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우주비행사의 2번째 위험 요소




우주에서 장기 체류 미션을 하면 미소 중력으로 인한 영향, 방사선 영향, 정신적 혹은 심리적 영향에 따른 건강 위험이 존재한다고 한다. 미소 중력 공간에서 근육과 뼈 쇠퇴를 예방하기 위해 운동을 할 필요가 있다고 말하는데 우주에는 그만큼 알 수 없는 증상까지 다양한 건강 위험이 도사리고 있다. 이런 우주에서의 장기 체류로 인해 발생하는 VIIP(Visual impairment intracranial pressure syndrome)가 주목받고 있다.

우주비행사인 존 필립스는 지구에서 장기 휴가를 마친 이후 2005년 국제우주정거장에서 체류 미션을 진행했다. 미션 기간 중 4월부터 10월까지 국제우주정거장에서의 체류를 예정했던 그는 국제우주정거장에서 지구를 내려다보면 시야가 흐려져 초점을 맞출 수 없었다고 한다. 당시 그의 시력은 양쪽 모두 1.0이었기 때문에 시력 저하는 이상한 사건이었다.

그는 시력이 저하된 걸 지상에 보고하는 걸 확신할 수 없었다고 한다. 곧 이런 현상이 사라질 것으로 생각했고 지구로 돌아가면 자연 치유될 것으로 생각한 것.





하지만 그의 시력은 회복되지 않았다. 미 항공우주국 나사(NASA)가 실시한 신체검사 데이터에 따르면 우주 비행 임무 기간 6개월 동안 필립스의 시력은 1.0에서 0.2까지 떨어졌다.

더 정확한 데이터를 얻기 위해 MRI와 망막 검사, 신경학적 검사 등을 진행했다. 검사 결과 필립스의 시력은 떨어졌을 뿐 아니라 눈 자체에 변화가 일어난 것으로 밝혀졌다고 한다. 그의 안구 뒤쪽은 평평하게 되고 그 결과 망막이 압박을 받는 현상을 앓았다. 이런 증상에 따라 필립스는 시신경 염증을 일으킨 것이다.

이 사례를 통해 우주에서의 장기 미션을 통해 우주비행사 중 80%에 영향을 줄 수 있는 증상이 알려지게 된다. 이 증상에 따라 미래에는 미션 참가자 선정에도 곤란을 겪게 될 수 있다. 이 증상은 앞서 설명했듯 VIIP라고 말한다.

지구에서는 중력으로 인해 체액이 다리 방향으로 흐른다. 하지만 우주에선 이 현상이 일어나지 않기 때문에 머리에 여분의 액체가 고이게 되고 뇌와 안구 뒤쪽을 압박, VIIP가 발병하는 것으로 여겨진다. 당초 나사는 VIIP 증상을 발견하고 다른 우주 비행사에게도 발견되는지 확인했지만 지금은 우주비행사에게 일어나는 큰 문제로 알려지게 됐다.





지구상에서 발병하는 증상으로 VIIP와 가장 비슷한 건 IIH( idiopathic intracranial hypertension), 특발성 두개골 내부 긴장 항진이다. IIH는 발병하면 머릿속 내압이 상승하고 VIIP처럼 시력 저하가 일어난다. 또 다른 증상으로는 울혈유두(papilledema)가 있다. 이 증상은 VIIP처럼 시신경이 부어오른다. 하지만 어느 쪽도 완벽하게 VIIP와 같은 증상은 아니다. IIH는 특발성이기 때문에 원인을 알 수 없고 VIIP에는 없는 구역질과 현기증 같은 증상이 함께 나타난다. 울혈유두의 경우 시신경 부종에 약물 치료를 하면 되지만 VIIP의 경우에는 효과가 전혀 없다.

독일우주의학연구소는 피험자 머리를 조금 기울여 우주에서의 체액 유동성을 시뮬레이션하는 실험을 하고 있다. 다만 이런 실험 자체가 이상적이지는 않다고 말한다. 지상에서의 실험이기 때문에 중력이 영향을 주고 있는 데다 우주 비행사처럼 장기간 피험자의 머리를 기울인 상태로 둘 수는 없기 때문.





어쨌든 이렇게 VIIP 구조를 해명하려는 노력을 하고 있지만 한편으로는 VIIP 증상을 자세하게 검사할 수 있는 검진 방법을 모색하기도 한다. 베일러의과대학 연구팀은 눈 동맥 초음파 검사를 이용해 뇌의 압력을 측정하는 방법을 연구하고 있다. 하지만 아직까지 현행 비침습 기술은 아무래도 정확하지 않다고 한다.

또 우주 공간에서 우주비행사의 체액을 다리 방향으로 흐르게 하기 위한 장치를 개발해 VIIP 문제를 해결하려는 노력도 하고 있다. 하지만 아직까지 측정해야 하는 문제가 수백만 가지에 이를 수도 있는 등 긴 연구가 필요하다는 설명이다.

나사는 근본적인 접근을 모색한다. 시력 저하를 느낀 전직 우주비행사를 대상으로 검사를 진행, 시신경에 미세한 변화를 발견하고 우주공간에서의 내압 측정 필요성을 절감했고 해결책 중 하나로 우주로 떠나기 몇 달 전부터 두개골에 프로브를 이식하는 방법을 제안하는 것이다. 하지만 전문가들은 VIIP 같은 문제는 과학 프로젝트가 아닌 의료 문제라고 말한다. VIIP는 우주비행사에게 2번째로 높은 위험 요인인 만큼 VIIP 관련 연구가 중요하다는 것이다. 물론 첫 번째로 가장 위험한 요소는 방사선 피폭이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

https://www.youtube.com/watch?v=A7bFzviLgTQ

이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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