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불가능이 없다던 나폴레옹도 결국 러시아의 추위 때문에 패전했다. 마찬가지로 인간이 극점에 도달하려던 무수한 시도 역시 추위 때문에 번번이 좌절됐다. 극지방은 추위가 생명과 직결된 곳. 남극은 최대 영하 75℃까지, 북극은 최대 영하 53℃까지 내려간다. 극지방에서 살얼음을 잘못 디뎌 물속에 한번 빠지면 5분 내 몸을 말리지 않는 이상 얼어 죽는다. 맨손으로 10분 이상 노출되면 손은 기능을 상실해 잘라내야 할 정도다.

그런데 이런 공포의 추위에도 옷 하나 입지 않고, 보일러 한번 틀지 않고 꿋꿋하게 사는 생물들이 있다. 그것도 생각 이상으로 많다. 극지방에는 분해자인 세균부터 최상위 포식자인 북극곰까지 제대로 균형 잡힌 생태계가 존재한다. 과연 극지방에 사는 동물들은 어떻게 추위를 견디며 생존할 수 있을까?

우선 극지방 동물은 여름이 있기 때문에 생존할 수 있다.일반적으로 사람들은 극지방에는 추운 겨울만 있다고 생각하지만 오해다. 극지방의 여름은 밤이 없다. 햇볕은 약하지만 끊임없이 쬐기 때문에 기온이 영상으로 올라가 반팔 차림으로 지낼 수도 있다. 여름이 되면 극지방의 식물들은 일제히 자라고 이들을 주식으로 삼는 초식동물도 급격히 번성한다. 이들에 기생하는 모기와 진드기 수가 늘어나는 것도 우리나라의 여름과 다르지 않다.

이때 영양분을 부지런히 비축하지 않는 동물은 다음 겨울을 보장할 수 없다. 이건 극지방이든 온대지방이든 겨울이 있는 장소면 마찬가지다. 겨울에는 여간해서 물속에 들어가지 않는 북극곰도 여름에는 열심히 자맥질을 해 물범을 사냥한다. 남극의 펭귄도 기나긴 겨울에는 주로 생식과 양육을 하는데 보내고 여름에 활발한 사냥 활동을 한다. 이들은 거의 고단백 식사를 하며 몸의 크기를 키운다. 거대한 체구는 몸의 부피 당 표면적을 줄여 추위를 잘 견디게 한다. 몸에 비축한 영양분은 추운 겨울을 보낼 든든한 밑천이 된다.

그러다 추운 겨울이 오면 극지방 동물의 능력이 본격적으로 발휘된다. 예를 들어 원래 추운 지방에 살았던 젖소는 영하 10도~영상 10℃가 살기 좋은 온도인데 반해 한우는 살기 좋은 온도가 10~20℃다. 이처럼 같은 종에도 살기 좋은 온도가 다르듯 극지방 동물은 태생적으로 낮은 온도에 몸이 최적화돼 있다.

우선 극지방 생물들은 몸속에 천연 부동액을 갖고 있다.차가운 물속에서 왕성하게 활동하는 물고기는 체액을 얼지 않게 하는 ‘부동단백질’을 갖고 있다. 심지어 혈액 속에 적혈구가 없는 물고기도 있다. 적혈구가 추위로 손상될 수 있기 때문에 아예 없는 것이다. 대신 이들은 산소가 풍부한 차가운 물속에서 직접 산소를 받아들인다. 하등생물인 크릴이나 미생물도 체내에서 ‘저온자극유도단백질’(cold shock protein)을 만든다. 저온자극유도단백질은 동물의 활동성을 감소시키고 혈액의 어는점을 낮춘다.

또 추위를 견디기 위해 두꺼운 옷을 갖고 있다. 동물에게 옷은 바로 털과 가죽이다.얼어붙은 북극 바다를 자유롭게 헤엄치는 하프물범의 몸은 귓바퀴도 없을 정도로 둥글둥글하다. 이런 몸은 표면적을 최소화해 추위를 줄인다. 매끈한 표피 아래는 두꺼운 지방층이 있다. 마치 두꺼운 내의 수십 벌 겹쳐 입은 것과 같다. 북극곰도 푹신한 털가죽아래 두꺼운 지방층이 있다. 북극곰의 흰 털은 빙판 위에 쉬고 있는 물범에 몰래 접근하기 위해서지만 몸의 항상성을 유지하기 위한 것이기도 하다. 흰털은 북극의 여름 내내 내리쬐는 태양빛을 반사시키기 위해서다. 여름과 겨울에 체온 차이가 너무 심하면 항상성을 유지하기 힘들다.

그러나 두꺼운 털가죽이 덮지 못하는 부위가 있다. 극지방 동물은 이런 취약 부위를 위해 특별대책을 세워뒀다.하프물범은 온 몸이 두꺼운 지방층으로 둘러 싸여 있지만 단 한 부위, 눈은 무방비다. 따라서 하프물범은 차가운 물속에 들어가면 반사적으로 ‘순막’이라는 천연 물안경을 쓴다. 시야에 제한은 생기지만 눈을 보호할 수 있다. 비록 얼음 밖으로 숨을 쉬려고 나올 때 이 순막 때문에 잘 볼 수 없어 북극곰의 사냥감이 되지만 말이다.

