인간의 몸은 장기간 우주여행을 과연 버텨낼 수 있을까?

 

우주항공 기술이 점점 발달하면서 일반 항공기 및 군사 항공기 전문 제작회사인 '보잉'은 20년 안에 상업적인 우주여행이 가능할 것이라고 밝혔는데요. 미국 정부는 '민간 기업과 손잡고 2030년까지 화성에 인류를 보내 귀환시키겠다'는 입장을 표명했습니다.

 

 

 

알려진 바로는 현재 화성까지 가는 데 걸리는 시간은 약 6~7개월 정도라고 합니다. 돌아오는 시간까지 생각하면 1년 이상 우주선에서 생활해야 한다는 계산이 나오죠. 미국 나사(NASA)에서는 지금보다 10배 빠른 핵 추진 방식을 이용한 우주선을 2030년까지 개발하겠다는 의지를 내비쳤는데요.

 

 

그렇다고 해도 화성보다 훨씬 먼 토성이나 해왕성 같은 행성은 몇 년이 걸릴지 모릅니다. 만약 인간이 긴 시간 동안 우주여행을 해야 한다면 우주 공간에서 인간의 몸에 일어나는 영향은 무엇이고, 그 해결방법은 있는 것인지를 'TED-Ed'에서 과학적 관점에서 접근해 소개했습니다.

 

▲오랜 기간 우주 공간에 있으면 인간의 몸에는 심각한 영향이 나타납니다. 아직 현대 과학 기술로도 극복하지 못하고 있는 문제인데요.

 

▲아주 작은 중력 환경에 장시간 노출되면 뼈와 근육이 퇴화해 버리는 것은 이미 판명 났고요.

 

▲지구보다 훨씬 많은 어마어마한 방사선량에 노출되기 때문에 몸속에서는 우리가 모르는 무시무시한 변화가 일어날 수도 있습니다.

 

▲우주개발이 몇십 년간 계속 진행돼 머지않아 인류가 달보다 먼 행성에 갈 수 있는 시대가 오고 있는데요. 이때 문제가 되는 것은 '과연 몇 년에 걸친 우주 공간에서의 생활을 인간의 몸이 적응할 수 있는가?'에 관한 문제입니다.

 

▲인간을 포함한 생물은 다양한 환경에 적응하는 능력을 갖추고 있습니다. 그 적응능력 덕분에 지구의 더운 곳이나 추운 곳, 심지어 아주 높은 고지대에서도 살아갈 수 있는 것이죠.

 

▲예를 들어 평소에는 낮은 지대에 살다가 갑자기 높은 산에 오르면 숨을 쉬는 것조차 버거울 정도로 사람의 몸은 힘들어합니다. 이대로 요단강을 건너는 것이 아닌가 하는 생각이 들 정도죠.

 

▲공기 중의 산소가 적기 때문에 호흡에 장애를 일으킬 뿐만 아니라 혈중 적혈구가 너무 증가해 혈액의 흐름을 방해하는 문제가 발생하기 때문인데요. 이른바 '고산병'도 이 같은 문제 중 하나입니다.

 

▲그런데 원래 고산지대에 살고 있는 사람들은 아무런 문제 없이 잘 먹고 잘삽니다. 심지어 축구까지 하니까요. 이것은 오랜 기간에 걸쳐 몸이 환경에 적응한 것입니다. 그리고 여러 세대에 걸쳐 특정 환경에서 사는 것이 유전자적으로도 적응했기 때문이기도 하고요.

 

▲인간은 특정 환경에 순응함으로써 '슈퍼맨'이라고도 할 수 있는 생물로 변화해온 겁니다.

 

▲이렇게 완벽하게 적응하기 위해서는 수백 수천 년 혹은 더 긴 시간이 필요합니다.

 

▲그러나 이제 우주에 깃발을 꽂으러 향하는 인류에게 그럴만한 시간은 없습니다. 그래서 생각해낸 것이 과학의 힘을 빌려 '적응'을 인공적으로 만들어낸다는 생각입니다.

 

▲즉, 생물의 유전자를 인위적으로 조작하는 '유전자 공학'을 이용해 신체의 특징에 변화를 가하려는 겁니다. 그렇다고 팔이 여덟 개가 되고 그런 건 아니고요.

