우주인들이 우주복을 입고 공중에 둥둥 떠 다니는 것을 보고 참 신기했다. 또 초기 구소련의 우주정거장 미르호에서 장기간 체류하고 지구로 귀환한 우주인들이 지구에 도착했을 때 잘 걷지도 못할 정도로 신체의 근육이 많이 빠져있는 것을 보고 놀랐다. 지구의 대기권과는 완전히 다른 공간의 우주로 우주여행을 했을 때 우주공간에 어떤 특징들이 있고 우리 신체에는 어떤 변화가 오는 것인지 무척 궁금했다. 



우주공간의 특성에는 어떤 것들이 있나? 


우주선이나 우주정거장에서 일하는 우주인들의 모습을 영상으로 보면 허공을 헤엄치듯이 유영하는 모습을 종종 보는데 이것이 우주공간의 대표적 특징인 무중력 상태이기 때문이다. 무중력 상태라 하면 물체와 물체 사이에 작용하는 인력, 즉 서로 끌어당기는 힘이 전혀 없는 상태이다. 이는 실제로 중력이 제로 상태에 있다기보다 물체 자신의 무게가 제로인 무중량 상태를 말하기도 한다. 어쨋던 공중에 둥둥 떠서 생활한다니 기분 좋을 것 같다.


다음은 우주공간에서 소리는 잘 전달될까? 소리란 것이 음파라 하여 파도가 밀려오듯 파동으로 우리 귀의 고막을 진동시켜 소리를 듣게 하는데 우주공간에는 공기가 거의 없는 진공상태다. 우주는 산소나 질소 같은 기체든 물이든 물질의 입자가 존재해야 음파의 파동이 전달될 텐데 공기 입자가 아애 없으므로 소리가 전해질 수 없는 공간이다. 완전한 정적의 공간이 우주공간이다. 그러므로 우주 비행사들은 서로 말을 알아들기 위하여 헤드셋 등 특수한 장치를 착용해야 한다. 


공기와 중력이 없는 우주공간이지만 불청객으로 우주선을 위협하는 우주먼지란 게 있다. 이는 혜성이나 소행성에서 떨어져 나온 파편들로 광석이나 암석의 작은 입자들로 구성된 우주 뷰유물이다. 이 외에도 인간들이 쏘아올린 인공위성에서 발사체가 분리되면서 생기는 파편들, 수명이 다한 우주선의 잔해, 인공위성간 충돌로 생긴 우주쓰레도 역시 우주선에겐 위협적인 존재다. 초속 8-11km로 움직이는 우주쓰레기들은 총알보다 빠르다. 지구 주위를 떠도는 우주쓰레기가 지름 10cm 이상이 23,000개, 1cm 이상이 700,000여개 라니 이 정도면 지구궤도가 쓰레기 안개로 뒤덮인 꼴이다.


진공상태인 우주에는 태양에서 방출된 방사능과 전자기파가 전혀 방해받지 않고 지구 부근까지 도달한다. 지구 대기권을 통과하면서 이들 유해 방사선이나 자외선 같은 전자기파는 거의 대기에 흡수되고 일광욕해도 될만한 좋은 햇빛의 상태로 지상에 도착하는 것에 비하면 우주공간에서 맞이하는 햇빛은 거의 무방비로 쏱아진다. 가장 위험한 것은 우주방사능으로 인체나 인공위성의 전자장비에 치명적인 위해를 가할 수 있다. 그래서 태양의 활동이 활발 할 때는 우주유영이 금지되기도 한다. 


우주 공간에서는 어떤 신체 변화가 있을까? 


국제 우주정거장 같은 우주공간에서 생활하는 우주인들은 어떤 신체변화를 느낄까? 먼저 우리가 배멀미나 차벌미를 하듯이 우주인들은 우주멀미를 한다. 귓속의 전정기관에 있는 이석이나 림프액이 중력의 영향을 받아 우리 몸의 평행감각을 느끼게 하는데 중력이 없는 상태에서는 이석이나 림프액이 공중에 떠버리니 감각세포를 제대로 자극하지 못해 평행감각을 잃어버릴 수 있다. 이것이 우주멀미라 하여 지구상에서 격는 멀미와 같은 증상이지만 인간의 신체는 참으로 오묘하다. 우주인들은 2-3일 정도 우주의 무중력상태에 적응하면 우주멀미가 사라진다.


우리는 지구상에서 중력으로 인해 하체에 체액이 많이 모여들지만 우주에서는 무중력으로 인하여 체액이 신체의 각 부위에 고루 분포된다. 그에 따라 다리와 허리는 가늘어지고 얼굴 등 상체부위가 부어 오른다. 우주에선 키도 커진다는데 척추와 적추 사이가 벌어지기 때문이다. 키가 커져도 좋은 건 없다. 척추 사이가 벌어진 반면 이를 붙잡아 주는 근육은 강화되지 않아 허리통증이 올 수도 있기 때문이다.


우주에서 오랜기간 체류하다 보면 뼈 속의 칼슘이 혈액에 녹아 오줌으로 배출된다. 우주선의 한정된 공간에서 생활하므로 인해 지구에서 활동할 때보다 운동량이 현저히 줄고 무중력으로 인해 근육이 뼈를 실하게 잡아 주지 못한 연고이다. 우주에서 1년간 체류한 우주인의 몸에서 전체 1kg의 칼슘 중 30%인 30g의 칼슘이 빠진다. 칼슘의 손실로 뼈도 약해지고 근육양도 5-20%가 감소한다. 미르호에서 장기체류 후 귀환한 우주인들이 제대로 서지도 걷지도 못했던 장면이 이해가 간다. 


우리가 인체시계를 따라서 낮에는 깨어서 일하고 밤에는 수면을 취하며 휴식한다. 그런데 우주에서는 낮밤이 너무 자주 바뀌어 인체시계가 혼란을 가져온다. 그에 따라 체온을 조절하는 자율신경계와 호르몬도 인체시계의 일정한 리듬을 잃어 우주인들은 우울증이나 밤낮을 구별하지 못하는 우주시차병에 걸리기도 한다.




+ Recent posts