펭귄에게 취약 부위는 발바닥이다. 펭귄은 발바닥을 위해 ‘원더네트’(wonder net)라는 특수혈관계를 갖고 있다. 이 원더네트는 한 마디로 ‘열교환기’라고 할 수 있다. 무수한 모세혈관 다발로 된 원더네트를 거치면서 심장으로부터 오는 따듯한 동맥피는 적당히 차가워지고 발끝에서 올라오는 정맥피는 적당히 따뜻해진다. 발바닥 온도는 몸보다 낮은 수준에서 얼지 않을 만큼 적당한 수준을 유지한다. 새들의 발은 사실 냉혈동물의 조직과 비슷해 추위 자극에 둔감한 편이다.

극지방 동물이 추위를 견디는 마지막 비법은 한데 뭉치는 것이다.펭귄들은 보통 한곳에 빽빽이 모여 칼바람을 이겨낸다. 추위를 이겨낼 능력이 약한 어린 펭귄일수록 무리의 중앙에 모인다. 이렇게 모이면 추위에 노출되는 부위를 줄이고 체온을 나눌 수 있다. 물범들도 떼를 지어 다닌다.

이 모든 것으로 무장하였더라도 지속적인 한파에 버틸 동물은 하나도 없다. 본능과 지혜로서 겨울 한때의 추위와 어두움을 이겨내면서 따듯하고 풍요한 여름의 꿈을 꾸고 있는 것이다. 인간도 그렇듯이 희망은 동물들의 삶을 지탱하는 가장 강력한 원천이다. (글 : 최종욱 야생동물 수의사)
 
 
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영화 ‘이너 스페이스’를 보면 적혈구만한 크기의 작은 잠수함이 등장한다. 사람 몸에 투입된 이 잠수함은 인체 구석구석을 항해하며 암세포를 발견하고 치료한다. 이렇게 세포보다 더 작은 의학용 나노로봇이 등장한다면 우리 몸의 질병세포를 매우 효율적으로 격퇴하게 될 것이다. 나노기술이 제시하는 미래 모습이다.

먼 미래까지 가지 않더라도 이미 나노기술을 적용한 제품들이 쏟아져 나오고 있다. 산화아연을 나노 단위로 작게 만들어 자외선 차단기능을 가지면서 투명한 자외선차단 화장품이 나왔다. 티타늄다이옥사이드라는 나노물질을 첨가해 청소하지 않아도 스스로 깨끗해지는 유리창도 있다. 같은 제품이라도 ‘나노’라는 이름을 붙이면 시장에서 불티나게 팔려 나간다.

나노기술은 한계에 다다른 현재 기술을 대체할 강력한 차세대 기술이다. 생활 속으로 깊숙하게 파고든 나노기술은 인류에게 장미 빛 미래를 약속하고 있는 것 같다. 그러나 최근 ‘뉴욕 타임즈’는 ‘인류를 파멸로 몰고 갈 10대 재앙’을 발표하면서 기후변화, 유전자변형기술과 함께 나노기술을 지구를 파멸로 몰고 갈 기술로 지목했다. 나노기술에 어떤 위험이 있기에 이런 무시무시한 경고를 했을까?

나노기술은 기본적으로 통제할 수 없다는 불안 요소를 갖고 있다.우리가 나노기술로 나노 단위의 로봇, 즉 나노봇(nanobot)을 만들었다고 하자. 나노봇은 특정한 기능을 하도록 만든 분자 크기의 로봇이다. 전자회로를 가진 로봇이 아니라 우리 몸 안의 효소와 비슷하다고 생각하면 된다. 따라서 처음 제작할 때 움직임을 예상해서 설계하지만 일단 몸 안에 들어가면 나로봇 개체 하나하나의 움직임을 조절할 수는 없다. 나노세계는 일반 물리의 지배도 받지만 양자역학의 지배도 동시에 받는 세계이기 때문에 예측할 수 없는 상황이 얼마든지 벌어질 수 있다.

나노봇은 피부를 뚫고 몸속으로 들어가며 세포 속으로 손쉽게 들어갈 수 있다. 만약 세포 속으로 들어간 나노봇이 우리의 예상과 다르게 세포를 변형시켜 세포의 정상적인 성장과 분열 현상을 방해한다면 어떻게 될까? 정상세포를 암으로 바꾸는 치명적인 결과가 생길지도 모른다. 나노봇은 너무 작기 때문에 문제를 일으켰을 때 제거할 방법도 없다.

나노봇 아이디어를 처음 내놓은 미국의 에릭 드렉슬러 박사도 나노기술의 미래를 암울하게 봤다. 그는 자신의 저서 ‘창조의 엔진’에서 나노기계가 자기복제를 통해 생물을 죽일 수도 있다고 주장했다. 효과적인 치료를 위해 자기 복제하는 나노봇이 등장하는데, 이 나노봇이 인간의 통제를 벗어나 마치 꽃가루처럼 바람을 타고 이동하면서 주위 환경에 있는 것들을 모조리 먹어치우면 지구 생태계를 불과 며칠 만에 회색 먼지로 바꿔버릴 수도 있다고 경고했다.

