화성 여행에 수면 장애가 큰 문제

입력 2013. 1. 8. 10:16 수정 2013. 1. 8. 10:16
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(서울=연합뉴스) 금세기 안에 실현될 것으로 기대되는 화성 왕복여행에서 우주선 승무원들의 수면 장애가 큰 문제를 일으킬 수 있다는 시뮬레이션 결과가 나왔다고 사이언스 데일리와 BBC 뉴스가 7일 보도했다.

러시아 과학원 생의학문제연구소(IBMP)가 개발하고 유럽우주국(EPA)이 지원한 520일간의 유인 화성 탐사선 왕복 시뮬레이션 가운데 수면 분야를 분석한 미국 과학자들의 연구 결과가 미 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표됐다.

`마스(MARS)500'으로 명명된 이 가상 실험에는 러시아인 3명, 유럽인 2명, 중국인 1명 등 모두 6명이 참가해 지난 2010년 6월3일부터 총 520일을 550㎥의 밀폐된 모의 우주선에서 보냈다.

실험은 화성까지 가는 250일, 화성에서의 30일, 지구로 돌아오는 240일 등 3단계로 이루어졌다.

연구진은 실험 참가자 중 일부는 다른 참가자들과 일상이 완전히 어긋나면서 고립됐고 또 다른 참가자는 가벼운 우울증을 겪는 등 수면과 관계된 문제를 노출했다고 밝히고 "개인 차가 매우 크기 때문에 적합한 능력을 갖춘 승무원을 선발해 적절한 훈련을 받도록 해야 한다"고 지적했다.

연구진은 실험 참가자들이 손목에 찬 수면기록계 기록과 노출된 빛의 양, 컴퓨터로 매주 측정한 신경행동 평가 등을 통해 승무원들의 활동량과 수면의 양과 질, 자고 깨는 시간 간격, 기민성, 작업량 등의 변화를 측정했다.

사상 유례없는 17개월 간의 격리 시뮬레이션 기간에 승무원들은 외부와 제한된 접촉만을 가졌고 창문도 없는 캡슐 안에서 지구-화성 간의 시차를 고려한 교신 업무를 해야 했다. 이 모든 것이 이들의 건강과 심리 상태에 미치는 영향을 평가하기 위한 90여 종의 실험도 수행해야 했다.

이 가운데 가장 먼저 결과가 나온 수면 패턴을 보면 한 승무원은 자연스러운 밤낮의 생체 리듬을 완전히 잃어버린 것으로 나타났다.

그는 24시간 주기가 아닌 25시간 주기로 빠져들어 12일이 지나자 다른 동료들이 한창 일할 때가 그에게는 한밤중이었고 다른 동료들이 모두 잠잘 때 혼자 깨어 있는 경우가 많아 일종의 고립 상태에 빠졌다. 이는 팀의 결속에 문제가 될 수 있는 상황이라고 연구진은 지적했다.

한편 시간이 지날수록 대부분의 승무원들은 잠이 늘고 활동량이 줄어 들었지만 한 사람만은 점점 잠이 줄어 마침내 만성적인 수면부족을 겪게 됐다. 매주 시행되는 작업 수행 평가에서 일어나는 실수의 대부분은 수면부족을 겪는 사람에 의한 것으로 나타났다.

또 한 사람은 가벼운 우울증을 겪었다. 긴 실험 내내 끝까지 정말로 잘 해낸 것은 두 사람 뿐이었다.

연구진은 "나머지 4명은 문제를 드러냈다. 이런 문제는 우주선에 태울 사람에게는 바람직하지 않은 것으로, 선발 과정에서 이런 문제점이 있는지 밝혀내야 하고 적절한 훈련을 시켜야만 한다"고 말했다.

이들은 그러나 문제점이 2~4개월 사이에 나타나기 시작했다면서 우주인 선발에는 `마스500' 시뮬레이션보다 훨씬 짧은 기간으로 족할 것이라고 밝혔다.

이 연구에서 드러난 또 하나의 문제는 조명이었다. 시뮬레이션에 사용된 형광등 불빛은 낮시간대의 자연 조명에 비해 너무 흐렸고 밤과 낮을 구별하는 실험 규정도 없어 참가자들은 내키는대로 조명을 켜고 끄는 수 밖에 없었다.

연구진은 "이 연구가 보내는 중요한 메시지는 승무원들이 밤낮의 사이클을 갖도록 충분하고 적절한 조명을 갖춰야 한다는 것, 또 승무원들이 빛에 노출되는 시간이 가장 적합한 수준이 돼야 한다는 것"이라고 말했다.

이들은 특히 수면 부족은 실제 우주선 여행 중에는 정말로 문제가 될 수 있다면서 이는 우주 여행 뿐 아니라 지구에서 일하는 사람들에게도 중요한 일이라고 강조했다.

연구진은 "교대 근무를 하는 항공 관제사든 원전 작업자든 정상적인 밤낮 리듬 없이 정밀 작업을 해야 하는 사람들은 수면 부족의 영향을 받게 된다"고 강조했다.

youngnim@yna.co.kr

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