공기에 대해 알아보자

공기의 중요성은 모르는 사람이 없을 것이다. 사람이 호흡하는데 없어서는 안 되는 것이다. 정확하게 말하면 공기 중의 산소를 통해서 호흡을 하는 것이지만.

 

공기에 대해 한번 자세하게 알아보자.

 

공기란?

지구를 둘러싸고 있는 대기의 하층을 구성하는 무색 투명한 기체이다. 지구와 역사를 함께 만들어진 것으로 누구나 다 알고 있겠지만 지구 상 생물이 살아가는데 반드시 필요한 역할을 한다. 공기가 없다면 탄소동화작용, 질소 고정 작용, 호흡이 이루어지지 않아 생물이 살지 못한다. 그리고 소리가 간간에서 전파되지 않고, 물체의 연소도 불가능하며, 날씨라는 개념이 없어질 것이다.

 

공기를 이루는 성분

공기가 무색투명한 기체인 이유는 공기를 이루는 성분들 대부분이 색깔과 냄새가 없기 때문이다.

공기는 질소, 산소, 아르곤, 이산화탄소 등으로 이루어진 기체 혼합물이다. 그밖에 네온, 헬륨, 크립톤, 크세논 등의 비활성 기체가 미세한 양이 포함되어있다. 공기 중에 들어 있는 수증기의 양은 약 3~4%이다. 지역이나 날씨에 따라 다르지만, 수를 제외한 건조 공의 구성 비율은 지역이나 날씨에 관계없이 거의 일정하다. 우리가 접할 수 있는 공기를 이루는 성분 비율 등은 건조 공기를 기준으로 한다.

건조 공기의 부피 구성비

 

지구의 역사와 함께 공기가 있었다고는 하지만 공기는 처음부터 오늘날과 같은 성분은 아니었다.

어떻게 지금과 같은 공기가 되었을까?

 

 

공기의 역사

출처 : 서울신문 나우뉴스

약 46억 년 전 지구가 탄생했을 때 공기의 대부분의 성분은 수소와 헬륨이었다. 하지만 이 대기는 시간이 흐르면서 태양풍에 의해 흩어지고, 지구는 화산 활동 등에 의해 지구 내부에서 나오는 기체로 가득 차게 되었다. 이때 방출된 기체는 수증기, 이산화탄소, 질소, 이산화황, 염화화수소 등이었다. 그 후 지구는 냉각되면서 수증기는 응결되어 비나 눈이 되었고, 이어서 원시 바다가 만들어졌다. 이때의 바닷물은 산성이었기 때문에 이산화탄소는 녹지 않았다. 그래서 이 시기의 대기는 주로 이산화탄소와 질소로 이루어져 있었다. 그리고 원시바다가 중성으로 변해감으로써 이산화탄소가 바다에 녹게 되면서 대기 중에서 이산화탄소가 차지하는 비율이 현재와 같이 줄어들었다. 또한 질소 성분은 오랫동안 대기 중에 머무르면서 현재와 같이 대기의 78%를 차지하게 되었다.

산소는 처음에 원시 바닷속의 녹색 식물인 남조류의 광합성으로 만들어졌다. 그 산소의 일부는 성층권에서 강한 자외선을 받아 두 개개의 산소 원자로 분리되고, 산소 원자가 다른 산소 분자와 결합하여 오존을 만들어서 오존층이 생성되었다. 그리고 오존층이 생물에게 유해한 자외선을 차단해 주었기 때문에 녹색 식물의 광합성은 점점 더 활발해졌고, 대기 중 산소의 양도 더욱 많아져서 지금과 같이 대기의 21%를 차지하게 되었다.