비행기 내에 무거운 공기가 어느 정도 비율로 있는지, 기내 온도는 얼마나 되는지, 샐 수 있는 구멍은 어느 정도 되는지 세 가지 요소에 의해 결정될 것 같네요. 그런 고로 '비행기마다 다르다'가 되어버리는데, 그 이상은 잘 모르겠어요.

성층권이 공기가 희박한 환경이다 보니 저기압에 대한 대처는 어느정도 되어있는 것 같지만, 우주선 정도의 밀실 유지는 안 할 것 같고... 음;;

기압이 완벽히 유지가 된다고 가정하고 비행기의 내부 공간 부피와 승객 수를 고려해서 정신이 혼미해지기 시작할 정도로 산소 밀도가 떨어지는데까지 (좀 더 복잡하게 가면 이산화탄소 농도 증가도 고려해야 할지도 몰라요. 산소가 충분해도 이산화탄소가 많으면 호흡을 제대로 못하게 되니까요) 얼마나 시간이 걸리는지 계산을 하면, '데드 라인'을 찾을 수 있을 것 같네요. 그 이상은 못 버틸 테니까요. (물론 바로 죽는 건 아니지만요)

일단 제가 알기론 항공기 여압장치가 엔진에서 공기를 끌어다 쓰는걸로 아는데 진공상태면 애초에 끌어올 공기가 없지 않을까요

일단 산소마스크가 12분어치라고 하니까.. 12분은 되려나요

제목은 기억이 안납니다만 예전에 초음속 신형 여객기가 실수로 지구를 벗어나 지구로 귀환시키기 위해

고군분투하는 영화를 본 기억이 있습니다.

당시 영화에서 주어졌던 시간은 약 3~6시간 사이였던 것 같은데, 당시엔 이런저런 기반지식도 없고 하다보니

그냥 '그렇구나~'라면서 재미있게 봤던 기억이 있습니다.

그런데  공기가 세어나가는 것이 아니라 기압차로 인해 비행기가 분해되거나 기내의 창이 깨어지거나 할 가능성은 없는 걸까요?

일단 비행기 동체 자체가 그런 기압차를 견딜 정도로 강하게 설계 됐는지는 의문입니다. 1기압은 그다지 큰 압력차는 아니고 일반적인 여객기의 경우도 그렇게 약하게 설계되지 않았지만 취약점은 반드시 있는 법이죠.

그리고 비행기의 동력은 거의 전부를 엔진에 의존하는 것 같습니다. 여러 다큐멘터리도 그렇고 비상시 전력 발전 수단도 그렇고 엔진이나 풍력 발전기등을 이용하죠. 물론 배터리가 있긴 하지만 그 용량으로 기내 모든 전력을 유지할 순 없죠. 당연히 산소 마스크의 펌프 같은 것을 지속적으로 움직이기에는 난망하고...

현재 항공기 기밀 구조가 그렇게 완벽하진 않고 엔진의 힘으로 여압장치를 돌려서 밖으로 새나가는 공기보다 더 많은 공기를 불어넣음으로 기압을 유지하는 걸 보면 외부가  진공이 될 경우 그 유지시간이 1시간이나 갈까 의문입니다. 더구나 사람이 생존할 수 있는 기압을 생각하면 그 시간은 더 짧아지겠죠.

사람이 맨몸으로 우주공간에 나가더라도 기압차는 1기압뿐이라 버틸 수 있다고 들었습니다. 비행기 동체가 사람 몸보다 약하진 않을테니 깡통처럼 찌그러지진 않을 것 같고, 밀폐가 확실하게 되어 있다면(일단 탑승자들은 무시하고 기체만...) 1시간 버티는 건 가능하지 않을까요. 간혹 물 위에 비상착륙한 항공기를 봐도 가라앉지 않고 둥둥 떠 있는 걸 보면 어느 정도 밀폐가 되어있다고 봐도 될 것 같습니다. 

안 그래도 저도 이거 보고 궁금해서 전직 F-16파일럿이고 현재 대한항공에서 여객기를 모는 친구에게 물어 봤습니다.

일단 지금도 여객기들은 성층권을 운행하고 있습니다. 대충 아래를 봤을 때 구름조차 잘 안 보인다 싶으면 그게 성층권이죠. 다만 성층권에 깔린 오존층을 넘지는 않습니다. 공기 때문이 아니라 오존층이 막아주는 자외선 복사 때문입니다(엔진 자체는 그보다 고도가 높아져도 작동한다고 합니다. 물론 너무 높아지면 엔진이고 뭐고 이전에 실속하겠죠).

캐빈과 조종석의 기압은 7,000 ft기준으로 설정되어 있는데 여압장치가 작동하지 않을 경우 기내 압력이 500ft 상승하는 정도만큼 떨어지는데 1분가량 걸린다더군요. 기압이 사실상 0이 되는 고도는 약 100,000f니 우주에 여객기가 내던져 질 경우 186분, 즉 3시간 정도 지나야 기내 압력이 완전히 상실된다고 볼 수 있습니다.

하지만 실제로 산소 분압이 50 정도면 인간은 이미 의식을 잃기 시작하니 큰 의미는 없고 일단 캐빈은 0.6기압 정도가 되면 산소 마스크가 자동으로 떨어집니다(조종석에 문제가 발생하거나 창문이라도 하나 빵꾸 나 뭘 해 볼 틈도 없이 기압이 마구 떨어지지 않는 한에는 보통은 조종사들이 그 훨씬 이전에 작동시킨다고 합니다). 그 산소마스크는 줄을 뽑는 순간 화학약품이 반응해 산소를 발생시키는 방식이고 20분 가량 여유가 있다고 하는군요.

반면 조종사들이 쓰는 산소 마스크는 별도로 고압 산소가 충전 된 탱크가 붙어 있는 방식인데 본인도 기억이 안 나 메뉴얼 봐야(...) 정확하겠지만 한 시간은 충분히 견딜 수 있다고 합니다. 에어버스300 기준이지만 그 메카니즘의 디테일이 다를 뿐 다른 대형 여객기들도 같다고 합니다.

즉 완전 진공 상태로 내 던져진 여객기가 우주공간에서 압력을 완전히 상실하기 까지는 3시간 정도가 걸리며 1시간 이내라면 적절한 대응과 조치가 있을 경우 조종사들은 생존하나 승객과 다른 승무원들은 전원 질식으로 사망하게 됩니다. 다만 본문처럼 그게 절대0도, 완전 진공인 전리층 너머의 우주가 아니라 성층권 수준이라면 한 시간 정도는 엔진을 과부하시켜 충분히 버틸 수 있을 것으로 보입니다. 그 보다는 오히려 실속이 더 큰 문제일 겁니다.