[태그:] 지구온난화

  • 더위와 수면 건강, 점점 더워지는 현실에서 ‘좋은 잠’을 유지하려면?

    더위와 수면 건강, 점점 더워지는 현실에서 ‘좋은 잠’을 유지하려면?

    이미지 출처 : Motion Elements
    이미지 출처 : Motion Elements

    인간의 뇌는 보통 추위보다 더위에 더 민감한 경향이 있다고 한다. 그렇다면 기후 변화로 인해 지구 온도가 점점 상승하고 있는 현실에 대한 우려가 앞선다. 실제로 여름이 다가오면 열대야로 인해 잠을 설치는 사람들이 많고, 이로 인해 다양한 건강 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

    환경 문제로 인한 기후 변화는 한두 사람의 노력으로 어찌할 수 있는 일이 아니다. 그래서 학계에서는 더위와 수면 건강의 관계에 주목하면서, 더위 속에서도 건강한 수면을 유지할 수 있는 방법을 모색하고 있다.

     

    지구 온난화와 수면 시간 감소

    더위에 노출되면 우리 몸은 체온 조절 장치를 가동하고 스트레스 시스템을 활성화한다. 보통 이 과정에서는 교감 신경계가 활성화된다. 하지만 알다시피 수면은 부교감 신경계가 활성화돼야 하는 과정이다. 덥거나 열이 날 때 잠들기 어려워지는 이유다. 

    체온과 휴식 상태를 조절하는 신경은 서로 밀접한 연관을 갖고 있다. 실제로 잠이 들기 위해서는 심부 체온이 평상시보다 1~2℃ 가량 낮아져야 한다. 또한, 잠을 자는 동안 적정 수준 이하의 온도가 유지돼야만 양질의 수면을 유지할 수 있다. 열대야일 때 잠들기 어렵거나 종종 잠에서 깨는 이유가 여기에 있다. 즉, 더위와 수면 건강은 서로 상충하는 관계라 할 수 있다.

    실제로 2024년 <수면 의학(Sleep Medicine)> 저널에 게재됐던 한 논문에서는, 기후 변화와 도시화가 전 지구적인 기온 상승에 기여했으며, 그로 인해 모든 인간의 수면에 위협을 초래했다고 지적한다. 

    좀 더 거슬러올라가, 2022년 <원 어스(One Earth)>에 발표됐던 한 연구에서도 이와 비슷한 맥락의 이야기가 담겨있다. 21세기가 시작된 후 20년이 지나는 동안, 그 전에 비해 매년 평균 44시간의 수면 시간을 잃었다는 내용이다. 지금과 같이 지구 온난화가 심화될 경우, 2099년까지 1인당 수면 시간은 연간 50시간에서 최대 58시간까지 줄어들 수 있다는 연구도 발표된 바 있다. 

    위에 언급된 수면 시간은 연평균이기 때문에, 이를 일 단위로 나누면 고작 몇 분 정도의 차이라고 가볍게 여길 수도 있다. 하지만 점진적이고 확정적으로 수면 시간이 줄어들고 있다는 점은 명확한 사실이다. 이에 대해서는 경계가 필요하다.

    Designed by Freepik
    Designed by Freepik

     

    더위와 수면 건강의 관계

    인간의 몸은 잠을 자는 동안 생리적 상태를 수면에 최적화시킨다. 처음 잠이 들기 위해서는 우리 몸의 심부 체온이 평상시보다 1~2℃ 가량 낮아져야 하는데, 이는 뇌의 입장에서 ‘수면을 시작한다’라는 중요한 신호로 받아들여진다. 보통 피부에 근접한 혈관을 확장시켜 열을 외부로 방출하거나, 땀을 흘리는 방식으로 체온을 낮추게 된다.

    외부 기온이 높다거나 침실 온도가 높을 경우, 이러한 과정에 제한이 생긴다. 몸 바깥의 온도가 충분히 낮지 않으면 열이 효과적으로 배출될 수 없기 때문에 체온 조절에 문제가 생긴다. 이렇게 되면 뇌는 체온이 올라가는 것을 막고 정상 범위를 유지하려 한다. 

    이 지점에서 더위와 수면 건강의 관계가 여실히 드러난다. 체온 조절이 어려워지는 상황은 뇌가 느끼기에 위기상황(스트레스 상황)이다. 즉, 이에 대응하기 위해 교감 신경계가 활성화된다. 수면 상태는 부교감 신경계의 활성화가 필요하므로, 수면 상태를 유지하기 어려워진다.