나노봇은 아직 먼 미래의 이야기지만 나노입자는 이미 시판됐다. 이 나노입자의 위험성에 대한 경고도 이미 조금씩 흘러나오고 있다.우리 몸은 피부가 있어 해로운 물질이 몸 안에 침투하는 것을 막지만, 나노 입자는 너무 작아서 피부를 그냥 통과한다. 심지어 세포막도 뚫고 세포 속으로 들어갈 수 있다. 몸에 해로운 물질을 나노 수준으로 만들면 치명적이라는 뜻이다.

미국 댈러스의 에바 오베르도스터 박사는 나노입자가 동물의 뇌를 손상할 수 있다고 주장했다. 2004년 그는 흑연으로 만드는 풀러렌 나노입자를 녹인 물에 민물농어를 풀어 놓았다. 그 결과 민물농어 9마리에서 뇌 손상이 크게 나타났는데, 이는 일반 민물농어에 비해 무려 17배나 높은 뇌 손상률이다.

미국 환경보호국(EPA) 산하 국립보건환경영향연구소(NHEERL)의 벨리나 베로네시 박사팀 역시 나노기술의 위험성을 경고하고 있다. 그는 선크림과 화장품에 널리 이용되는 산화티타늄(TiO2) 나노입자가 신경세포를 손상시킬 수도 있다는 연구 결과를 ‘환경과학기술지’에 발표했다. 생쥐의 신경세포를 보호하는 면역세포는 외부에서 이물질이 들어오면 활성산소를 분비해 태워버리는데, 산화티타늄 나노입자에 1시간 이상 노출되면 활성산소가 과다 분비돼 주변의 신경세포에 손상을 입힌다.

나노기술의 위험성에 대한 연구는 가능성을 제시하는 아주 기초적인 단계다. 무엇보다 나노기술은 연구가 시작되지 얼마 되지 않은 분야이기 때문이다. 그렇다고 포기할 수는 없다. 나노기술이 정보통신, 생명과학, 의료, 환경 등 광범위한 산업 발전에 기여할 것은 의심할 여지가 없기 때문이다.

그렇다면 적어도 나노분자가 환경에 노출된 뒤 시간에 따라 어떻게 변하는지, 나노기술이 생명체에 미치는 영향은 어떨지에 대해 반드시 연구해야 한다. 기술은 무엇보다 안전하고 정교한 통제가 가능할 때에만 인간의 삶의 질을 높일 수 있기 때문이다. (글 : 유상연 과학칼럼니스트)
 
 
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장모님 생신 때문에 목포에 있는 처가로 가는 길, 빠르게 스쳐가는 창밖 풍경이 어지럽다. 아내는 음식을 준비하기 위해 아침 일찍 내려갔고, 난 학교에서 돌아온 철수와 함께 후발대로 가는 중이다. 역에서 산 도시락은 이미 먹었고 식후 커피 한 잔도 즐겼다. 창에 반사되는 오후의 햇살이 눈부시고 따스하다. 그래서인가 졸리다. 너무 졸리다. 눈꺼풀이 무거워….

“졸리시면 주무세요. 도착하기 전에 깨워드릴게요.” 책을 보던 철수 녀석이 씨익 웃으며 말을 건다. “졸리긴 누가 졸려”하고 너스레를 떨어봤지만 녀석의 다 안다는 표정에는 도저히 당해낼 수 없었다. 담배 한 대만 딱 피면 잠이 깰 것 같은데. 하지만 기차는 전체 금연이다. 거기다 난 지금 금연 중이다. 사나이 오나전, 가족과 한 약속을 깰 수 없다!

“아빠 지하철 안에서도 조시죠? 어쩐지 ‘헤드뱅잉’을 열심히 하실 것 같은데.”
“이 녀석, 난 창문에 머리 붙이고 얌전하게 자.”
철수 녀석이 던진 질문을 계기로 난 얘기에 집중하기 시작했다. 입과 머리를 움직이면 잠이 깨겠지 하는 마음으로.

“하지만 지하철에서 조는 건 부끄러운 일이 아니지. 사실 굉장히 자연스러운 현상이야.”
“에이. 또 핑계 대려고 그러시는 거죠?”
“누가 들으면 내가 매일 핑계만 대고 사는 사람인 줄 알겠다! 사람들이 지하철만 타면 자는 이유에 대해 연구한 과학자들이 실제로 있단 말이야.”
“그걸 연구해요? 그냥 아침에는 잠이 부족해서, 저녁에는 피곤해서 조는 거 아니에요?”
“물론 그런 것도 이유 중 하나지. 그렇지만 낮에 자는 사람들은? 다 전날 밤을 새거나 잠을 설쳤을까?”
“음 그러고 보니 그렇네. 이유가 대체 뭐죠?”
“일본철도기술연구소에서 조사했더니 지하철의 진동수가 2Hz로 나타났단다. 1초에 두 번씩 진동한다는 얘기지. 그런데 2Hz로 흔들리는 곳에서 사람들이 가장 잠들기 쉽다고 해. 그러니 지하철에서 다들 꾸벅꾸벅 조는 건 자연스러운 현상이란다.”

