화성 꿈꾸는 인류…우주비행사 '동면'에 다가가는 과학자들 작성일 07-15 21 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="PmaZzu0Hi7"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="8361803f7d461e17cfab74c5182979054406943e65ed12fcd6c065a941a596b1" dmcf-pid="QeVwTSCEJu" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="아르테미스2호 임무 전문가 크리스티나 코크가 달을 향해 비행하는 오리온 우주선 주 객실 창문 너머로 지구를 바라보고 있다. NASA 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/15/dongascience/20260715162751235yyyh.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="6M8sYySrLz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/15/dongascience/20260715162751235yyyh.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 아르테미스2호 임무 전문가 크리스티나 코크가 달을 향해 비행하는 오리온 우주선 주 객실 창문 너머로 지구를 바라보고 있다. NASA 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="37f5d3e82a0531e373281f655e378f21c437b2d0ef41f0cb737e02b45b901aaf" dmcf-pid="xdfryvhDiU" dmcf-ptype="general">인류의 영역을 달을 넘어 화성까지 넓히는 시도가 이뤄지고 있다. 장기간 우주 여행은 인간의 건강에 치명적이다. 강한 방사선 노출은 물론 미세중력 상태에서 발생하는 신체 손상은 이미 잘 알려져 있다. 좁은 공간에서 수개월에서 수년간 생활하는 것은 심각한 심리적 문제를 초래할 수도 있다.</p> <p contents-hash="efaece2f4028afdef0798c071f48e91fc76aed7d1e6e82816bfa337d85df9a93" dmcf-pid="yHCbxP4qdp" dmcf-ptype="general">14일(현지시간) 영국 일간지 가디언은 이같은 인류의 장기 우주 여행의 치명적인 문제를 해결할 열쇠로 ‘동면’에 주목하며 동면의 메커니즘을 파헤치는 과학자들의 노력을 집중 소개했다. 공상과학(SF) 영화에서 종종 확인할 수 있는 우주 비행사들의 수개월간 동면이 현실화할 수 있을지 관심이 모인다. </p> <p contents-hash="fb3ad07fffa88946bb1f04bf399468b2aeb8a2be0a783c3f2a4ce0a26c28d0ed" dmcf-pid="WXhKMQ8Bd0" dmcf-ptype="general"><strong>● 동면, 생존을 위한 생리적 전략</strong></p> <p contents-hash="144d148fe3cfb7e2188b2c6ab44310591f7d0359dd48587eed2866a6f5dc8e62" dmcf-pid="YZl9Rx6bd3" dmcf-ptype="general">학계에 따르면 동면은 포유류, 조류, 어류 및 기타 동물들이 자원이 극도로 부족한 상황에서 생존하기 위해 2억 5천만 년 전부터 활용한 생리적 전략이다. </p> <p contents-hash="79235d6c65407f962f802d0226534070049b304108f325ea0849fb0aff8ba733" dmcf-pid="G5S2eMPKdF" dmcf-ptype="general">동면에 들어가면 동물은 신체 기능을 거의 완전히 정지시킨다. 먹지도 마시지도 움직이지도 않는다. 무엇보다 중요한 점은 배고픔이나 갈증을 느끼지 않고 추위로 인한 고통도 겪지 않는다는 것이다. </p> <p contents-hash="12da7cf0a586a512a9c775be1ae2ab3445781367157deab6b19f98f36c5634ae" dmcf-pid="H1vVdRQ9nt" dmcf-ptype="general">선행 연구를 통해 동면은 방사선 노출이나 미세중력에 의한 골밀도 및 근육량 감소를 포함해 장기 우주 비행이 초래하는 여러 건강 위험으로부터 신체를 보호할 수 있는 것으로 밝혀졌다.