    또한, 어렵사리 잠에 들고 다행히 중간에 깨지 않더라도, 체온 조절이 제대로 되지 않으면 전체적인 수면 주기에 영향을 미치게 된다. 렘 수면과 비렘 수면이 주기적으로 반복돼야 하는데, 이 사이클이 제대로 이루어지지 않으면서 수면의 질이 전반적으로 떨어진다. 충분히 자고 일어났는데도 피곤함이 가시지 않는다거나, 잠을 제대로 못잔 것과 같은 증상이 반복될 수 있는 것이다.

    충분히 자고 일어났는데도 피곤함이 가시지 않는 경험은 누구나 한 번쯤 있을 것이다 / Designed by Freepik
    충분히 자고 일어났는데도 피곤함이 가시지 않는 경험은 누구나 한 번쯤 있을 것이다 / Designed by Freepik

     

    점점 더워지는 현실, 더위와 수면 건강에 대한 대책은?

    이론적으로 ‘적당히 시원한 환경을 갖춰야 숙면이 가능하다’라는 내용은 잘 알려진 사실이다. 하지만 현실적으로 기온이 점점 더워진다면, 침실의 온도를 조정하는 데도 한계가 있을 수밖에 없다. 그렇다면 더위와 수면 건강에 대한 대처방안으로는 무엇이 있을까?

    프랑스 파리 시테 대학의 연구팀은 “인간은 일반적으로 생각하는 것보다 더 높은 온도를 견딜 수 있다”라고 이야기했다. 그는 수면에 관한 여러 연구를 분석해, 최대 28℃ 환경에서도 충분히 질 좋은 수면을 취할 수 있다고 이야기했다. 보편적으로 알려진 잠자리의 적정 온도가 18~22℃ 사이라는 것을 감안하면 상당한 차이가 있다.

    연구팀 소속의 파비앙 소베 연구원은 “통풍이 잘 되는 티셔츠와 반바지 등을 입고, 환기가 잘 되는 환경에서 가벼운 이불을 덮고 자면 상대적으로 높은 온도에서도 좋은 수면을 취할 수 있다”라고 이야기했다. 오히려 온도를 낮추기 위해 항상 에어컨을 켜놓고 잔다면, 몸이 그 온도에 적응해버리기 때문에 조금만 더워져도 적응하기 어려울 거라는 지적이다.

     

    몸을 시원하게 하는 방법들

    실제로 우리나라 여름의 주된 적으로 기온보다 습도를 지적하는 전문가들이 적지 않다. 그들은 습도를 충분히 낮췄을 때, 같은 기온에서도 상대적으로 덜 덥다고 느끼는 것을 근거로 삼는다. 이는 환기가 잘 되는 환경을 강조한 파비앙 소베 연구원의 지적과도 비슷한 맥락이다.

    이밖에도 잠들기 전 체온을 낮출 수 있는 방법들이 여러 가지 있다. 미지근한 물 또는 약간 시원한 정도의 물로 샤워를 하고 잠자리에 든다든가, 시원한 물에 발을 담가 심부 체온을 떨어뜨리는 방법이 대표적이다.

    한편, 체온을 높일 수 있는 커피와 알코올은 저녁 시간대에 멀리 하는 것이 좋다. 알코올은 잠에 빠져들기는 좋지만 수면의 품질을 떨어뜨리기 때문에 결과적으로 충분한 회복을 방해한다. 만약 더위로 인해 밤잠을 설쳤다면, 하루 중 가장 더운 시간대라 할 수 있는 점심시간을 이용해 짤막하게 낮잠을 자는 것으로 수면 부족의 영향을 일부 완화할 수 있다.