으아. 자는 얘기 하니까 더 졸립네!
“요즘에는 흔들침대라고 하던데, 요람 알지? 흔들의자처럼 왔다 갔다 하는 아기용 침대. 거기 누우면 잠이 솔솔 오는 것도 같은 원리지. 바다가 잔잔한 날의 배도 마찬가지야. 물론 배멀미가 심한 사람은 별개겠지만. 기차나 버스도 지하철만큼 딱 맞는 진동수는 아니지만 꽤 흔들리잖니? 사람들이 교통수단을 이용하면서 잘 자는 이유야.”

말 끝나기가 무섭게 기차가 ‘덜컹’하며 멈췄다. 얘기하는 중에 역에 들어선 모양이다. 자다가 깨서 놀란 표정으로 두리번거리는 사람이 몇 명 있었다. 내리고 타는 사람들로 부산스러운 와중, 열린 문 사이로 들어오는 신선한 공기가 반가웠다. 조금은 잠이 깨는 것 같다.

“이산화탄소도 사람을 재우는 중요한 요소지. 이산화탄소가 늘면 뇌로 가는 산소량이 줄어들어 나른하고 졸립단다.”
“아…. 기차나 버스처럼 사람이 많고 좁은 공간에는 이산화탄소가 많겠군요.”
“이런 내가 할 대사를 미리 해버리면 어떡해 (‘이래야 대화가 이어지죠’ 싱글거리는 철수 앞에서 할 말을 잠시 잃었다가 다시 말을 이었다) 올해 초에 이산화탄소 농도를 조사했더니 기차는 1400~2200ppm, 고속버스는 2500~3500ppm까지 나왔단다. 1ppm은 100만분의 1이야. 버스나 기차 같이 여러 사람이 이용하는 다중이용시설의 허용기준인 1000ppm을 훌쩍 뛰어넘는 수치지. 사람이 많은 좁은 공간에서 환기를 잘 안 해서란다. 산소가 부족하고 이산화탄소가 너무 늘어나면 사망할 수도 있어. 그래도 버스나 기차의 이산화탄소 농도는 죽을 정도는 아니니 너무 걱정은 말렴.”

얘기를 하며 계속 이산화탄소를 만들어서 그런가, 다시 잠이 쏟아졌다. 아 안 돼. 아들 앞에서 얘기하다 잠들어버리는 ‘주말의 게으른 아버지’상을 보여줄 수 없지. 할 수 없다. 입을 다시 움직여라 오나전. 네가 아들 앞에서 체면 구기지 않을 길은 그것 뿐이다.

“기차나 버스에는 잠을 방해하는 요소도 분명히 있어. 저주파 소음이라고 들어봤니?”
“저주파? 주파수가 낮은 소음인가요?”
“맞아. 사람이 들을 수 있는 소리의 주파수 범위는 20~2만Hz인데 저주파 소음은 주파수가 200Hz 이하인 소리란다. 주파수가 너무 낮아 잘 안 들리거나 아예 들을 수 없지만 몸은 느낄 수 있어. 저주파 소음에 계속 노출되면 스트레스를 받을 때처럼 아드레날린이라는 호르몬이 많이 나오고 심장 박동과 호흡수가 바뀌지. 잠도 푹 잘 수 없단다.”
“그럼 기차에서 그런 소리가 나오는 건가요?”
“응. 한국표준과학연구원에서 조사한 결과 고속버스, 지하철, 기차에서 다 저주파 소음이 나왔어. 그것도 차 밖보다 안이 훨씬 심했단다. 적게는 95dB부터 많게는 110dB까지 측정됐어. 그러니 기차 속에선 듣지 못 한다 뿐이지 굉장히 큰 소리에 노출돼 있는 거야. 귓가에서 록밴드가 연주하고 있거나 코앞에서 트럭이 고속으로 지나간다고 생각해보렴.”
“으… 생각만 해도 괴롭네요. 차 안에서 자고 일어나면 몸이 아픈 이유가 저주파 소음인 거군요.”
“불편한 자세로 장시간 잔 탓도 있겠지만, 저주파 소음도 무시 못 하겠지. 아무래도 버스나 기차에서 자고 일어나면 머리가 개운하지 않잖니.”

한참 떠들었더니 잠이 달아났다. 이제 슬슬 과학 얘기는 그만두고 철수의 학교생활 얘기를 들어볼 때다. 그러고 보니 요전에 아내가 “철수에게 여자 친구가 생긴 것 같다”고 귀띔했었지. 요즘 초등학생은 참 조숙하단 말이야.

“아빠…”
“응?”
“죄송해요. 나 졸려요~. 도착하면 깨워주세요.”
“뭐라?”

얘기하느라 잠 다 깼는데 이제 네 녀석이 자면 어쩌란 말이냐! 절규하는 사이 철수 녀석은 잠이 들었다. 한 번 잠들면 누가 엎어가도 모르는 녀석이니 그냥 포기하자. 흑.

