 끼친다는 것이었습니다. 이것뿐만 아니라 언어의 인지기능, 신경 활성화, 뇌 활성화가 관찰되기도 했습니다. 때문에 제 상상으로 평상시 고산지대에 살면서 지금과 같은 생활을 하다 가끔씩 산 아래로 내려와 생활한다면 좋을 것 같고 그에 따라서 높은 곳에 위치해 있는 곳의 집들의 값이 지금보다 높아질 것 같다는 생각이 들었습니다. 

 

이렇게 산소 농도가 높아지게 되면 일어날 수 있는 일들에 대해서 알려드렸는데요, 그 밖에 재미있는 다른 이야기들을  보고 싶으시다면 제 다른 글들도 읽어보시기 바라겠습니다~! 감사합니다.

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