우주에 1년간 머물면 생기는 몸의 변화 8가지

골절 위험 커지고 시력 감퇴…면역력도↓
대부분 지구 귀환 이후 원래 상태로 회복
22개월 머물렀던 러시아 우주인 80세 장수

▲18일(현지시간) NASA 우주캡슐 드래건이 미국 플로리다 앞바다에 착수하고 있다. 사진 위는 9개월 동안 발이 묶였던 우주비행사 부치 윌모어(왼쪽)와 수니 윌리엄스. 애초 귀환 캡슐은 4명이 출발할 예정이었으나 이들을 태우기 위해 2명만 태우고 출발했다. (출처 NASA)

8일간 일정으로 시험비행을 떠났다가 9개월 동안 국제우주정거장(ISS)에 발이 묶였던 우주인들이 18일(현지시간) 미국 플로리다 바다에 마침내 착수했다.

귀환 예정이었던 우주캡슐에 기체 결함이 발견되면서 복귀가 미뤄지게 된 것. 뜻하지 않게 ISS에 장기 체류했던 이들은 63세 남성 부치 윌모어(butch wilmore)와 60세 여성 수니 윌리엄스(Sunita Williams)다.

부치는 해군 전투기 조종사, 수니 역시 해군 헬리콥터 조종 장교 출신이다. 부치는 3차례, 수니는 9차례나 우주로 나갔던 경력직 우주인이다. 이들 모두 60대지만 젊은이 못지않은 강인한 체력과 정신력을 인정받아 미국항공우주국(NASA) 우주인으로 선발됐다.

뜻밖의 ‘장기 우주 체류’를 접했던 이들의 신체에는 어떤 변화가 생겼을까. 영국 BBC는 최근 ‘우주에 1년 가까이 머물렀을 때 생길 수 있는 우리 몸의 변화’라는 기사를 통해 이를 상세하게 전했다.

▲뜻하지 않게 9개월 동안 ISS에 장기 체류했던 미국 NASA 우주인 부치 윌모어(오른쪽)와 수니 윌리엄스(왼쪽)는 애초 임무를 변경, ISS에서 하드웨어 점검과 테스트 등을 맡았다. (출처 NASA)

①조심해 뼈 부러질라

한 달 안에 근육이 줄어들고 골밀도가 감소한다. 등을 시작으로 목과 종아리 근육이 감소한다. 하나같이 우리 몸의 자세를 유지하는 데 필요한 근육들이다.

골밀도 감소는 곧 뼈의 강도 하락을 뜻한다. 6개월 동안 최대 10%의 골밀도가 감소한 사례도 있다. 그만큼 골절 위험도 크다. 부러지면 회복이 더딜 수 있다.

다행스럽게 지구로 귀환하면 골밀도가 정상으로 돌아온다. 다만 “우주인에 따라 완전 회복까지 최대 4년이 걸린 사례도 있다”고 BBC는 전했다.

②무중력인데 체중은 감소

무게는 큰 의미가 없다. 어차피 중력도 없다. 다만 활동량과 먹는 음식이 제한적이어서 근육이 줄어 체중 감소를 겪을 수 있다.

앞서 언급한 골밀도 감소 역시 체중 감소와 연관돼 있다. 충분한 열량을 섭취하지만, 한계가 존재하기 때문이다. 먹고 싶은 것을 먹는 게 아닌, 우주 활동에 필요한 열량만 섭취하다 보면 자연스레 체중은 감소할 수밖에 없다.

③눈이 침침해졌어

시력이 나빠지고 일부는 눈 모양도 변한다. 혈액순환의 변화 때문이다. 지구의 중력은 우리 몸의 혈액을 아래로 끌어당기지만, 우주에서는 이 힘이 없다.

이 과정에서 혈액이 정상보다 머리에 더 많이 축적될 수 있다. 이때 안구 뒤편 시신경 주위에 혈액이 모일 수 있다. 심각하면 부종으로 연결된다. 이때 시력이 변할 수 있는데, 선명도가 떨어지고 눈 자체의 구조적 변화가 생길 수 있다.

지구로 귀환하면 대부분 1년 이내에 회복하지만, 일부 변화는 영구적으로 남을 수도 있다고 BBC는 보도했다.