어느새 캄캄해진 창가에는 가로등 불빛만이 빠르게 스쳐지나갈 뿐이다. 뭔가 먹는 꿈이라도 꾸는지 입맛을 쩍쩍 다시는 철수를 편하게 누이고는 나도 눈을 감았다. 희미한 진동을 느끼며 부자끼리 나란히 저녁잠을 즐기는 것도 나쁘지 않겠지. 종착역에 도착하면 승무원이 깨워줄테니 마음 편히 자도록 하자. 저주파 소음 때문에 피로해진 몸은 오늘밤 목포의 바닷바람이 달래줄게다. (글 : 김은영 과학칼럼니스트)
 
 
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막연히 몇몇 사실만 알고 있었는데 자세히 설명이 되어 있어서 제대로 알 수 있어서 참 좋은 정보인거 같습니다.

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TAG 과학, , 차안
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일상의 답답함에 찌든 이들에게 황금 같은 피서철이 왔다. 그러나 도심을 떠난다는 흥분도 잠시, 꽉 막힌 고속도로를 지나 인파로 발 디딜 틈 없는 해변 한 쪽에 몸을 누이고 있으면 피서도 또 다른 고생이기 십상이다. 게다가 어딜 가도 여전한 바가지요금 시비는 모처럼의 좋은 기분을 망친다. 스트레스를 풀러 떠났던 피서지에서 오히려 스트레스를 받고 돌아오는 셈이다.

최근 서울 한 복판에 설치된 대형 빙판은 그래서 더욱 눈길을 끈다. 지난달 말부터 종로 세종문화회관에서 시작된 아이스발레 공연은 시원한 공기와 좋은 볼거리를 원하는 사람들의 관심을 모으고 있다. 흥미로운 점은 공연이 열릴 세종문화회관 대극장에는 본래 아이스공연장이 없다는 사실. 마룻바닥 위에 특수한 설비를 갖춘 뒤 얼음을 부어 빙판을 만든 것이다. 8월의 도심에서 한겨울에나 가능한 빙판이 등장할 수 있었던 과학 원리를 알아보자.

세종문화회관에 설치된 인공 빙판이 국내에 처음 선보인 건 지난 2000년 초다. 러시아 공연단이 국내에서 호두까기 인형을 비롯한 아이스발레 공연을 시작하면서 ‘얀쯔맷 이동식 아이스링크’라고 불리는 설비도 같이 모습을 드러냈다.얀쯔맷 이동식 아이스링크는 마룻바닥으로 이뤄진 보통 공연장을 24시간 만에 아이스링크로 바꿔 놓는다.

얀쯔맷 이동식 아이스링크의 기본적 얼개는 가로 세로 각 15m, 깊이 14cm에 이르는 커다란 ‘그릇’ 안에 얼음과 물을 쏟아 부어 빙판을 만드는 것이다. 관건은 만들어진 얼음을 어떻게 유지할 것인가이다. 공연장 기온을 영하 수십 도로 내려 관객을 추위에 떨게 할 수는 없기 때문.

비밀은 얼음 사이를 보일러 배관처럼 관통하는 파이프에 있다. 이 파이프 안을 영하 15도를 유지하는 부동액이 분당 250ℓ 씩 움직이면서 얼음 전체를 차갑게 유지한다. 기본적인 원리는 온돌방 바닥에 파이프를 깐 뒤 따뜻한 물을 순환시켜 방 안을 데우는 것과 같다. 다만 파이프 안에 따뜻한 물이 아닌 찬 부동액이 흐르는 것이다.

부동액이 정상적으로 흐르는 것이 확인되면 총 5톤의 얼음과 물을 쏟아 붓는다. 20분마다 얼음 표면이 매끄러워지도록 물을 뿌리기를 12시간 동안 하면 얼음의 구조가 고르고 잘 미끌어지는 최상의 빙질이 만들어진다. 얼음이 그리고 공연 시작 직전까지 울퉁불퉁해진 얼음 표면을 다듬는다. 이 때 빙판의 위아래는 마치 샌드위치처럼 합판과 비닐을 여러 겹 씌워 공연장을 보호한다.

최근엔 플라스틱으로 만든 ‘인공 얼음’도 등장했다.지난 4월 국내의 한 회사는 얼음판 대용을 쓸 수 있는 플라스틱 제품을 만들었다. 폴리에틸렌 수지에 특수 윤활유를 섞어 만든 가로세로 1.5m 정도의 얇은 플라스틱판이다. 이 판은 표면이 매우 미끄럽기 때문에 타일처럼 넓게 깔면 그 위에서 겨울 스포츠인 스케이트를 실제 얼음 위에서와 똑같은 기분으로 즐길 수 있다.

인공 얼음은 영하 31~영상 65.5℃에서 사용할 수 있다고 한다. 한마디로 한여름 땡볕 아래에서도 사용할 수 있다는 뜻. 가장 중요한 ‘미끄러지는 성질’은 실제 얼음의 최고 상태의 95% 수준을 꾸준히 유지한다. 시간이 지나면 빙질이 급속히 떨어지는 일반 얼음과 다른 장점이다.