</p> <p contents-hash="c9d0ebe6fd8827ff9f7805a9fb30668f4e9374fd02323c90157e59366e59896a" dmcf-pid="XtTfJex2R1" dmcf-ptype="general">특히 장기간 여행에 필요한 식량과 물의 양을 획기적으로 줄여 우주선의 탑재 중량을 낮출 수 있다. 결국 우주비행사가 더 짧은 시간에 목적지에 도달하고 지구로 귀환할 수 있게 해준다.</p> <p contents-hash="6b95a5e936fa801f7d1f23bb0decb61b4a2c55de458968553ce1508a715c5e13" dmcf-pid="ZFy4idMVL5" dmcf-ptype="general">문제는 인간이 동면을 하는 동물이 아니라는 점이다. 일부 곰, 박쥐 등 여러 종과는 달리 인간은 자원이 부족할 때 신진대사율을 급격히 낮추는 방향으로 진화하지 않았기 때문이다. </p> <p contents-hash="02ca361745cdd18c6d6f6f382c98ec06151a2efc49bfa19e1023d92d4f6f2e04" dmcf-pid="53W8nJRfdZ" dmcf-ptype="general"><strong>● 인간의 동면 가능할까…방법 찾는 과학자들</strong></p> <p contents-hash="90606a2dead3ff3d6611e4817d0531eecd8dc6405f989d51585cf533ca3dc202" dmcf-pid="10Y6Lie4eX" dmcf-ptype="general">전세계의 과학자들이 인간의 안전한 동면을 유도할 수 있는 방법을 찾고 있다. 유럽우주국(ESA)와 미항공우주국(NASA)은 과학자들을 지원하고 있다. 과학자들은 동면하는 동물들이 어떻게 신체 기능을 일시적으로 정지시켰다가 다시 재개하는지, 그 과정에서 수개월간 음식과 물 섭취나 운동 없이도 어떻게 아무런 부작용을 겪지 않는지를 규명하고 있다.</p> <p contents-hash="7143be66141b9d684ae3f09b87ea7634549f9584f24aec8adc811bb5380bb4f7" dmcf-pid="tpGPond8eH" dmcf-ptype="general">우선 강력한 우주 방사선 피해를 동면이 억제하는 것으로 연구 결과 확인됐다. 지구에서는 대기가 대부분의 방사성 입자를 차단하지만 우주 공간에서는 직접 노출된다. 전문가들은 아직 효과적인 우주 방사선 차폐 수단이 없다고 본다. </p> <p contents-hash="b49a4586353407108746d2b2b17b8649be7e85e3f35d510c55d5805ab03bdb3e" dmcf-pid="FTru4VKpdG" dmcf-ptype="general">연구 결과에 따르면 동면이 방사선 피해를 막아주는 것으로 밝혀졌다. 동면 상태에서 동물은 대사 활동을 줄이고 산소 소비를 최소화하며 DNA 가닥을 밀집된 형태로 응축시킨다. 이러한 모든 과정이 방사선으로 인한 손상을 방지하는 데 도움을 주는 것으로 확인됐다. </p> <p contents-hash="b515e0daad3eb82b7073bdb4f0fd41b17b04d8588a8b6303a99d3d34e03709b9" dmcf-pid="3ym78f9UnY" dmcf-ptype="general">미국 중서부와 캐나다에서 주로 서식하는 ‘13줄무늬 땅다람쥐’도 동면을 연구하는 데 빠지지 않는 동물이다. 이 동물은 겨울이 되면 심장 박동수가 몇분에 한번만 뛸 정도로 떨어지고 체온은 4도까지 내려간다. </p> <p contents-hash="e3564091ec1b59b4fa037b8aeab0e66de1fe2c2be58deae8a19061393d7eca4a" dmcf-pid="0Wsz642udW" dmcf-ptype="general">엘레나 그라체바 미국 예일대 생리학 교수 연구팀은 13줄무늬 땅다람쥐가 어떻게 최대 8개월 동안 물 없이도 생존할 수 있는지 연구중이다. 연구팀은 동물이 생리 메커니즘을 연구하며 물 없이 생존하는 과정을 조절하는 것으로 보이는 뇌 부위인 ‘뇌궁하기관(SFO)’을 확인했다. 