# 해수면 대기압 760 mmHg의 공기에서 산소(21%)의 분압은 약 얼마인가?

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> subject: 과목별 모의고사 | 물리치료 기초

## 문제

해수면 대기압 760 mmHg의 공기에서 산소(21%)의 분압은 약 얼마인가?

## 보기

1. 약 76 mmHg
2. 약 160 mmHg **✔ 정답**
3. 약 21 mmHg
4. 약 100 mmHg
5. 약 600 mmHg

**정답: 2**

## 해설

돌턴의 법칙에 따라 기체의 분압은 전체 압력에 그 기체의 비율을 곱해 구한다. 760 × 0.21 ≈ 160 mmHg다. 폐포 속 산소분압은 수증기와 이산화탄소 때문에 약 100 mmHg로 더 낮다. 질소는 약 79%이므로 분압이 약 600 mmHg다.

## 심화 해설

산소 분압 계산의 원리
대기압이 760 mmHg일 때, 공기 중 산소가 차지하는 비율은 21%(0.21)입니다. 특정 기체의 분압은 전체 압력 × 해당 기체의 분율로 계산하므로, 산소 분압(PO₂)은 760 mmHg × 0.21 = 159.6 mmHg, 즉 약 160 mmHg가 됩니다. 이는 돌턴의 법칙(Dalton's law)에 근거한 계산으로, 혼합 기체에서 각 기체가 독립적으로 발휘하는 압력의 합이 전체 압력과 같다는 원리입니다 [3].

임상적 의의
이렇게 계산된 160 mmHg는 흡기 산소 분압(inspired PO₂, PiO₂)에 해당합니다. 실제 폐포에 도달하는 산소 분압(PAO₂)은 기도 내 수증기압(47 mmHg)과 이산화탄소 분압의 영향을 받아 더 낮아지며, 동맥혈 산소 분압(PaO₂)은 해수면에서 정상적으로 약 80~100 mmHg 범위를 보입니다. 혼동 주의! 문제에서 묻는 것은 건조 대기 중 산소 분압이므로 수증기압을 빼지 않고 바로 계산합니다. 임상에서 PiO₂를 아는 것은 고압 산소 치료나 고지대 환경에서 산소 공급을 평가하는 기준이 됩니다. [1][4]

고도와 산소 분압의 관계
고도가 상승하면 대기압 자체가 감소하므로, 산소의 비율(21%)은 일정하게 유지되더라도 산소 분압은 비례하여 낮아집니다. 메타분석에 따르면 건강한 성인에서 고도가 1 km 상승할 때마다 동맥혈 산소 분압(PaO₂)이 유의하게 감소하며, 이는 흡기 산소 분압 감소에 따른 직접적인 결과입니다 [2]. 핵심! 고지대에서는 대기 중 산소 비율이 아니라 대기압 감소로 인한 산소 분압 저하가 저산소증의 원인입니다.

수증기압의 영향
지표면의 산소 분압은 건조 공기 분압의 거의 일정한 비율을 차지하지만, 수증기압이 높아지면 건조 공기 분압이 낮아져 산소 분압도 함께 감소합니다 [3]. 열대 지역처럼 습도가 높은 환경에서는 같은 해수면 높이에서도 산소 분압이 다소 낮아질 수 있습니다. 다만 국시 문제에서 단순 계산을 요구할 때는 수증기압을 고려하지 않은 건조 대기 기준으로 접근합니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [1]Partial Pressure of Oxygen일반논문Hoecker RN, Schweiger J, Llauget A, Hendrix JM. (2026)

- [2]Partial Pressure of Arterial Oxygen in Healthy Adults at High Altitudes: A Systematic Review and Meta-Analysis.메타분석/체계고찰Forrer A, Gaisl T, Sevik A, Meyer M, Senteler L, Lichtblau M (2023) · DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2023.18036

- [3]Global oxygen distributions at the Earth's surface.일반논문Kowalski AS, García-Valdecasas Ojeda M. (2026) · DOI: 10.1016/j.scitotenv.2026.181809

- [4]Hyperbaric Physics일반논문Jones MW, Brett K, Han N, Cooper JS, Wyatt HA. (2024)

## 임상 시나리오

흡기 산소 분압(PiO₂) 계산과 임상 적용건조 대기 기준 산소 분압 산출의 원리
해수면 대기압 760 mmHg에서 산소 분율 21%를 적용하면 흡기 산소 분압(PiO₂)은 약 160 mmHg입니다. 이는 돌턴의 법칙에 따른 계산으로, 건조 대기 기준에서는 수증기압을 고려하지 않습니다.

실제 폐포 산소 분압(PAO₂)은 기도 내 수증기압(47 mmHg)과 이산화탄소 분압의 영향을 받아 PiO₂보다 낮아지며, 동맥혈 산소 분압(PaO₂)은 정상적으로 80~100 mmHg 범위를 보입니다.

주의고도가 상승하면 대기압 감소로 인해 산소 분율은 21%로 일정해도 산소 분압이 비례적으로 낮아집니다. 임상에서 저산소증 평가 시 고도와 습도의 영향을 반드시 구분해야 합니다.

## 핵심 개념

- **돌턴의 법칙** — 혼합 기체의 전체 압력은 각 기체의 분압의 합과 같다는 원리
- **흡기 산소 분압** — 기도로 흡입되는 건조 대기 중 산소의 분압(PiO₂), 해수면에서 약 160 mmHg
- **폐포 산소 분압** — 폐포에 도달한 산소 분압(PAO₂), 수증기압과 이산화탄소의 영향을 받아 흡기 산소 분압보다 낮음
- **동맥혈 산소 분압** — 동맥혈에 용해된 산소의 분압(PaO₂), 해수면에서 정상 약 80~100 mmHg
- **수증기압** — 기도 내 공기를 가습하는 수증기가 나타내는 분압, 체온에서 약 47 mmHg

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