게다가 비용도 적게 든다. 993m2크기의 빙상장을 기준으로 할 때 설치비와 유지비가 보통 얼음판의 10분의 1에 불과하다. 하루 수차례 링크를 보수해야 하는 일반 빙판에 비해 3일에 한 번 점검하는 것으로 충분하다. 판이 훼손되면 그 부분만 뒤집어 깔면 된다. 양쪽 면이 다 훼손됐을 때 그 부분만 새 것으로 교체하면 된다.

인공 얼음은 현재 목동 아이스링크 건물 내에 설치돼 있다. 빙판을 유지하기 위해 온도를 낮게 유지할 필요가 없기 때문에 가벼운 티셔츠 하나만 입고도 스케이트를 탈 수 있다. 앞으로 인공 얼음이 더 많이 보급되면 지금보다 더 많은 사람이 계절과 날씨에 관계없이 겨울 스포츠를 경험할 수 있을 것으로 보인다.

냉장고라는 저장장치가 발명되기 전까지 얼음은 귀중품이었다. 조선시대의 대표적인 법전인 경국대전에는 얼음을 가장 더운 음력 6월에 당상관 이상의 고위관리에게 지급한다는 내용이 쓰여 있다. 이제는 계절에 상관없이 얼음판을 만들 수도 있으며 얼음판과 비슷한 인공 얼음 위에서 겨울 스포츠를 여름에 즐기게 됐으니 격세지감이 느껴진다. 혹시 아는가. 10년 뒤 동계올림픽은 열대지방에서 열리게 될지. (글 : 이정호 과학칼럼니스트)
 
 
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“남자는 네 시간, 여자는 다섯 시간, 그리고 바보는 여섯 시간 잔다.” 나폴레옹이 잠자는 시간에 대해 한 말이다. 하루에 세 시간 이상 자지 않고도 전투마다 승전보를 울렸던 나폴레옹의 건강 비결은 10분 정도 눈을 붙이는 토막잠. 나폴레옹은 굵고 짧게 푹 자는 잠을 선호했다.

오늘날 과학자들의 견해는 조금 다르다. 잠이 우리 몸에 매우 중요한 역할을 담당한다는 사실이 속속 밝혀지고 있기 때문이다. 또 무턱대고 잠을 자기 보다 자신의 몸에 맞춰 잠자는 것이 더 효과적이라고 한다. 과학자들이 밝힌 잠의 이모저모를 살펴보자.

미국 시카고대 앨런 레치섀픈 박사는 턴테이블에 실험쥐를 올려놓고 쥐가 잠들려 할 때마다 회전시키는 실험을 했다. 잠자지 못한 쥐는 3주만에 죽었다. 먹이나 물이 없었을 때보다 불과 3일을 더 살았을 뿐이다. 잠자지 못한 쥐는 체온이 떨어지고 면역력이 떨어져 평소 쉽게 물리쳤던 세균에 감염돼 죽었다. 음식이나 물 못지않게 잠이 생명 유지에 중요하다는 뜻이다.

이처럼 수면 시간은 생명과 깊은 연관이 있다.그렇다고 무턱대고 많이 자면 좋지 않다. 미국 캘리포니아대 정신과 대니얼 크립케 교수의 연구결과에 따르면, 수면 시간이 짧거나 반대로 너무 길면 사망률이 높아진다. 가장 이상적인 수면 시간은 6~7시간이며, 4시간 이하로 자거나 8시간 이상 자면 오히려 사망률이 높아진다. 수면 시간 4시간 이하인 사람의 사망률은 7시간인 사람에 비해 남자는 62%, 여자는 60%나 높다. 수면시간이 10시간 이상인 사람도 7시간인 사람에 비해 각각 73%, 92% 높게 나타났다.

수면 시간은 건강 외에 다른 부분에도 영향을 미친다.잠이 부족하면 도덕적 판단력이나 양심이 흐려진다.미국 메릴랜드 연구소는 26명의 군인들을 대상으로 53시간 동안 잠을 재우지 않고 판단력을 알아보는 실험을 했다. 잠이 부족한 상태에서 군인들은 공통적으로 판단력이 필요한 문제를 해결하는 데 시간이 오래 걸렸고, 도덕적 문제를 전혀 개의치 않고 판단을 내렸다. ‘수면은 피로한 마음의 최상의 약이다’는 명언을 실감하게 하는 연구다.

또 잠이 부족하면 고통을 더욱 심하게 느끼게 된다.수면이 방해를 받으면 우리 몸이 통증을 견디는 능력이 떨어져 요통이나 위경련 같은 자발 통증을 더 많이 느끼게 된다는 연구 결과가 나왔다. 존스 홉킨스대 연구팀은 32명의 건강한 여성을 두 그룹으로 나눠 3일 동안 푹 잔 그룹과 도중에 여러 번 깨워 숙면을 방해한 그룹을 비교했다. 숙면을 취하지 못한 그룹이 숙면을 취한 그룹보다 통증에 더 예민하게 반응했다. 몸의 치유와 휴식은 편안한 잠자리에서만 이뤄진다는 것을 알 수 있다.

