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우주인들을 위한 전용 신발이 개발됐다. 최근 외신들은 “미 항공우주국(NASA)이 우주인 전용 신발을 개발했다”고 보도했다.
특히 이 신발은 국제우주정거장(ISS)에서 장기간 체류할 우주인들에게 희소식이 될 것으로 보인다. 이 신발은 이들의 일거수일투족의 건강을 체크하는데 이용될 것이기 때문이다.
지난 2012년 러시아 연방우주청이 “향후 3년 안에 국제우주정거장에서 우주인들이 체류할 수 있는 기간을 6개월에서 1년으로 두 배 늘리겠다”고 발표했다. 미 항공우주국(NASA)도 우주인들의 비행 기간을 1년 더 연장하는 안을 검토 중인 것으로 알려져 우주인 전용 신발의 개발은 더욱 중요한 의미를 갖게 됐다.
전문가들은 “무중력(미소중력)이 지배히는 우주는 지구와 판이하게 다른 생활조건이어서 지구와 똑같이 생활했다간 심각한 건강상의 문제를 안게 된다”고 지적한다.
이중 우주인들이 가장 먼저 겪는 것은 ‘우주 멀미’다. 무중력으로 인해 전후좌우가 뒤바뀐 생활을 하게 되면 의례히 찾아오는 이 우주멀미는 초기에 심한 구토와 현기증을 유발하지만 며칠 후면 대부분 가라앉기 때문에 그다지 심각한 사안이라고 할 수 없다.
이보다는 장기간 체류 시 발생하는 근육 약화로 인한 노화가 훨씬 더 심각한 문제라는 것이 전문가들의 조언이다. 이를 뒷받침하듯, 지난 2012년 9월 영국 데일리 텔레그래프지에 따르면 국제우주정거장(ISS)에서 6개월간 체류한 미국 우주인 9명과 러시아 우주인 1명의 근육세포를 검사한 결과, 종아리의 운동 능력이 40% 감소한 것으로 나타났다.
우주 과연 그곳에선 어떤 일이 벌어지는 것일까?
무중력 생활이 신체 리듬 해쳐
미 항공우주국(NASA) 소속 우주왕복선 비행사 마이크 멀레인(Mike Mullane)은 1978년 첫 우주비행을 하고 지구에 돌아온 후, 깜짝 놀랐다. 그의 키가 훨씬 더 커버린 것이다. 원래의 키는 176.4cm인데 우주 공간에서 180cm를 넘어버렸다. 이는 지구에서는 상상할 수도 없는 일이었다.
그러나 우주에선 가능하다. 우주에서는 무중력에 의해 등뼈의 마디마디가 모두 조금씩 늘어나게 된다. 이로 인해 키가 커져버린다. 그렇다고 해서 무조건 좋아 할 일은 아니다. “뼈만 늘어나고 근육이 비례해서 같이 늘어나는 것이 아니어서 초기에 큰 고통을 느낄 수 있다”고 마이크는 그의 저서에서 술회했다.
이렇듯, 우주 공간은 무중력이 작용하는 장소다. 우주정거장 내부에는 지구 중력의 100만 분의 1정도의 미소중력이 작용하기 때문에 체류하는 우주인들은 물체의 무게를 느끼지 못하고, 모든 물체가 떠오르기 때문에 무거운 덧신이나 손잡이 등을 잡고서 생활해야 한다.
바닥과 천정의 개념이 사라져 미리 위와 아래 바닥에 정해진 색깔을 칠해서 구분한다. 마찰이 없어서 작은 힘으로도 멀리 가지만 한 곳에 가만히 있기 어려워 벨트로 고정을 시켜야 한다. 몸속의 장기들이 위로 치우쳐 떠있는 느낌이 된다.
또한 우주정거장에서는 밤낮의 구분이 명확하지 않고, 지구를 하루에 14번 정도 돌면서 태양이 하루에 14번 정도 떴다 지기 때문에 수면 안대 역시 필수품이다.
전문가들에 따르면 미소중력 하에서는 행동이 자유롭지 못해 오히려 체력소모가 지구에서보다 더 크다. 물방울이 밑으로 떨어지지 않기 때문에 빨대로 빨아서 물을 마셔야 하고, 물을 끓여도 80℃ 이상 올라가지 않아 밥이 설기 때문에 취사보다는 데워서 먹는 레토르트 음식이 주류를 이룬다.
나이와 상관없이 골다공증 위험
무중력이 반드시 나쁜 점만 있는 것은 아니다. 얼굴이 훨씬 젊어질 수 있다. 전문가들은 “우주에선 얼굴에 혈액 순환이 잘 돼서 얼굴이 일시적으로 젊어져 보인다”고 설명한다. 보통 지상에선 심장 혈압이 약 100㎜Hg이지만 중력에 의해 머리에는 약 70㎜Hg, 다리에는 심장의 두 배인 약 200㎜Hg이 유지된다.
반면에 우주의 무중력 상황에선 머리의 혈압이 높아지면서 얼굴이 부풀어 오르게 된다. 이러한 혈압의 차이가 신체의 변화를 일으키게 되고, 혈압이 절반가량 떨어지는 양쪽 다리의 혈액량은 줄어들어 다리가 가늘어진다. 이때 순간적으로 피부는 젊어 보일 수 있지만 뇌가 체액의 10%를 추가로 배출시켜야 하기 때문에 심장 부담이 증가하게 된다.
이는 눈에도 큰 영향을 미친다. 일반적으로, 정상 성인의 평균 안압은 15mmHg다. 안압이 지나치게 낮아져도 눈이 너무 말랑말랑해져서 제대로 기능을 하지 못하지만 무중력상태에서 안압이 높아져도 시신경이 손상 받을 확률이 높아진다.
그러나 무엇보다도 우주 공간에서 우주인들의 건강을 심각하게 위협하는 것은 바로 무중력으로 뼈에서 칼슘이 빠져나가는 우주 골다공증이다. 우주에서는 뼈의 밀도가 감소하는 골다공증이 발생하기 쉽다.
그 이유는 우주비행사들이 섭취한 칼슘보다 더 많은 양의 칼슘을 소비하기 때문인데 무중력으로 인해 뼈에 걸리는 부담이 적어져 생체가 저절로 적응돼서 일어나는 현상으로 알려져 있다. 뼈를 구성하는 ‘피리지노린’이 소변으로 배출된다는 사실도 밝혀졌다.
일례로, 한 일 년 정도 우주정거장에서 체류하다 귀환한 우주비행사들이 우주선에서 내려 땅위에 처음 설 때, 제대로 서지도 못하는 것은 이 때문이다. 이런 모든 결과들은 우주인들이 우주 전용 신발을 신어야 하는 이유가 된다.
저자 | 조행만 객원기자 |
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원문 | 사이언스타임즈 |
출처 | https://www.sciencetimes.co.kr/?p=126099 |
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