2026年10月13日 / Last updated : 2026年10月12日 桑子 研 Science

실험! 산에 감자칩 봉지를 들고 가면 어떻게 될까? 해발 2,237m에서 터지기 직전?! (대기압의 신비)

과학 트레이너 구와코 켄입니다. 매일매일이 실험!

해발 2237m 산 위에서 감자칩 봉지를 꺼내 보니, 마치 풍선처럼 빵빵하게 부풀어 있었습니다. 산 아래 마트에서 살 때는 평범한 봉지였는데, 대체 무슨 일이 벌어진 걸까요? 게다가 무대는 용암이 여기저기 널려 있는 신비로운 정원, 기타야쓰가타케의 쓰보니와입니다.

해발 2237m 쓰보니와로 감자칩을 데려가 보았다

기타야쓰가타케에 있는 쓰보니와에 다녀왔습니다. 쓰보니와는 해발 2237m에 있어요. 기타야쓰가타케 로프웨이를 타고 올라갔습니다. 로프웨이는 해발 1771m의 산기슭역에서 산정역까지 약 7분 만에 단숨에 올라갑니다.

실험을 위해 가져간 것은 도쿄 시내 마트(해발 몇 m 정도)에서 산 감자칩 봉지입니다. 산 위에서 정말 빵빵해지는지 확인해 보기 위해서였죠.

결과 발표! 봉지가 터지기 직전까지 빵빵하게

자, 그 결과는 과연? 무려! 터질 것처럼 빵빵해졌습니다! 앗싸!

국립천문대 ‘노베야마’에 갔을 때도 감자칩을 함께 가져갔습니다. 도쿄와 노베야마에서 감자칩 봉지 모양을 비교해 보면…

봉지가 부푸는 이유는 ‘공기의 무게’가 줄어들기 때문

우리 주변의 공기에는 무게가 있고, 그 무게가 물체를 누르는 힘을 기압(대기압)이라고 합니다. 해수면 가까운 곳에서는 위쪽에 있는 공기가 전부 짓누르기 때문에 기압이 커요. 산에 오르면 위에 있는 공기가 줄어들어서 기압도 작아집니다. 표준적인 대기라면 해발 2237m의 기압은 해수면 부근의 약 70~80%(약 770hPa)가 될 것으로 생각됩니다.

감자칩 봉지는 밀봉되어 있어서 안의 공기가 빠져나갈 수 없습니다. 산 아래에서는 봉지 안의 공기와 바깥 공기가 같은 힘으로 서로 밀면서 균형을 이루고 있었죠. 그런데 산 위에서는 바깥에서 누르는 힘이 약해집니다. 안의 공기는 그대로니까 봉지 안쪽에서 밀어내는 힘이 더 세지고, 봉지가 쭈우욱 부푸는 거예요.

이 관계는 보일의 법칙으로 설명할 수 있습니다. 온도가 같다면 기체의 부피는 압력에 반비례해요. 압력이 약 4분의 3이 되면 부피는 약 1.3배가 되는 계산입니다. 실제로는 산 위가 기온이 더 낮다는 점이나 봉지 소재의 단단함 같은 요소도 영향을 줍니다. 그래도 같은 봉지가 눈으로 보기에도 확연히 커지는 모습은 정말 박력 만점이죠!

참고로 많은 과자 봉지에는 과자가 산화되기 어렵고 부서지지 않도록 질소 같은 기체가 들어 있습니다. 이 봉지도 기본적으로는 같은 원리로 부풀어 오릅니다.

용암이 펼쳐진 거대한 정원, 쓰보니와

이번 무대였던 쓰보니와는 사실 화산이 만들어 낸 신비로운 풍경입니다. 기타야쓰가타케의 기타요코다케는 활화산으로, 과거에 약 300만 세제곱미터(도쿄돔 약 2개 분량)나 되는 용암을 분출한 것으로 알려져 있어요. 그 용암이 식어 굳으면서 검고 울퉁불퉁한 커다란 바위가 온통 펼쳐진 용암대지가 되었습니다. 넓이는 약 33만 제곱미터에 달합니다.

그 용암 틈새에는 눈잣나무가 무성하고, 발밑에는 월귤나무와 시로미 같은 고산식물이 자라고 있습니다. 마치 자연이 만든 거대한 정원 같죠.

그런데 쓰보니와의 해발고도는 숲이 자라지 못하는 고산대만큼 높은 것은 아닙니다. 그런데도 키 큰 나무가 적고 눈잣나무와 고산식물이 보이는 것은 용암이 흘러나온 시기가 비교적 최근이기 때문이라고 설명됩니다. 다만 언제 흘러나온 용암인지는 확실하지 않은 것 같아요. 발밑의 바위를 바라보며 아주 오래전 화산의 모습을 상상해 보는 것도 재미있겠죠?

참고 자료

・기타야쓰가타케 로프웨이 공식 사이트(https://www.kitayatu.jp/) ・여행 정보 사이트 ‘다비마가진’의 쓰보니와 소개(https://tabi-mag.jp/nn715/)

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