    적당히 시원한 온도로 샤워를 하고 통풍이 잘 되는 옷차림으로 잠들면 다소 덥게 느껴지는 날씨에도 숙면이 가능하다 / Designed by Freepik
    적당히 시원한 온도로 샤워를 하고 통풍이 잘 되는 옷차림으로 잠들면 다소 덥게 느껴지는 날씨에도 숙면이 가능하다 / Designed by Freepik

     

  • 산림욕의 효과와 인간 건강, 지구 온난화의 연결고리

    산림욕의 효과와 인간 건강, 지구 온난화의 연결고리

    이미지 출처 : Motion Elements
    이미지 출처 : Motion Elements

    숲이나 자연 환경에서 시간을 보내는 것을 가리켜 ‘산림욕’이라 한다. 흔히 쓰는 말이긴 하지만, 좀 더 가벼운 느낌으로 바꿔서 표현할 수도 있다. ‘자연 치유’ 또는 ‘숲 치유’ 정도, 혹은 대중적인 표현으로 ‘숲속 힐링’ 정도로 표현할 수 있겠다. 

    나무의 중요성이 무엇인가 묻는다면, 산림욕의 효과를 비롯해 ‘자연이 주는 건강상 이로움’을 1순위로 꼽지 않을까 한다. 이와 함께 장기적인 지구 환경 변화도 함께 관심을 가질 필요가 있다. 환경 변화는 사실상 우리의 건강상 문제와 무관하지 않기 때문이다.

     

    건강 문제와 산림욕의 효과

    자연 치유라 하면 어떤 이미지를 떠올리는지는 제각각이겠지만, 분명한 건 그리 거창한 일은 아니라는 것이다. 숲 또는 식물이 많은 장소에서 시간을 보내는 것만으로도 충분하다. 최근 발표된 몇 건의 연구들을 살펴보면, 숲을 거닐며 시간을 보내는 것이 뇌 기능 향상과 정신건강 회복에 도움이 된다는 것을 알 수 있다.

    지난 11월 <심리학 프론티어(Frontiers in Psychology)>에는 ‘스트레스 받는 사람들에게 산림욕이 미치는 영향’이라는 제목의 연구 결과가 게재됐다. 중간 수준의 스트레스를 느끼는 사람 약 30명을 대상으로 숲 체험을 하게 한 결과, 스트레스 수치가 유의미하게 개선됐다는 것이 핵심이다. 특히 신경계의 균형 및 스트레스 반응의 적응력이 향상돼 스트레스 감소 효과를 가져온다고 보았다.

    올해 들어서도 같은 맥락의 결론을 내놓은 논문이 2건 있었다. 하나는 <도시 임업 및 도시 녹화(Urban Forestry & Urban Greening)>에 지난 2월 게재된 것이고, 다른 하나는 <질병(Diseases)> 저널에 지난 3월 게재된 것이다. 각각 노인들의 인지 건강과 산림욕의 효과, 여성 우울증과 산림욕의 효과를 다룬 논문들이다.

    이들 논문에 따르면 숲에서 시간을 보내는 것은 노인들의 주의력, 작업기억을 향상시키며, 때때로 창의성까지 향상시킨다는 결과가 나왔다. 한편, 다른 논문에서는 우울증을 앓고 있는 여성들에게도 뚜렷한 증상 완화 효과가 나타났다는 결론을 내리고 있다.

    산림욕이 뇌 기능과 정신건강에 도움이 되는 이유는, ‘자연에서 들리는 소리’를 만끽할 수 있기 때문일 것이다. 부드럽고 반복적인 패턴으로 이루어진 자연의 소리는 인체의 자연스러운 리듬을 거스르지 않기 때문에 심신을 이완시키고 부교감 신경계를 활성화시킨다. 또한, 나무 등 식물에서 방출되는 항균 물질을 자연스레 흡입함으로써 면역력을 높이고 스트레스 수치를 낮출 수 있다.

    이미지 출처 : Motion Elements
    이미지 출처 : Motion Elements

     

    지구 온난화에 대한 경고

    숲과 나무의 중요성은 당장 눈앞의 신체적, 정신적 건강에만 그치지 않는다. 더 나아가 환경 문제와도 관련이 있다. 산림욕의 효과를 제대로 활용하기 위해서라도, 앞으로도 지속적으로 누리기 위해서라도 우리는 환경 문제에 관심을 가질 필요가 있다.

    환경, 기후 등에 관한 자료를 살펴보면 ‘산업혁명 이후 전 세계적으로 약 50% 가량의 나무가 사라졌다고 경고한다. 2024년 지구 기후 현황 보고서에서 평균 기온이 이례적으로 높게 올라갔다고 지적한 것과도 무관하지 않은 내용이다.

