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민간인도 어렵지 않게 우주 여행을 할 수 있는 시대가 머지 않았다. 미 항공우주국(NASA·나사)의 새 수장에 지명된 재러드 아이작먼은 지난 9월 스페이스X의 우주선을 타고 가 민간인 최초로 우주 유영을 하기도 했다.
하지만 우주 여행이 그저 재밌고 즐거운 체험만은 아니다. 지구 밖 우주 공간은 중력이 거의 작용하지 않아 몸을 지탱 대출 하는 근육과 뼈가 줄어든다. 지구의 중력에 익숙해져 있던 인체 시스템이 우주 공간에서는 서서히 변화하는 것이다. 우주의 미세 중력은 특히 뼈에 더 많은 영향을 미친다.
마티아스 발레(Matthias Walle) 캐나다 캘거리대 교수가 이끄는 국제 공동 연구진은 국제우주정거장(ISS)에 머물렀던 17명의 우주비행사를 대상으로 우주 체류가 뼈 연봉 실수령액표 에 어떤 영향을 주는지 심층적인 조사를 진행했다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 21일 발표됐다.
우주의 미세 중력이 뼈를 줄인다는 건 잘 알려진 사실이다. 중력이 거의 없는 우주 공간에서 생활하면 뼈에서 칼슘이 빠져나간다. 구소련의 미르 우주정거장에 체류한 우주인들은 한 달 평균 1~2%씩 뼈 무게가 줄어들었다고 한다 담보대출이자율 .
연구진은 여기에서 더 나아가 지구로 돌아온 뒤에 뼈가 얼마나 회복되는지 조사했다. 뼈는 중력에 반응해 끊임없이 골흡수와 골형성을 반복하면서 재형성된다. 이번에 우주 공간에서 골흡수율과 골형성율이 어떻게 변하는지, 그리고 지구로 돌아온 뒤에는 골흡수율과 골형성율에 어떤 차이가 있는지 조사한 것이다.
연구진은 조사한 우주 보험 비행사 17명이 우주에 머물렀던 기간은 짧게 4개월, 길면 7개월이었다. 이 기간 골흡수율이 골형성율보다 평균 3배 정도 높게 나타났다. 뼈가 재형성되는 것보다 사라지는 속도가 그만큼 빨랐다는 이야기다.
고해상도 말초 정량적 컴퓨터 단층촬영(HR-pQCT)으로 본 우주비행사 생애 첫 주택청약제도 의 경골 모습. 보라색은 골 흡수 부위, 노란색은 골 형성 부위, 녹색은 지구로 귀환한 뒤에 회복된 부위다. 우주에 체류할 때는 골 흡수 부위가 넓게 분포하다 지구로 귀환하면서 골 형성 부위가 어느 정도 늘어난 것을 알 수 있다./Matthias Walle
연구진은 우주비행사들이 지구로 돌아온 뒤에도 계속해서 추적 관찰했다. 우주에서 사라진 뼈 가운데 지구로 귀환한 뒤 1년 동안 얼마나 뼈가 재형성됐는지를 조사했다. 고해상도 말초 정량적 컴퓨터 단층촬영(HR-pQCT)을 통해 골흡수 부위와 골형성 부위를 비교하는 방식이었다. 그 결과 사라진 뼈의 35%만이 재형성된 것으로 조사됐다.
특히 처음 6개월이 뼈 재형성의 골든타임(golden time)인 것으로 나타났다. 우주에서 체류하는 동안 흡수된 뼈 가운데 31.8%가 지구로 돌아오고 처음 6개월 동안 재형성됐다. 이후 6개월 동안 재형성된 뼈는 2.7%에 불과했다. 발레 교수는 “인간의 뼈 재형성 인자를 활성화할 수 있는 시기가 제한돼 있다는 의미”라며 “뼈의 회복 과정에도 유효 기간이 존재할 수 있다는 것을 처음으로 확인한 연구 결과”라고 소개했다.
연구진은 뼈의 재형성에 대한 새로운 연구 결과가 쌓이면 우주비행사가 장기간 우주에 체류했을 때 발생하는 건강 위협에 대응할 방법을 찾을 수 있을 것이라고 밝혔다.
참고 자료
Science Advances(2024), DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adq3632
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