▲애초 8일로 예정했던 우주 임무가 부득이 연기되면서 이들은 후발팀이 수행할 갖가지 임무를 맡아 수행했다. ISS 하드웨어를 점검 중인 두 우주인. (출처 NASA)

④뇌가 커졌네

궤도에 있는 동안 뇌 자체에 약간의 변화가 발생하는 것으로 나타났다. 운동 기능과 관련된 뇌 부위의 신경 연결 수준에 변화가 있었다.

방향 감각과 균형, 우리 자신의 움직임에 대한 인식에 중요한 역할을 하는 전정 피질에 변화가 생긴 것. 다행히 지구로 돌아오면 1년 이내에 회복할 수 있다.

⑤어디 갔어 내 박테리아

우리 몸 안팎에 사는 미생물, 즉 박테리아도 감소한다. 박테리아는 질병은 물론, 우리가 음식을 소화할 때에도 필요하다. 질병에 걸릴 위험이 적지만 거꾸로 소화 장애를 일으킬 수도 있다는 뜻이다. 이 밖에 몸의 염증 수치도 감소하는 데 이 역시 박테리아 감소 때문이다.

구체적인 원인에 대해서는 아직 밝혀지지 않았다. 다만 지구보다 높은 우주 방사선에 노출되는 한편, 필요한 식수를 재활용수로 사용하기 때문이라는 분석도 나온다.

⑥살짝 긁혔는데 내 피부 왜 이래?

지금까지 궤도에서 300일 이상을 보낸 NASA 우주인은 5명이었다. 이들 모두 지구로 돌아온 뒤 피부가 민감하게 변했다. 작은 상처에도 피부가 바로 달라졌고, 쉽게 상처를 입었다.

다행히 이런 현상은 일주일 안에 회복된다. NASA 의료진은 우주인들이 우주 궤도에서 임무를 수행하던 도중, 피부 자극이 전혀 없었던 탓에 지구로 돌아오면 즉각 반응하는 것으로 추측 중이다. 아직 구체적인 원인과 배경은 명확하게 드러나지 않았다.

⑦우주에 가면 덜 늙는다?

DNA에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. DNA 끝자락에는 ‘텔로미어’라는 구조체가 있다. 이는 유전자 손상을 보호한다. 텔로미어는 나이가 들수록 짧아진다는 특징이 있다.

우주에 1년 가까이 머물렀던 우주인의 텔로미어는 출발 전보다 길어졌다. 일각에서는 이를 두고 “노화가 느리게 진행하는 것”이라고 분석하기도 한다.

수잔 베일리 콜로라도주립대 병리학 교수는 “실제로 복귀한 우주인 일부는 이 텔로미어가 상당히 길어진 것으로 확인됐다”라고 BBC를 통해 밝혔다.

텔로미어 길이를 꼭 노화와 연결 지을 수는 없다. 다만 노화의 특징 가운데 하나인 것은 맞다.

▲미 해군 조종사 출신의 부치 윌모어(왼쪽)는 63세, 역시 해군 헬리콥터 조종장교 출신의 수니 윌리엄스(오른쪽)는 60세다. 두 사람 모두 60대지만 젊은이 못지 않은 체력과 정신력으로 NASA 우주비행사에 선발됐다. (출처 NASA)

⑧달라진 면역 체계

우주를 다녀오면 백혈구가 소폭 감소하는 것으로 나타났다.

백혈구는 우리의 면역 체계와 연관이 있다. 이는 감염에 취약해짐을 의미한다. 골밀도의 감소 역시 백혈구 감소의 원인 가운데 하나로 지목된다.

우주인과 기대 수명의 관계

인간이 우주에서 오래 머무른 기록 가운데 하나가 러시아 우주인 발레리 폴랴코프다. 1994년 두 번째 우주 비행에 나섰던 그는 미르 우주정거장에서 무려 437일을 보냈다. 그의 총 우주 체류 기간은 22개월, 그의 기록은 여전히 최장 기간으로 남아있다.

1942년생인 폴랴코프는 러시아 우주개발에 커다란 획을 그었던 우주인이자 신경과 의사로 알려져 있다. 러시아 남성의 평균수명(68세)을 고려하면, 이를 훌쩍 넘어서 80세까지 장수하다가 2022년 세상을 떠났다.