그럼 어떻게 잠을 자는 것이 좋을까. 우선 자신의 수면형이 무엇인지 파악해야 한다.사람의 수면형은 ‘올빼미형’과 ‘종달새형’이 있다. 올빼미형은 밤 늦게까지 왕성하게 활동하는 대신 아침에 일어나기 힘든 사람이고, 종달새형은 아침 일찍 일어날 수 있지만 일찍 자야하는 사람을 말한다. 이는 유전적 요인에 의해 결정된다. 올빼미형은 ‘Fbxl3’ 유전자에 돌연변이가 일어나 생체시계가 변했기 때문에 밤에 왕성하게 활동한다.

재미있는 사실은 잠을 못자도 잘 견디는 사람과 그렇지 않은 사람도 유전자의 차이로 달라진다는 것이다. 체내시계 유전자인 ‘PER-3’ 두 쌍이 모두 짧은 사람은 잠을 못 자도 잘 견딘다. 반면 두 쌍 모두 긴 사람은 잠을 못자면 견디지 못하고 기억력도 떨어진다. 야근을 잘하고 못하고가 유전적으로 결정된다는 뜻이다. 따라서 자신의 수면형을 잘 알고 이에 맞춰 수면을 취하는 것이 좋다.

수면형이 무엇인지 파악했으면 생체 리듬에 따라 규칙적인 수면 습관을 가져야 한다.예를 들어 주말에 밀린 잠을 몰아서 자는 사람이 있는데 월요병의 원인이 된다. 특히 휴일의 긴 낮잠은 뇌를 멍하게 만든다. 우리 뇌에는 수면 리듬을 담당하는 ‘체내시계’라는 것이 있어 낮과 밤의 리듬을 탄다. 이 리듬에 혼란이 생기면 정신적, 신체적으로 불협화음이 생긴다.

체내시계는 24시간 10분을 주기로 실제 하루보다 약간 길다. 이 차이를 만회하려면 오전 중에 햇볕을 쬐어야 한다. 월요일에 일찍 일어나고 싶다면 일요일 아침에 일찍 일어나 햇볕을 쬐는 것이 중요하다. 햇빛에 반응한 체내시계가 지구의 자전주기에 맞춰 활동을 시작하기 때문이다.

아무리 졸리고 피곤한 상태라도 강한 햇볕을 쬐고 나면 어느 정도 활력을 되찾는다. 수면 리듬은 여러 가지 이유로 무너질 수 있다. 계절 변화도 하나의 원인으로 해가 빨리 뜰수록 잠에서 깨는 시간은 자연히 앞당겨진다. 빛에 민감하게 반응하는 뇌 내분비선의 수면 호르몬 생성이 줄어들기 때문이다.

사람은 누구나 수면 리듬을 갖는다. 하루 종일 활동을 하고 밤이 되면 잠을 자는 리듬을 따르는 것이 몸의 건강에 더없이 중요하다. 상쾌한 기분으로 하루를 시작하고 싶다면 눈을 뜨자마자 커튼을 열어 젖혀 몸에 신호를 보내자. 체내시계를 잘 조절해 깊은 숙면을 취하는 것이야 말로 가장 좋은 보약이 될 것이다. (글 : 김형자 과학칼럼니스트)
 
 
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“남자는 네 시간, 여자는 다섯 시간, 그리고 바보는 여섯 시간 잔다.” 나폴레옹이 잠자는 시간에 대해 한 말이다. 하루에 세 시간 이상 자지 않고도 전투마다 승전보를 울렸던 나폴레옹의 건강 비결은 10분 정도 눈을 붙이는 토막잠. 나폴레옹은 굵고 짧게 푹 자는 잠을 선호했다.

오늘날 과학자들의 견해는 조금 다르다. 잠이 우리 몸에 매우 중요한 역할을 담당한다는 사실이 속속 밝혀지고 있기 때문이다. 또 무턱대고 잠을 자기 보다 자신의 몸에 맞춰 잠자는 것이 더 효과적이라고 한다. 과학자들이 밝힌 잠의 이모저모를 살펴보자.

미국 시카고대 앨런 레치섀픈 박사는 턴테이블에 실험쥐를 올려놓고 쥐가 잠들려 할 때마다 회전시키는 실험을 했다. 잠자지 못한 쥐는 3주만에 죽었다. 먹이나 물이 없었을 때보다 불과 3일을 더 살았을 뿐이다. 잠자지 못한 쥐는 체온이 떨어지고 면역력이 떨어져 평소 쉽게 물리쳤던 세균에 감염돼 죽었다. 음식이나 물 못지않게 잠이 생명 유지에 중요하다는 뜻이다.

