무중력 상태 생활 신체리듬 해쳐
신체·정신질환 등 대가 만만찮아

요즘 우주에서 허블망원경을 수리하다가 사고로 우주 미아가 되는 이야기를 그린 영화 ‘그래비티’가 화제이다. 영화 속에서 지구는 참으로 아름답다. 그러나 우주 미아가 되자마자 우주는 산소가 없고 중력도 없는 고독하고 무서운 공간으로 돌변한다. 영화관을 나와 찬바람이 부는 거리를 걸으면서 산소가 풍부하고 중력이 있는 지구에 산다는 것이 처음으로 고마웠다.

인류 최초의 우주비행사는 러시아인 유리 가가린이었다. 그는 1961년 4월12일 인공위성을 타고 무중력 상태의 우주권에 돌입해 1시간48분 동안 지구를 일주한 뒤 돌아왔다. 이에 자극을 받은 미국은 전 지구인의 관심 속에 1969년 7월20일 유인우주선 아폴로 11호를 달에 착륙시켰다.

당시 우주여행은 고작 며칠을 무중력 상태에서 지내는 것이었지만 우주정거장이 만들어지면서 장기간 우주에 머무르는 일이 가능해졌다. 장기간 우주에서 머무르는 일은 인체에 어떤 건강문제를 일으키는지가 우리의 과제로 남겨졌다. 현재까지 우주 최장시간 체류 기록은 러시아의 세르게이 크리칼레프가 세운 803일 9시간39분이다.

서홍관 국립암센터 의사·가정의학

미 항공우주국(NASA)은 2035년 유인 화성탐사를 계획하고 있는데 화성을 오가는 데 걸리는 시간은 짧게는 520일, 길게는 3년 정도로 추산된다. 1969년 아폴로 11호가 발사 8일 만에 최초로 달에 발을 디딘 뒤 지구로 돌아온 것에 비하면 긴 시간이 아닐 수 없다.

실제 우주환경에서 일어나는 신체의 변화는 우주정거장에서의 생활을 통해 많이 밝혀졌다. 일단 우주에서는 먹는 것부터가 쉽지 않다.

중력이 있는 지구에서는 혈압이 머리에서 다리로 내려갈수록 높아지지만 우주에서는 혈압이 머리와 다리가 똑같아지면서 혈액과 세포액이 올라와 코와 목이 부어 향과 맛을 느끼는 신경이 무뎌져 미각이 둔해진다.

평형감각이 교란돼 발생하는 우주비행 멀미도 식욕을 떨어뜨리는 데 일조한다. 우주식이 초기에 가루로만 먹던 것에 비하면 많이 다양화하고 있지만 음식 종류가 제한되는 한계를 극복할 수는 없다.

우주에서는 수면도 간단치 않다. 우주정거장에서는 하루에 해를 16번이나 만나기 때문에 이렇게 자주 밤낮이 바뀌게 되면 신체리듬이 깨지기 십상이다. 우주정거장에서는 8시간 정도 자는 것으로 계획돼 있는데, 만일 전등이 켜져 있거나 우주선 창문으로 빛이 들어온다면 안대를 착용하고 자야 한다.

무중력 상태에서는 뼈에서 칼슘이 한 달 평균 1%씩 줄어든다. 근육에서는 단백질도 빠져 나간다.

러시아의 우주정거장 미르에 탑승했던 우주인은 1년 뒤 20%의 근육 단백질이 감소했다고 한다. 그래서 우주정거장에서는 이를 막기 위해 여러 형태의 운동기구를 개발했다.

유럽우주기구(ESA)와 러시아, 중국은 화성탐사의 장기적인 영향을 알아보기 위한 프로젝트에서 가장 눈에 띄는 변화는 운동 감소였다고 한다. 우주비행사들은 처음엔 의욕에 넘쳤지만 곧 시간이 지남에 따라 눈에 띄게 움직임이 둔해졌다는 것이다.

또 우리가 해결하기 어려운 문제는 우주입자에 대한 노출이다. 원전사고 현장에서 방사선에 노출되듯 전기를 띤 우주입자가 몸을 수시로 관통하면 암이나 심혈관·근골격계 질환이 발생할 가능성이 커진다. 또 알츠하이머 위험이 증가할 가능성이 있다는 연구 결과도 나왔다. 현재 기술로는 다양한 방사선 입자 노출을 완전히 막을 방법은 없다.

가족이나 친구들과의 격리, 중력과 산소가 없는 우주에서의 생활은 정신적인 안정에도 큰 영향을 줄 수 있다. 우주비행사를 선발할 때 정신건강을 결코 무시하지 못하는 이유이다.

우주탐사가 매력적으로 보이지만 지구라는 안정된 환경에서 수십억년 살아온 생명체가 우주로 가기 위해서는 치러야 할 대가가 간단치만은 않은 것 같다.

서홍관 국립암센터 의사·가정의학