안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
땀을 흘릴 때 체온이 내려가는 것은 액체 상태인 땀이 기체로 변하면서 피부로부터 방대한 양의 기화열 에너지를 흡수하여 빼앗아가기 때문입니다. 이와 관련하여 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.
물 분자들은 산소와 수소 원자 간의 극성으로 인해 서로를 강하게 끌어당기는 수소 결합을 형성하는데, 액체 상태인 물의 수소 결합을 끊고 기체 상태로 상태를 변화시키려면 매우 큰 열에너지가 필요합니다. 체온 부근에서 물을 증발시키는 데 필요한 기화열은 에탄올 등 다른 액체에 비해 월등히 높습니다. 체온이 상승하면 시상하부의 명령에 의해 땀샘에서 피부 표면으로 땀을 배출하고, 이 땀이 증발할 때 필요한 막대한 기화열을 피부 조직과 표피 미세혈관의 열에너지로부터 직접 빼앗아 갑니다. 피부 표면의 열을 빼앗겨 차가워진 혈액이 다시 온몸을 순환하면서, 운동이나 더위로 높아졌던 신체 내부의 체온을 신속하게 정상 범위로 떨어뜨립니다.
건조한 환경에서는 공기 중 수증기가 적어 땀이 빠르게 증발하므로, 기화열 흡수가 왕성하게 일어나 체온 조절이 매우 원활합니다. 반면, 습한 환경에서는 공기 중 수증기가 이미 포화 상태에 가까우면 땀이 기화하지 못해, 상태 변화가 잘 일어나지 않으면 기화열을 빼앗아가지 못하므로, 땀을 아무리 많이 흘려도 체온이 잘 내려가지 않고 열사병 위험이 커집니다.