이처럼 수면 시간은 생명과 깊은 연관이 있다. 그렇다고 무턱대고 많이 자면 좋지 않다. 미국 캘리포니아대 정신과 대니얼 크립케 교수의 연구결과에 따르면, 수면 시간이 짧거나 반대로 너무 길면 사망률이 높아진다. 가장 이상적인 수면 시간은 6~7시간이며, 4시간 이하로 자거나 8시간 이상 자면 오히려 사망률이 높아진다. 수면 시간 4시간 이하인 사람의 사망률은 7시간인 사람에 비해 남자는 62%, 여자는 60%나 높다. 수면시간이 10시간 이상인 사람도 7시간인 사람에 비해 각각 73%, 92% 높게 나타났다.

수면 시간은 건강 외에 다른 부분에도 영향을 미친다. 잠이 부족하면 도덕적 판단력이나 양심이 흐려진다. 미국 메릴랜드 연구소는 26명의 군인들을 대상으로 53시간 동안 잠을 재우지 않고 판단력을 알아보는 실험을 했다. 잠이 부족한 상태에서 군인들은 공통적으로 판단력이 필요한 문제를 해결하는 데 시간이 오래 걸렸고, 도덕적 문제를 전혀 개의치 않고 판단을 내렸다. ‘수면은 피로한 마음의 최상의 약이다’는 명언을 실감하게 하는 연구다.

또 잠이 부족하면 고통을 더욱 심하게 느끼게 된다. 수면이 방해를 받으면 우리 몸이 통증을 견디는 능력이 떨어져 요통이나 위경련 같은 자발 통증을 더 많이 느끼게 된다는 연구 결과가 나왔다. 존스 홉킨스대 연구팀은 32명의 건강한 여성을 두 그룹으로 나눠 3일 동안 푹 잔 그룹과 도중에 여러 번 깨워 숙면을 방해한 그룹을 비교했다. 숙면을 취하지 못한 그룹이 숙면을 취한 그룹보다 통증에 더 예민하게 반응했다. 몸의 치유와 휴식은 편안한 잠자리에서만 이뤄진다는 것을 알 수 있다.

그럼 어떻게 잠을 자는 것이 좋을까. 우선 자신의 수면형이 무엇인지 파악해야 한다. 사람의 수면형은 ‘올빼미형’과 ‘종달새형’이 있다. 올빼미형은 밤 늦게까지 왕성하게 활동하는 대신 아침에 일어나기 힘든 사람이고, 종달새형은 아침 일찍 일어날 수 있지만 일찍 자야하는 사람을 말한다. 이는 유전적 요인에 의해 결정된다. 올빼미형은 ‘Fbxl3’ 유전자에 돌연변이가 일어나 생체시계가 변했기 때문에 밤에 왕성하게 활동한다.

재미있는 사실은 잠을 못자도 잘 견디는 사람과 그렇지 않은 사람도 유전자의 차이로 달라진다는 것이다. 체내시계 유전자인 ‘PER-3’ 두 쌍이 모두 짧은 사람은 잠을 못 자도 잘 견딘다. 반면 두 쌍 모두 긴 사람은 잠을 못자면 견디지 못하고 기억력도 떨어진다. 야근을 잘하고 못하고가 유전적으로 결정된다는 뜻이다. 따라서 자신의 수면형을 잘 알고 이에 맞춰 수면을 취하는 것이 좋다.

수면형이 무엇인지 파악했으면 생체 리듬에 따라 규칙적인 수면 습관을 가져야 한다. 예를 들어 주말에 밀린 잠을 몰아서 자는 사람이 있는데 월요병의 원인이 된다. 특히 휴일의 긴 낮잠은 뇌를 멍하게 만든다. 우리 뇌에는 수면 리듬을 담당하는 ‘체내시계’라는 것이 있어 낮과 밤의 리듬을 탄다. 이 리듬에 혼란이 생기면 정신적, 신체적으로 불협화음이 생긴다.

체내시계는 24시간 10분을 주기로 실제 하루보다 약간 길다. 이 차이를 만회하려면 오전 중에 햇볕을 쬐어야 한다. 월요일에 일찍 일어나고 싶다면 일요일 아침에 일찍 일어나 햇볕을 쬐는 것이 중요하다. 햇빛에 반응한 체내시계가 지구의 자전주기에 맞춰 활동을 시작하기 때문이다.

아무리 졸리고 피곤한 상태라도 강한 햇볕을 쬐고 나면 어느 정도 활력을 되찾는다. 수면 리듬은 여러 가지 이유로 무너질 수 있다. 계절 변화도 하나의 원인으로 해가 빨리 뜰수록 잠에서 깨는 시간은 자연히 앞당겨진다. 빛에 민감하게 반응하는 뇌 내분비선의 수면 호르몬 생성이 줄어들기 때문이다.

사람은 누구나 수면 리듬을 갖는다. 하루 종일 활동을 하고 밤이 되면 잠을 자는 리듬을 따르는 것이 몸의 건강에 더없이 중요하다. 상쾌한 기분으로 하루를 시작하고 싶다면 눈을 뜨자마자 커튼을 열어 젖혀 몸에 신호를 보내자. 체내시계를 잘 조절해 깊은 숙면을 취하는 것이야 말로 가장 좋은 보약이 될 것이다. (글 : 김형자 과학칼럼니스트)

출처:과학향기

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Posted by 때찌1
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