불을 태우는 공기의 발견
18세기 화학자들은 물질이 탈 때 '플로지스톤'이라는 성분이 빠져나간다고 믿었어요. 스웨덴의 카를 빌헬름 셸레는 1771~72년 무렵 산화수은 등을 가열해 불을 잘 타게 하는 '불의 공기'를 얻었지만, 책은 1777년에야 나왔어요. 영국의 조지프 프리스틀리는 1774년 독립적으로 같은 기체를 얻어 생쥐가 그 속에서 더 오래 산다는 것을 보고했어요. 앙투안 라부아지에는 이 기체가 연소와 호흡에서 물질과 결합하는 원소라는 것을 밝혀 플로지스톤설을 무너뜨리고 '산을 만드는 것'이라는 뜻의 이름(oxygène)을 붙였어요. 그래서 산소의 '발견자'가 누구인지는 지금도 흥미로운 논쟁거리예요.
광합성, 호흡, 그리고 산소의 역사
대기 속 산소는 거의 모두 생물이 만든 것이에요. 1937년 로버트 힐은 분리한 엽록체가 빛을 받으면 산소를 낸다는 것을 보였고, 1941년 새뮤얼 루벤 등은 무거운 산소 동위원소로 광합성의 산소가 이산화탄소가 아니라 물에서 나온다는 것을 확인했어요. 우리 몸에서는 적혈구 속 헤모글로빈이 산소를 날라 미토콘드리아가 영양소를 태워 에너지를 만드는 데 쓰여요. 지구 초기 대기에는 산소가 거의 없었지만, 남세균의 광합성 덕분에 약 24억~23억 년 전 '대산소화 사건'으로 산소가 늘었고, 이는 당시 생물에게 큰 위기였을 것으로 추정되기도 해요. 산소 농도 변화는 동물의 등장과 대멸종 같은 사건과도 관련이 있다고 연구되고 있어요. 하늘 높은 곳의 산소는 오존(O₃)이 되어 자외선을 막는데, 1985년 남극 상공의 오존 구멍이 보고된 뒤 몬트리올 의정서로 프레온 가스가 규제됐어요.
산소와 건강
건강한 사람의 혈중 산소포화도는 보통 95% 이상이며, 맥박 산소측정기로 쉽게 잴 수 있어요. 다만 매니큐어, 손 떨림, 피부색 등에 따라 수치가 부정확할 수 있다는 보고가 있어요. 숨이 몹시 차거나 입술이 파래지거나 포화도가 계속 낮게 나오면 바로 의료진의 도움을 받아야 해요. 의료용 산소는 폐 질환 등에서 생명을 구하지만, 필요 이상으로 높은 농도를 오래 마시면 폐 손상 같은 산소 독성이 생길 수 있고, 만성 폐쇄성 폐 질환 환자 등은 처방된 양을 지켜야 해요. 산소는 불이 잘 붙게 하므로 산소 치료 중에는 흡연과 화기를 절대 피해야 해요. '산소 캔'이나 '산소수'의 건강 효과는 과학적 근거가 부족해요. 이 글은 일반 정보이며 진단이나 치료를 대신하지 않아요.
이 문서는 일반적인 건강 정보이며 진단이나 치료를 대신하지 않아요. 증상이 계속되면 전문의와 상담하세요.
자주 묻는 질문
- 높은 산에 오르면 왜 숨이 찬가요?
- 높은 곳에서도 공기 중 산소 비율은 약 21%로 같지만, 기압이 낮아 한 번 숨 쉴 때 들어오는 산소의 양이 줄어요. 급히 오르면 고산병이 생길 수 있으니 천천히 적응하세요.
- 산소는 무슨 색인가요?
- 기체 산소는 색과 냄새가 없지만, 영하 183℃ 이하로 식힌 액체 산소는 옅은 파란색을 띠고 자석에 끌려요.
출처 검토일: 2026-10-26
참고문헌
- Scheele, C. W. (1777). Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer. Uppsala and Leipzig: M. Swederus.
- Priestley, J. (1775). An account of further discoveries in air. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 65, 384–394.
- Lavoisier, A.-L. (1789). Traité élémentaire de chimie. Paris: Cuchet.
- Chapman, S. (1930). A theory of upper-atmospheric ozone. Memoirs of the Royal Meteorological Society, 3(26), 103–125.
- Hill, R. (1937). Oxygen evolved by isolated chloroplasts. Nature, 139, 881–882.
- Ruben, S., Randall, M., Kamen, M., & Hyde, J. L. (1941). Heavy oxygen (O18) as a tracer in the study of photosynthesis. Journal of the American Chemical Society, 63(3), 877–879.
- Farman, J. C., Gardiner, B. G., & Shanklin, J. D. (1985). Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction. Nature, 315, 207–210.
- Holland, H. D. (2006). The oxygenation of the atmosphere and oceans. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 361(1470), 903–915.
- Lyons, T. W., Reinhard, C. T., & Planavsky, N. J. (2014). The rise of oxygen in Earth's early ocean and atmosphere. Nature, 506, 307–315.