[우주생명과학 시리즈 9] 중력변화 대응 연구를 위한 지상모델-1: 드러눕거나 떠다니거나!
우주탐사 시대를 성공적으로 열어 가려면 지구중력(1 G)에 적응해온 우리 신체를 중력 변화에 적절히 대응하도록 의과학적 대응책을 마련하는 것입니다.[1,2] 지구 궤도를 공전하거나 지구에서 멀어질 경우 우리 신체는 마이크로중력(무부하) 또는 저중력(저체중) 상황에 있게 됩니다. 목성이나 토성으로 접근한다면 고중력권에 진입하게 되겠지요(중력 개념에 대해서는 앞선 시리즈 5 ~ 8 참고하심). 중력이 변하면 에너지대사, 신경-근-골격계, 심혈관계 등이 새로운 환경에 맞춰 적응하게 됩니다.[2] 팔 드는 동작을 예로 들면, 지상(1 G)에서는 팔의 무게를 이겨낼 만큼 팔근육들이 근력을 발생할 것입니다. 하지만 무체중 또는 저체중 환경에서는 팔 무게가 거의 없거나 가벼워지기 때문에 그만큼 근육을 덜 쓸 것입니다. 이러한 여건 속에서 장기간 지내면 근육들은 당연히 약해질 것입니다. 향후 자세히 소개하겠지만, 현재의 우주기술력으로 화성 여행을 할 경우, 편도 비행에만 6 - 8개월이 소요될 전망입니다.[3] 비행 중에는 마이크로중력 상태에 있다가 화성에 도착하면 지구중력의 3/8 G에서 활동하게 되고, 화성에서 지구로 귀환하는 경우 마이크로중력을 거쳐 다시 지구중력으로 돌아오게 됩니다.[1,3] 골격근을 예로 들면, 1 G에 있던 근조직은 마이크로중력권에서는 매달 3 - 5%씩 근력이 감소하게 됩니다.[2] 6개월간 화성으로 또는 지구로 비행하는 동안 엄청난 운동을 하지 않으면 골격근 기능을 유지하기 힘들 것이며, 화성 목적지에 도착한 뒤 또는 지구 귀환 후 정상적인 활동과 생존이 어려울 것입니다. 이는 근육뿐만 아니라 신경계, 골격계, 심혈관계 심지어 심리적으로도 심각한 결과를 초래할 것입니다. 따라서 장시간/장거리 우주탐사에 앞서 모든 의과학적 문제들을 정밀하게 분석하고 그 대비책을 마련하는 것이 필수라 하겠습니다.
이런 목적을 달성하려면...