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인간의 수면시간이 정해져 있나요?

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.인간의 생체 시계(zeitgeber)2)를 조절하는 중추는 시교차상핵(suprachiasmatic nucleus)3)에 위치한다. 쌀알만큼 작은 한 쌍의 신경절인데, 햇빛이 없더라도 한동안 정확히 작동한다. 생후 몇 개월이 지나면 죽을 때까지 인체에 시간을 통보하는데, 대략 24시간 30분 정도를 하루로 인식한다. 생체 시계는 아주 정교하고 몸의 대사 작용과는 독립적으로 작동하는 경향이 있다. 그래서 사망한 사람의 시교차상핵을 분리해서 배양액에 보관하면, 며칠 동안은 시간에 대해 신호를 보낸다.그러나 가장 중요한 것은 태양광이다. 해가 뜨고 지는 자극만큼 시간 감각을 유지하는 데 중요한 장치는 없다. 태양광이 우리의 시간 감각에 얼마나 영향을 미치는지 확인하기 위해 한 청년이 무모한 실험을 감행했다. 1962년 7월, 당시 23살이던 프랑스의 미셸 시프레라는 청년은 시계 없이 남알프스의 빙하 동굴로 들어갔다. 몇 주 동안 130미터 깊이의 동굴에서 태양광이 완전히 차단된 채 혼자 시계 없이 생활했다. 시프레는 자신만의 감각에 따라 일정한 간격을 두고 지상으로 전화해서 언제 잤고 식사했는지 보고했다. 그는 아침에 일어나 식사할 때까지 10분이 걸렸다고 생각했지만, 외부에서 보고받은 바로는 무려 30분이나 지난 상태였다. 그리고 점심을 먹고 잠시 낮잠을 잤는데, 8시간이나 잤다.시프레가 주관적으로 느끼는 시간 감각은 혼동이 일어났지만, 보고를 받은 친구들이 기록한 바에 따르면 생체 시계는 정확하게 작동했다. 수면과 기상을 포함한 하루의 생체 주기는 24시간 30분이었고, 대략 16시간 정도 깨어 있었다. 그러나 9월 14일에 동굴 밖으로 나왔을 때, 시프레는 놀랍게도 8월 20일이라고 생각했다. 주관적으로 태양광 없이 계산했더니 25일이 사라져 버린 것이다. 즉, 외부의 환경에서 적절한 자극이 없거나 급격한 환경 변화가 있을 때 시간에 대한 주관적 인식의 리듬이 흔들리고 깨지기 쉽다는 사실은 이후에 반복된 실험에서도 여러 번 입증되었다.이러한 과학적 근거는 산업에 적용되었다. 양계장에서는 인위적으로 전등을 켜 놓는 시간을 조절해서 암탉들이 알을 빨리 낳도록 유도한다. 반면 백화점이나 카지노에는 창문이나 시계가 없다. 시간이 얼마나 흘렀는지 파악하기 어렵게 해서, 짧은 시간 머물렀다고 느끼지만 사실은 꽤 많은 시간 동안 머무르도록 유도한다.농경 사회에서는 해가 뜨면 일어나 일하고 해가 지면 집으로 돌아와 잠을 잤다. 그러나 산업 사회로 접어들고 20세기에 세계가 하나로 묶이면서, 더 이상 농경 사회적 시간 리듬은 의미가 없어졌다. 그래서 시간과 관련한 건강 문제가 발생했다. 병원이나 공장처럼 24시간 가동되어야 하는 곳에서는 근로자의 3교대가 일상화되었는데, 근로자의 시간 감각이나 생체 주기에 이상이 생기고 건강이나 만성 수면 장애의 원인이 되기도 한다. 스튜어디스와 같이 자주 외국을 여행하는 사람들의 시차 적응도 문제다. 50년 전만 해도 없던 문제들이 지금은 중요한 문제로 떠오른 셈이다.

학문 / 토목공학

22.12.12

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