한모금의 산소도 꼼꼼하게 감시한다.

우리가 무심코 들이쉬고 내쉬는 공기 중의 산소 농도는 얼마 될까요? 약 21%입니다. 이 지구 상의 공기는 놀랍게도 이 산소농도를 잘 유지하고 있습니다. 이처럼 산소 농도는 눈에 보이지도 냄새도 나지 않기 때문에 우리는 잘 느끼지 못하고 있지만, 불을 붙이는 데에도 산소 농도는 없어서는 안 되는 중요한 요소입니다. 

산소를 최초로 발견한 사람은 1772년 스웨덴의 Scheele라는 사람으로 산소가 불붙게 하는 공기라 하여 "Fire air"라고 칭했습니다. 산소의 농도가 너무 높아지면 불이 지나치게 잘 발생하게 되어 위험하고, 반대로 산소의 농도가 너무 낮아지면 사람이 질식할 수도 있는 위험이 있습니다. 그러나 다행히도 일반적으로 우리가 활동하는 공간에서는 이 농도가 자연적인 공기 순환으로 잘 유지되고 있으므로 따로 관리할 필요는 없습니다.

그렇다면 지난번 기사에서 언급한 나로호 발사대와 같이 지하 공간에 있는 시설, 또한 고압가스를 사용하는 시설의 산소 농도는 어떻게 조절될까요? 

나로호 발사대 지하 공간은 구석구석 산소를 관리해주는 장비 수십개가 설치되어 있습니다. 일반적으로 사람이 호흡이 가빠지는 증상을 느끼게 되는 산소 농도는 17%입니다. 그러나 발사대의 산소는 정상 농도에서 ±1.5% 범위로 정밀하게 관리되고 있습니다. 나로호는 산화제로 액체산소를 사용하고 있기 때문에 액체산소를 사용 중에 산소 누출이 될 경우 심각한 폭발 사고를 일으킬 수 있으므로 산소 농도 변화에 민감하기 때문입니다.

또한, 고압가스를 많이 사용하고 있으므로 특히 질소와 같은 가스가 누출되면 급격히 산소 농도가 떨어져 질식사를 일으킬 수 있으므로 조심해야 합니다. 따라서 이 관리범위를 벗어날 경우에는 발사대 지하공간의 작업자들이 대피할 수 있도록 경고 알람을 울려주며 건물의 공조설비가 작동하게 하여 공기를 강제로 순환시키도록 하고 있습니다.

무엇보다도 안전하게 발사하고 인명피해를 철저히 예방하기 위해 나로호 발사대에서는 우리가 무심코 마시는 산소도 까다롭게 관리해야 하는 중요 요소입니다.

글 : 한국항공우주연구원

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