지구 표면은 대기로 둘러싸여 있으며 우리는 이 대기 중의 공기를 공짜로 마시며 살아가고 있다.

너무나 당연한 것이기에 대체로는 공기의 고마움을 느끼지 않으며 살아가는 이가 대부분일 것이다.

더욱이 사람들은 공기를 오염시키고 환경을 파괴하면서 살아가고 있는데 혹시 인간의 발달 방향이 잘못 설정되는 것은 아닌지 걱정이다!

우리는 대기층의 밑바닥에서 생활하고 있기 때문에 물의 무게로 인하여 수압이 생기듯이 공기의 무게로 인하여 대기압도 존재한다. 즉 호수 물은 바닥에, 공기는 지구에 힘을 작용한다.

이 힘들을 어떻게 쉽게 나타낼 수 있을까? 이 경우에는 액체나 기체에 의해 작용하는 단위 면적당의 힘으로 나타낸다. 액체와 기체의 대표적인 물질은 각각 물과 공기이다.

실린더에 물이나 공기가 들어 있다면 이 물이나 공기가 실린더의 벽이나 바닥에 힘을 작용할 것이다. 이와 같이 액체나 기체에 의해 작용하는 단위 면적당의 힘을 압력(pressure)이라고 한다.

                                                 작 용 하 는 힘

                                압력=     -----------------

                                             힘을 받는 면의 면적

특히 공기는 눈으로 볼 수 없기 때문에 공기의 무게를 흔히 느끼지 못하고 살아간다. 우리가 외부 대기압을 느끼지 못하는 이유는 인체 내의 압력이 대기압과 같기 때문인데 마치 물  속에 있는 고기가 물의 무게를 느끼지 못하는 경우와 같다.

부피가 1 입방미터인 맑은 공기의 무게는 대략 1.25 kg으로써 갓 난 아기의 몸무게와 비슷하다. 공기도 지구의 인력을 받아 지구에 매여 있는데 지구의 중력은 지구로부터 멀어 질수록 작아지므로 전체 공기의 약 60~70 %는 지상 약 10 km 높이의 대류권에 있고, 하늘 높이 더 올라 갈수록 공기는 희박해 진다.

따라서 고도 약 10km에서의 공기 무게는 대략 0.4 kg 정도 이므로 고도 비행중인 여객기내의 기압을 유지하기 위한 공기는 1000 kg 이상의 공기를 필요로 한다.

대부분 어린이들은 공기가 무겁다는 것을 잘 믿지 않는다. 또한 타이어의 공기압이나 진공펌프, 분무기 그리고 비행기의 양력등과 같이 공기의 압력을 이용하는 경우가 아주 많다.

가스를 주입한 풍선을 보자. 이 풍선이 일정크기의 모양을 유지하는 것은 풍선 내부의 가스 압력과 풍선 외부의 공기가 풍선표면에 가하는 압력의 크기와 같기 때문이다. 그런데 풍선이 위로 날아 올라갈수록 공기에 의해 풍선에 가해지는 압력은 작아지는데 반하여 풍선 내부의 압력은 변화가 없다.

그러므로 풍선 안의 압력이 증가한 것과 같으므로 풍선은 하늘 높이 올라갈수록 크기가 더 커지게 된다. 이와 같은 현상으로 밀폐된 상자 안에 풍선을 넣은 다음 상자 내부의 공기를 빼내면 풍선의 크기는 점점 커지는 것을 이해할 수 있다.

다시 말하면 하늘 높이 올라가는 풍선의 경우처럼 대기압이 지표면에 비하여 절반으로 감소했다고 하면 풍선의 부피는 지상에서의 2배가 된다. 이것은 공기의 양이 절반으로 감소했다는 것이므로 공기의 밀도 역시 지표면에서 밀도의 반이라는 의미인 것이다. 따라서 팽창된 부피를 풍선이 감당을 못하면 풍선은 터질 것이다.