공기의 세계를 향하여

내일은 실험왕 12 - 공기의 대결 ㅣ 내일은 실험왕 12
곰돌이 co. 지음 / 미래엔아이세움 / 2009년 11월

지구를 이루는 것을 나누면, 크게 대기권, 수권, 생물권으로 나뉜다. 그 중 대기권은 지구를 둘러싼 보호막이자, 생물권이 존재하게 하는 중요한 요소 중 하나이다. 대기권이 지구를 보호하는 작용은 간단하다. 다른 행성에서는 없는 공기라는 곳이 존재하기 때문에 바깥에서 날아오는 작은 크기의 운석이, 마찰열에 의하여 모두 연소되어 사라지기 때문이다. 큰 운석의 경우 완전히 타지 못해서 충격을 가할 수 있겠지만, 결국 공기에 의하여 우리는 대부분의 피해를 무마시킨다. 

지구에 공기층이란 것이 생겨난 배경은 무엇일까? 지구는 다른 행성과는 전혀 다른 배경을 가지고 있었다. 이들은 수증기가 구름을 이루고, 곧 커다란 비를 내려서 바다를 이루었고, 그 와중에 대륙이 형성되었지만 지구 내부에서 다양한 종류의 기체도 뿜어져 나왔다. 원시 대기는 원시 생명체를 탄생시켰고, 곧 원시 생명체 중에는 기체를 이용해 새로운 기체를 생산하는 이들이 생겨났다. 이로 인해 지구는 지금의 균형을 맞추고 있는 것이다. 

대기는 어떠한 성분으로 이루어졌을까? 대기는 약 20%의 산소와, 그 외 대부분은 질소가 차지하고 있다. 물론 약간이지만 이산화탄소와 아르곤 등의 기체도 존재한다. 우리가 숨을 쉴 수 있는 이유는, 바로 이 공기 중의 산소 때문이다. 

공기의 원리를 살펴볼 수 있는 가장 간단한 방법은, 아마도 부메랑을 날려보는 방법인 것 같다. 비행기의 비행 원리 중 가장 기본이 되는 것은 양력이다. 비행기가 공중에 뜨는 방법은, 바로 날개의 위와 아래에 분포하는 공기의 양의 차이 때문이다. 공기는 고기압에서 저기압으로 향하고, 날개는 위로 볼록 튀어나온 유선형으로 이루어진다. 날개 위쪽의 공기의 이동 속도가 더 빨라 상대적으로 저기압이 되는데, 이로 인해 날개 아래쪽의 공기는 저기압인 위쪽으로 향하려 한다. 이것이 바로 양력의 발생 원리이다. 

천재적인 재능을 지닌 아이들이, 스스로 좋아하는 분야에 대하여 개척하고, 스스로의 빛을 찾아가는 모습이 참으로 대단해 보인다. 마치 공기와 같이, 이 아이들도 열심히 노력하여 위대한 과학자가 될 수 있기를 기대하겠다.