이 부위는 인간을 포함해 동면하지 않는 동물에게도 발견된다는 점에서 흥미롭다. </p> <p contents-hash="48fe86854b46ab9f631635ea820701ecd092691ed9ce2118113c823a0da6d1ca" dmcf-pid="pYOqP8V7Ly" dmcf-ptype="general">켈리 드류 알래스카대 북극생물학연구소 생화학 교수 연구팀은 북극 땅다람쥐 연구를 통해 동면 중 핵심 근육 단백질인 ‘미오신’이 에너지 사용 방식을 근본적으로 바꿔 저온에서도 손상 없이 생존할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. </p> <p contents-hash="56e5810904b0a65d1c636432dece1a5e097e120fbe953ddb68bdabf54e6de2dd" dmcf-pid="UGIBQ6fzdT" dmcf-ptype="general">다양한 동물을 인위적으로 휴면 상태로 유도하는 데 성공한 사례도 나오고 있다. 마테오 체리 이탈리아 볼로냐대 생리학 교수 연구팀은 체온와 에너지 사용을 조절하는 데 핵심적인 역할을 하는 뇌 부위를 표적으로 연구를 진행하고 있다. </p> <p contents-hash="bbed7fb8d6d537d99d058d2c39f21780f492558b1bd364c677b773f55712d60a" dmcf-pid="uHCbxP4qRv" dmcf-ptype="general">시니샤 흐르바틴 미국 매사추세츠공대(MIT) 신경과학 연구원 연구팀은 신진대사와 체온 조절에 중요한 역할을 하는 뇌의 또다른 영역을 확인하고 햄스터를 대상으로 일시적 저대사 상태인 ‘토포’ 상태를 유도하고 체온을 15도까지 낮추는 데 최근 성공했다. 아직 동료 평가를 거치지 않은 연구결과다. </p> <p contents-hash="98fe0d232cbf3ee2702cb9d809aac7a50948a02a372594fe382b6f65c6c16762" dmcf-pid="7XhKMQ8BeS" dmcf-ptype="general">연구팀은 “다양한 동물들을 동면과 유사한 상태로 유도할 수 있음을 시사하는 대목”이라며 “이를 활용해 대사 과정을 조절할 수 있을 것으로 보고 있다”고 밝혔다. </p> <p contents-hash="9bf28a0292f5093ff92f0dc2bfdf73cf771c4ee994dc3d5ed430696f278e552a" dmcf-pid="zZl9Rx6bel" dmcf-ptype="general">일부 과학자들은 이미 사람을 대상으로 실험을 진행하고 있다. 클리프턴 캘러웨이 미국 피츠버그대 연구원은 건강한 성인에게 5일간 '덱스메데토미딘(dexmedetomidine)'이라는 진정제를 투여했다. 그 결과 대사율은 20%, 전체 칼로리 소모량은 30% 감소했다. 미미한 수준이지만 이 정도의 변화만으로도 우주 비행사가 겪을 수 있는 위험 중 일부를 배제할 수 있다고 본다.</p> <p contents-hash="0aa683a9e3a46b4e35b6a77cbd34a332e009fadf113425ab44af8a502c651e62" dmcf-pid="q5S2eMPKJh" dmcf-ptype="general">캘러웨이 연구원은 “화성까지 여행을 하려면 우주비행사 한 명당 왕복 기준으로 약 300kg의 식량이 필요하다”며 “만약 그 양을 4분의 1 이상 줄일 수 있다면 전체적으로 상당한 절감 효과를 거둘 수 있을 것”이라고 말했다. <br> </p> <p contents-hash="4988fb4c6f0e36132c87e86d646e1a6702d1d278e32fc7cc3209fdd2acd3a913" dmcf-pid="B1vVdRQ9LC" dmcf-ptype="general">[김민수 기자 reborn@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "오늘은 복식 우승 파트너, 내일은 단식 결승 상대" 김명관과 정문성, 대회 2관왕 노린다 07-15 다음 [게임 업데이트] 신 천상비-뱀피르-왕좌의 게임: 킹스로드-실크로드 어게인 07-15 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
