중력과 인간의 신체, 그리고 유인우주탐사의 제약

최근 관련 연구에서 무중력 공간에 일정시간 있으면 뼈뿐 아니라 근육도 엄청나게 약화된다는 것이 다시금 밝혀졌다. 단지 반년 정도 있었던 비행사들이 운동을 했음에도 80세 근육처럼 약화되어 있었다는 것이다. 이는 사실 이전에도 많은 우주비행사들이 이러한 증상을 겪어, 우주개발의 주요문제사항으로 꼽혀왔다.

인간은 언제나 지구의 기압과 중력을 견디고 생활한다. 이 중 중력의 경우 근육과 뼈가 인간의 몸을 지지하고 있는 것을 생각하면 될 것이다. 그러나 무중력공간에 나서는 순간, 우리 몸은 그렇게 중력에 맞서고 있을 필요가 없어짐을 인지하게 된다. 그리고 우리의 신체는 의외로 이러한 변화에 굉장히 민감하다. 

건강한 상태의 생명체를 잘 보면 1G중력하의 환경에서 에너지를 굉장히 효율적으로 이용하는 메커니즘을 이루도록 되어 있다. 몸을 이루는 물질은 금새 신체의 일부로 포함시키며, 운동을 하면 근력이 생성되고 체력이 붙는 한편 필요가 없어진 부분은 금새 배제하기 시작한다.
 
덕분에 우주공간에서 몸에 더 이상 필요가 없어진 근력과 뼈는 몸밖으로 배출되어버리는 것이다. 허나 우주비행사 역시 무중력에서 사는 것이 아니라 지구에서 더 많이 산다. 우주탐사 역시 결국 행성이 목적지이지, 무중력공간에 영영 있을 것은 아니다. 당연히 신체의 약화는 반길 수 있는 일이 아니다.

SF장르에서는 이러한 문제를 불식시키기 위해 흔히 중력제어기술을 대입시키곤 한다. 허나 사실 인류는 아직 중력의 정체가 무엇인지도 정확히 파악하지 못하고 있으며, 현재까지의 물리학 이론으로는 중력장을 임의로 생성시킬 현실적 방법이 전혀 없다. 단, 원심력을 이용한 인공중력만이 가능할 뿐이다.

허나 원심력으로 중력을 만들게 되면 해당구획의 회전에 의한 기계적 문제 등이 필연적으로 따라올 수밖에 없으며 비행사의 현기증 문제도 있다. 현기증 문제의 경우는 회전반경을 100미터 이상 만들 필요가 있는데 이런 것을 중력밖으로 띄울 수 있을 리가 없다. 결국 인류는 무중력 환경을 극복하기 힘들다.

현재로선 보다 효과있는 새로운 운동메뉴를 고안하는 것이 최선책이다. 문제는 화성까지 가는데도 몇개월이 걸리는 상황에서 그 운동이 얼마나 효과가 있는지 알 수 없다는 점이다. 결국, 앞으로 인류가 강력한 로켓을 개발해 지구중력권을 안전히 탈출할 수 있게 되더라도, 그 다음에는 더욱 극복하기 힘든 난관이 겹겹이 쌓여있는 셈이다.

과연 인간은 그 한계를 뛰어넘고 SF 장르의 여러 작품처럼 외우주를 탐사할 수 있을까.
아쉽게도 인간은 신이 아니다. 개인적으로는 1세기 이내에 인간이 화성궤도 밖으로 그 삶의 영역을 넓히는 일은 할 수 없을 것이라 본다. 그렇기에 우리는 더욱 더 우리가 사는 지구를 소중한 현세로서 느껴야 하며, 그 가치를 인지할 필요가 있는 것이다.