 

▲예를 들면, 우주에는 지구에 비해 매우 강력한 방사선이 싸돌아다니고 있습니다.

 

▲지구에 살고있는 상태라면 지구의 대기와 지구자기장 등이 방사선을 약하게 만들기 때문에 특별한 보호 없이도 살 수 있습니다.

 

 

▲그러나 방사선을 완벽히 차단할 수 없는 우주선의 환경에서 생물은 강한 방사선에 노출되죠. 생각하는 것만으로도 요단강이 보이는 것 같네요. (아찔)

 

▲만약 방사선을 우리 몸에 '해로운 것'에서 '사용하는 것'으로 바꾸는 변화가 일어난다면 어떻게 될까요? 예를 들어, 생물의 대부분은 태양으로부터 자외선을 받으면 검은색 '멜라닌'이 생성됩니다. 이것은 DNA를 자외선으로부터 보호하기 위한 것이죠.

 

▲미생물에 이 멜라닌을 사용해 방사선을 화학적 에너지로 변환하는 기술도 존재하고 있습니다.

 

▲유전자 공학을 이용해 사람의 몸에도 그런 능력을 갖추게 한다면 방사선은 오히려 우리 몸에 도움이 되는 변화를 이룰 수도 있습니다.

 

▲화학적 에너지를 사용함으로써 DNA 보호 구조를 만들면 방사선 문제는 해결된다는 이야기죠.

 

▲하지만 '신의 영역'이라고 불리는 유전자를 변형하는 것에 대한 안전과 윤리 논쟁이 치열해지고 있고, 아마 이 문제가 해결되려면 시간이 더 걸릴 겁니다.

 

▲문제는 이것뿐만이 아닙니다. 앞서 설명해 드린 방사선 문제와는 별도로 우주의 '미소 중력'(물체에 중력이 작용하지 않는 것처럼 보이는 현상) 공간도 인간의 몸에 큰 영향을 미칩니다.

 

▲지구 표면의 중력이 1G인데 반해, 달은 0.17G, 목성은 2.5G의 중력이 작용합니다. 주위에 천체가 없는 우주 공간의 중력은 0.000001G입니다. '무중력'이라고도 부를 수 있는 상태죠. 이게 왜 위험하냐면요.

 

▲이러한 환경이 되면 인체의 뼈와 근육에 부담이 매우 작아집니다. 지구에서는 중력과 같은 힘으로 손상된 뼈세포는 자연적으로 재생되면서 더 강한 조직으로 만들어지는데요.

 

▲중력이 거의 없는 우주와 행성에서는 뼈에서 뼈세포와 칼슘이 빠져나오기 때문에 근육과 뼈가 여위는 것입니다. 마치 멸치처럼 되는 거죠.

 

▲그래서 세포의 기능을 인공적으로 다시 만들어 뼈와 근육의 재생을 돕는 물질을 평소보다 많이 분비하게 해 우주 공간에서도 튼튼한 몸을 유지시키는 방법이 있습니다.

 

▲또는 유전자 공학을 이용해 중력이 약해지면 재생물질을 더 많이 분비하게 하는 등의 변화를 주는 방법도 생각할 수 있고요.

 

▲방사선이나 중력의 문제는 우주 공간에서 벌어질 수 있는 문제의 극히 일부입니다. 과학이 아무리 발전을 했어도 인간이 모르는 것들은 너무 많으니까요.

 

▲어쨌든 먼 우주로 나가기 위해서는 윤리와 안전에 관한 논쟁이 먼저 마무리가 되어야 합니다만, 향후 인류가 직면하게 될 우주 환경문제는 유전자 공학 및 세포 공학으로 많은 문제를 해결할 것이라 여겨지고 있습니다.

 

▲가까운 미래에 인류가 이러한 기술을 사용해 머나먼 우주로 나간다는 것이 점차 현실성을 갖는 시나리오가 되어가고 있는 것이죠. 언젠가는 '화성탐사 헬파티 모집합니다'라는 글들이 넘쳐날지도 모르겠네요.