과학이야기

왜 감압병이 질소때문에 생기나요?

과학교사 2025. 9. 23. 20:22

 

안녕하세요:)

해녀분들이 자주 겪는 질병중에 잠수병이라고 있는데 들어보셨나요?

잠수를 하고 올라올 때 빠르게 올라오면 두통, 관절통 등을 겪는 증상을 말하는데요.

왜 이런 현상이 나타나고, 왜 질소에서 이런 현상이 잘 보이는지 알아보도록 하겠습니다.

 

잠수 시 몸속에서 어떤 일이 벌어지나?

  • 우리가 숨 쉬는 공기 = 질소 78%, 산소 21%, 기타 소량
  • 잠수해서 압력이 높아지면 → 기체의 용해도 증가 (헨리의 법칙, 중학교 수준의 내용)
  • 혈액과 조직에 더 많은 기체가 녹음 → 특히, 질소가 많이 녹음 (공기 중 가장 많은 비율이 질소니까)

질소가 문제인 이유

기체 잠수 중 특징 잠수병 관련성
질소 (N₂) 대사되지 않고, 혈액·조직에 그냥 용해됨 압력 감소 시 빠져나오면서 기포 형성 → 잠수병 주범
산소 (O₂) 대사에 이용 → 혈액에서 계속 소비됨 조직에 계속 사용되므로 과포화 상태가 덜 생김
이산화탄소 (CO₂) 대사 산물로서 빨리 배출됨 용해량 적고, 배출 빠름 → 기포 형성 거의 없음

 

즉,

  • 산소 → 몸에서 쓰이므로 남아 있는 양이 적음
  • 이산화탄소 → 수용성이 높아 혈액에서 잘 녹고 배출도 빠름
  • 질소 → 대사되지 않고, 용해되었다가 압력이 떨어지면 그대로 기포로 변함 → 문제 발생!

 

질소 기포가 문제를 일으키는 메커니즘

  • 급격히 상승 → 압력 급감
  • 조직·혈액에 녹아 있던 질소가 빠져나오며 기포 형성
  • 기포가 혈관을 막거나 신경, 관절 등에 손상 → 관절통, 마비, 호흡곤란 등 잠수병 증상

 

추가로 알아두면 좋은 점

  • 심해 잠수에서는 아예 헬륨 혼합 기체(헬리옥스: 헬륨과 산소의 혼합기체)를 쓰기도 해요.
  • 헬륨은 질소보다 용해도 낮고 마취 작용(질소 마취)도 적어서 안전.
  • 잠수 후 감압 정지(천천히 올라오기)로 질소가 기포로 변하지 않도록 함.


잠수병은 질소가 대사되지 않고 체내에 많이 녹았다가 갑자기 기포로 변해 혈관을 막기 때문에 생겨요.
산소는 계속 소비되고, 이산화탄소는 잘 녹고 배출이 빨라서 기포 형성이 거의 없으므로 잠수병의 원인이 되지 않아요.

우리의 일상생활에서는 잘 보기 힘들지만 잠수는 되도록 깊게하지 않는 것이 어떨까요?

(필요하다면 깊게 가는 것도 재미있겠지만요.)