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중력이 없는 우주 환경에서 자라면 신체 구조와 근육 발달, 뼈 밀도 등은 어떻게 변화할 수 있을까요?

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다.● 지구 위에서의 환경에 맞추어져 있는 몸원래 우리의 몸은 이 지구에서 살기에 가장 적합하게 맞추어져 있습니다. 지구에 있는 공기가 누르는 기압과, 지구가 잡아당기는 힘인 중력에 맞추어 근육과 뼈가 구성되어 있습니다. 그런데 지구를 벗어난 우주선에서는 지구가 잡아당기는 중력이 거의 없어서 인간의 몸에 변화가 생기게 됩니다. ● 키는 커지나 뼈와 근육은 약해져요중력이 없으면 뼈와 뼈 사이의 공간이 벌어지게 되고 평균적으로 키가 5-8cm 정도 더 커지게 됩니다. 하지만 무중력 상태에서는 뼈가 하는 일이 줄어들게 되어 뼈를 지탱하고 있는 칼슘 성분이 빠져나옵니다. 우주에서 한 달 머무르게 되면 전체 뼈에서 1% 정도의 칼슘이 빠져 나온다고 합니다. 만일 화성을 가게 된다면 몇 달씩 걸리므로 많은 칼슘을 잃어버리게 되는 것이지요. 또한 근육도 중력을 이길 필요가 없기 때문에 힘을 덜 쓰게 되고 따라서 근육을 이용한 힘도 많이 떨어지게 됩니다. 그래서 우주인들은 우주선 안에서라도 운동을 정기적으로 하고 칼슘 성분이 많이 들어 있는 식품을 먹는답니다. ● 혈액의 변화로 얼굴이 부어요우리 몸 속의 혈액은 심장에서 나와 머리와 다리 등 온 몸으로 순환을 합니다. 지구에서는 중력이 혈액에도 영향을 주어 머리보다는 다리 쪽의 혈압이 높습니다. 그런데 중력이 없는 상태에서는 혈액을 잡아당기는 힘이 없기 때문에 온 몸의 혈압이 모두 같아지게 되지요. 따라서 지구에서보다 머리 쪽으로 혈액이 많이 쏠리게 되고 얼굴이 붓게 됩니다. ● 멀미도 나고 잠을 자기가 어려워요우리의 귓속에는 균형을 잡는 내이라는 것이 있어요. 그런데 중력이 없으면 내이가 위아래를 구분하지 못해서 비틀거리게 되고 메스껍거나 멀미, 두통을 느끼게 된답니다. 게다가 우주선에서는 잠을 잘 못 잡니다. 지구에서는 하루 동안 낮과 밤이 바뀌지만 우주선은 하루에도 지구를 몇 바퀴씩 돌아 낮과 밤이 여러 번 오기 때문에 제대로 잠을 잘 수가 없습니다. ● 눈에도 이상이 올 수 있어요중력은 사람 눈에도 중요하다는 다른 연구도 발표되었답니다. 공군항공우주의료원의 정기영 원장은 “우주에서는 머리 쪽으로 흐르는 피를 잡아당기는 중력이 없어서 안압이 높아진다”고 말했습니다. 여기서 안압이란 안구(눈알)의 압력을 말합니다. 또한 정기영 원장은 “우주에서 이소연 박사의 안압이 증가한 것으로 측정됐다”고 말했습니다. 만약에 안압이 일정 수치 이상으로 높아지면 녹내장이라는 병이 발생해 시력이 손상될 수도 있다고 합니다. 따라서 우주에서의 눈에 대한 다음 연구가 계속 진행되고 있답니다. 다행인 것은 우주선 안에서 이렇게 신체변화를 겪어도 지구로 돌아와 일정기간이 지나면 원래 상태로 돌아오게 됩니다. 하지만 아주 장기적으로 우주에서 생활한다면, 이런 몸의 변화가 심각한 위험을 가져올지도 모릅니다. 그래서 우주과학자들은 몸의 변화에 대해서 연구하고 있는 것입니다. 또한 우주선에 탑승하는 우주인들도 건강한 신체를 유지하기 위해서 훈련을 많이 받아야 하는 것입니다.출처 : 교육부 - 우주선 안에서 변하는 몸!

학문 / 지구과학·천문우주

23.10.19

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