지난 11일 중국은 선저우(神舟) 10호 발사 성공으로 독자 우주개발에 한 발짝 더 다가섰다. 아울러 이번 우주선 발사에도 여성 우주인 ‘왕야핑(王亞平, 33)에 대한 관심은 지대했다. 전 세계 언론은 중국의 다섯 번째 우주선 발사 성공에 대한 소식 못지 않게 그녀에 대한 기사를 비중있게 다루고 있다.
그리고 그 승인은 오로지 우주인 훈련 과정을 통해서만 얻을 수 있다. 지금은 과거보다 훨씬 나아졌지만 아직도 우주인 선발 과정은 까다롭기로 이름 높다. 중력 가속도 훈련(G-Load test)를 비롯해 혹한지 생존 훈련, 비상 훈련, 우주 유영 훈련, 중성 부력 훈련, 최종 선발 면접 등을 매우 혹독한 상황에서 반복 훈련한다.
그 중에서도 가장 견디기 힘든 중력가속도 훈련, 무중력 훈련은 우주인들의 필수 통과 코스다.


물리법칙을 몸으로 체험하는 현장


인류 최초의 우주비행사 유리 가가린((Juri A. Gagarin)은 생전에 “우주인이 되려면 뜨거운 열정, 민첩한 두뇌, 불굴의 의지, 지구력, 낙천적인 성격을 갖고 있어야 한다”고 입버릇처럼 말했다. 그만큼 우주인이 되는 과정은 험난하며, 우주는 이론으로 배우던 물리법칙을 몸으로 체험하는 현장이다.
그 첫 코스는 중력 가속도 훈련(G-Load test)이다. 러시아의 소유즈(Soyuz)호가 지구 중력권을 벗어나기 위해 가속할 때, 우주인들은 최대 7G의 중력가속도를 받는다. 전문가들은 “지구상에서 받는 중력가속도가 1G라고 하면 무려 7배의 힘이 내리누르는 것이 된다”고 설명한다.
이에 우주비행사들은 인간이 버틸 수 있는 최대 한계인 12G를 버틸 수 있는 훈련을 일 년에 2회씩 받는데 이는 매우 혹독한 과정이다. 거대한 중력가속기(Gravity accelerator) 안에는 혼절하는 훈련생들이 자주 생긴다.  
강력한 멀미(Motion sickness)도 그 부작용의 하나다. 지난 2011년 국제우주정거장(ISS)에서 5개월 동안 머물었던 일본 우주인 사토시 후루카와((古川聰, 47)는 자신의 트위터에 “우주선 발사에서 정거장 생활까지 멀미로 크게 고통 받았다”고 토로했다.
소유즈호는 우주정거장(ISS)에 도킹할 때까지 자체 축을 중심으로 계속 회전 운동을 하는데 이 때도 극심한 우주 멀미(Space sickness)가 수반된다. 전문가들은 “우주는 상하좌우 개념이 없어서 인간의 평형감각이 쉽게 무너지기 때문에 매우 심한 어지럼을 느낄 수 있다”고 강조한다. 
이는 무중력에서 신체의 위치와 운동감각을 맡고 있는 전정기관(Vestibular organ)이 정보를 대뇌에 보내지 못해 뇌가 혼란에 빠지는 증상이다. 이는 결국 멀미 증세로 나타난다. 우주공학에선 이를 가속도병으로 부른다.
이를 위해 우주인들은 사전에 평형감각 테스트를 받아야 한다. 이 테스트는 회전원반에 올라가서 전정기관에 큰 부하를 준 다음에 구구단을 외우는 등의 훈련을 집중적으로 받는 것들이다.


무중력 체험은 선택 아닌 필수


“단돈 4,950 달러(한화 약5~6백만 원)면 대기권 밖으로 직접 나가지 않아도 우주를 체험할 수 있습니다.” 지난 2006년 미국의 ‘제로 그래비티(ZERO-G)’란 항공회사가 내놓은 상품이다. 이 회사는 미연방 항공국(FAA)으로부터 일반 대중을 상대로 한 무중력 비행을 허가받은 것으로 알려져 있다. 
전문가들은 “지상에서는 몸은 중력과 밑바닥이 받쳐 주는 수직항력(수직한 방향으로 물체를 밀어내는 힘)이 균형을 이루고 있다. 하지만 무중력 상황에서는 중력만 있을 뿐 수직항력이 없기 때문에 중력이 급속하게 약해져서 오히려 몸은 뜨게 되어 있다”고 설명한다.
항공기는 포물선 비행을 통해 무중력을 만든다. 즉, 고도 9,000m까지는 대각선 방향으로 전속력 상승한다. 이때 중력은 2배가 된다. 반대로 하강할 때는 대각선 방향으로 자유 낙하시키는데 25초의 무중력 시간(Air Time)을 유지할 수 있다.
우주인들에게 이 무중력 체험 비행은 필수과목이다. 우주인들이 머무는 국제우주정거장(ISS)은 지구로부터 약 400Km 떨어진 저궤도다. 따라서 이 우주정거장은 매우 빠른 속력으로 지구를 도는데 이때 생긴 원심력과 중력의 합력으로 정거장 내부는 무중력 상태가 되기 때문에 우주인들은 이 훈련을 일찍 받는다. 
아울러 러시아의 가가린우주인훈련센터에는 지름 23ｍ의 대형 풀장이 있다. 여기서도 우주인 훈련생들은 100㎏이 넘는 우주복을 입고 수심 12ｍ의 이 풀장에서 중성부력 훈련을 통해 무중력 유영 훈련을 받는다.
전문가들은 “중력이 작용하는 지구에서 하체가 몸의 무게를 지탱하는 것과 달리 우주에서는 중력이 없어서 위아래 구분이 없고 무게도 느낄 수 없다.”고 설명한다. 마치 물속에서 사는 것과 마찬가지의 중성부력 상태가 된다. 중석부력이란 물과 비중이 비슷해 뜨지도 가라앉지도 않는 부력 상태를 말한다. 이 역시 우주인이 되기 위한 필수 코스다.