외계로 나가면 진공이나 기압-온도 변화와 같은 극한 환경을 만나게 됩니다. 우주인들은 이러한 요인들을 잘 갖춰진 우주선과 우주복으로 해결할 수 있습니다. 하지만 우주탐사 자체가 지구중력에 적응된 우주인들을 중력 변화에 노출시키기 때문에, 장기적으로는 신체 기능에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 중력 변화를 지속적으로 예측하고 의과학적 대응책을 마련하지 않으면 외계 임무 수행에 차질을 빚을 수 있을 것입니다. 이번 연제물부터는 생체 기능에 영향을 줄 수 있는 무부하(unloading; 무하중/무체중) 또는 고부하(hypergravity) 상태를 지상과 대기권에서 구현하는 기술들을 살펴보고, 이들의 의생물학적 활용성을 알아보고자 합니다.

 

(1) 낙하탑(drop tower): 지구중력에 끌려 자유낙하 하는 동안 무부하 상태를 구현하는 시설입니다.[1]-[2] 아래 그림 1A에서 보듯, 자이로 드롭(gyro drop)은 자유낙하를 직접 체험할 수 있는 놀이기구입니다. 1994년 미국에서 처음 등장한 이래 국내 L월드에도 설치된 이 기구는 70 m 높이(아파트 25층)까지 올라간 뒤 시속 94 km로 3초 가량 자유낙하를 경험할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 마이크로중력 관련 연구 목적으로는 Bremen 대학교에 설치된 ZARM drop tower가 잘 알려져 있습니다 (그림 1B). 총 높이 146 m(실제 자유낙하 구현 높이는 110 m)로, 공기 저항을 최소화하도록 진공 상태를 유지하며~4.7초 동안 무부하 상태를 제공합니다. 연구캡슐 속에 필요한 실험장비를 설치하여 연소(combustion), 소재공학 또는 신경세포 반응 등의 실험을 지원하고 있습니다.[2]