60일 동안 우주환경 모사
머리에 피 몰리고 근육 약화
자전거 타기로 대응 가능한지 조사
▲ 유럽우주국(ESA)은 우주의 미세중력 환경에서 신체가 겪는 변화에 대응할 방법을 찾기 위해 남성 12명을 두 달 동안 침대에 누워 있도록 했다. ESA 홈페이지 캡처
우주에서 인체가 겪는 변화에 대응하기 위해 진행하는 이색 연구가 화제다. 두 달간 하루 종일 침대에 누워 생활하게 하는 실험이다.
심심하면 가끔 누운 채 실내 자전거를 타면 된다. 두 달에 1만 8000유로(한화 2564만원)를 받는다.
27일(한국시간) 유럽우주국(ESA) 홈페이지에는 “인공 중력을 이용한 침상 안정 및 사이클링 운동 연구를 진행한다”는 공지를 확인 할 수 있다.
연구에 자원한 사람들은 늘 한쪽 어깨를 침대에 댄 자세를 유지한 채 원심분리기처럼 회전하면서 자전거를 타기도 했다.
20~45세의 남성 지원자 12명이 참여해 현재 88일간 연구가 진행 중이다. 이들은 연구 기간 중 60일은 머리 쪽이 수평보다 6도 아래로 기울어진 침대에 누워 있었다. 식사나 샤워, 화장실에 갈 때도 항상 한쪽 어깨를 침대 매트리스에 댄 자세를 유지해야 했다.
▲ 유럽우주국(ESA)은 20~45세 남성 지원자 12명을 60일 동안 침대에 누워 지내도록 하면서 신체 변화를 연구했다. ESA 홈페이지 캡처
“뼈에서 칼슘, 근육에선 단백질 빠져나가”이는 우주의 미세 중력 상태에서 인체가 겪는 변화에 대응할 방법을 알아보기 위함이다.
사람이 계속 누워 있으면 혈액이 머리로 흐르고 근육과 뼈가 약해진다. 지구보다 머리에 피가 더 많이 가 우주정거장의 우주인들은 늘 얼굴이 부어 있다. 동시에 뼈에서 칼슘이 한 달 평균 1% 줄어든다. 근육에서는 단백질이 빠져나간다.
러시아 우주정거장 ‘미르’에 탑승했던 우주인들은 1년 뒤 약 20%의 근육 단백질이 감소한 것으로 조사됐다.
무중력 상태에 노출된 우주비행사는 근력과 뼈 강도 저하, 우주 빈혈 등 다양한 변화를 경험한다. 최근 연구를 통해, 우주 환경은 신체뿐만 아니라 뇌에도 영향을 미친다는 사실도 밝혀졌다.
이렇듯 우주에서 머물면 점점 머리는 부풀고 팔다리는 가늘어져 억지로 운동을 안하면 점점 우주인의 모습으로 변해간다.
학술출판사 프론티어스 미디어는 “우주비행사는 근육과 뼈가 약해지기 때문에 하루 2시간 이상 운동을 하는 등의 대책이 강구되고 있다”고 설명했다.
▲ 유럽우주국(ESA)은 남성 12명을 두 달 동안 침대에 누워 있도록 하면서 자전거 타기와 원심분리기 회전 시험을 했다. ESA 홈페이지 캡처
“침상 연구에서 ‘자전거 타기’ 포함된 것은 처음”과학자들은 이전에도 이 같은 실험을 한 바 있다. 하지만 이번 연구는 우주의 미세중력 환경에 적극적으로 대응하는 방법을 연구한다는 점에서 차이가 있다.
연구 책임자인 안젤리크 반 옴베르겐은 “유럽의 침상 연구에서 자전거 타기가 포함된 것은 이번이 처음”이라며 “국제우주정거장에서 우주비행사가 따르는 운동 방법이 미세 중력에 어떻게 대응하는지 이해하고자 한다”고 밝혔다.
자전거는 우주의 중력을 모방하기 위해 침대와 원심분리기 장치에서 사용할 수 있도록 개조됐다. 실험 참가자들은 원심분리기에서 회전하면서 발 쪽으로 혈액을 유도하기 위해 자전거를 돌려 중력을 두 배로 높였다.
이번 연구는 지난 4월부터 시작해 7월까지 진행된다. 후속 연구는 내년 1~4월로 잡혔다.
ESA는 “우주에서 얻은 결과는 노인과 근골격계 질환, 골다공증 환자를 위해 더 나은 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것이다”고 덧붙였다.
우주비행사들이 우주에서 겪는 신체 변화는 지구에서 노약자나 병상에 누워 있는 환자들의 근육과 뼈가 약해지는 것과 같기 때문이다.
김채현 기자