    환경은 언뜻 건강과 별 상관이 없어 보일 수 있지만, 장기적으로 보면 그렇지 않다. 건강과 매우 밀접한 관련이 있다. 지구의 평균 기온이 올라간다는 것은, 전체적으로 인간이 감당해야 할 온도가 높아진다는 것 외에도 건강상 여러 가지 문제로 이어진다. 우선 기온이 높아지는 것은 나무가 줄어듦으로써 온실가스의 한 종류인 이산화탄소를 충분히 흡수하지 못하기 때문이다.

    또한, 나무는 이산화탄소 외에 대기 중의 유해 물질을 흡수하는 역할도 한다. 나무가 줄어들면 대기 질이 나빠지기 쉬우므로 미세먼지 농도가 더 높아질 우려도 있다. 더 나아가 대기권을 보호하는 역할을 하는 오존층이 약해지면서 자외선 차단율에 문제가 생긴다. 햇빛에 노출되면서 피부에 가해지는 자극이 지금보다 더 심해질 수 있다는 것이다.

    지난 3월 <네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)>에 발표된 바에 따르면 기온이 상승함에 따라 체온 조절이 더 힘들어지므로, 심장 건강에 유의해야 한다는 경고도 제기됐다. 마찬가지로 3월에는 미국 존스홉킨스 의과대학을 주축으로 한 다기관 연구팀이 ‘기온이 높아지면 대기가 더 건조해지므로 호흡기 건강도 주의해야 한다’라는 내용을 발표하기도 했다.

    단기적인 건강을 위해 자연과 가까이 지내자는 제안은 매우 유의미하다. 다만, 이와 함께 우리 주위의 자연이 잘 유지·보호되고 있는지에도 보다 적극적인 관심이 필요하다. 숲과 나무를 가까이 함으로써 스스로의 건강을 챙기고, 능동적으로 보호하려 함으로써 환경 보호와 함께 장기적인 건강까지 보장받을 수 있음을 기억하자.

    지구온난화와 숲, 인간의 건강은 하나로 연결돼 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    지구온난화와 숲, 인간의 건강은 하나로 연결돼 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

  • 인간의 체온 유지, 체온 조절 능력, 생각보다 낮을 수도

    인간의 체온 유지, 체온 조절 능력, 생각보다 낮을 수도

    이미지 출처 : Motion Elements
    이미지 출처 : Motion Elements

    인간을 비롯한 포유류는 ‘정온동물’이다. 혹은 ‘온혈동물’이라고도 한다. 바깥 온도와 관계 없이 체온을 일정하게 조절하는 능력을 가지고 있다는 뜻으로, 파충류나 양서류와 같은 ‘변온동물’과 반대되는 개념이다. 

    바깥 온도가 변하면 인체 내에서는 체온을 조절하기 위한 대사 작용이 일어난다. 그렇다면 인간의 체온 유지 및 조절 능력은 어느 정도일까? 최근 연구에 따르면 인간의 체온 조절 한계는 그리 높은 편이 아니다. 이는 극도의 더위 속에서 안정적인 체온 유지, 체온 조절 능력이 어디까지 작동할 수 있는지에 대한 연구였다.

     

    인간의 체온 조절 한계점

    캐나다 오타와 대학과 인간&환경생리학 연구소(HEPRU)가 최근 <미국 국립 과학 아카데미 회보(PNAS)>에 발표한 연구에 따르면, 인간이 ‘안정적으로 생활할 수 있는’ 더위와 습도는 그리 높지 않다. 이는 점점 더워지고 있는 지구 온난화와 인간의 생존이 맞물리는 중요한 문제다.

    연구팀은 ‘열 단계 프로토콜(Heat Stage Protocol)’로 알려진 방법을 활용해 12명의 참가자를 대상으로 한 실험을 진행했다. 열 단계 프로토콜은 온도를 단계적으로 변화시키는 절차로, 본래는 재료나 소재가 온도에 따라 어떤 성질 변화를 일으키는지를 분석하는 데 사용되는 방법이다.

    연구팀은 참가자들을 여러 단계의 열과 습도 조건에 노출시키고, 체온 유지 및 조절이 불가능해지는 지점이 어디인지를 파악하고자 했다. 

    보통 이런 식의 실험에서는 각각의 단계를 짧은 시간 동안 경험하게 하는 방식으로 진행한다. 하지만 이 실험은 ‘체온 조절의 한계’를 파악하기 위한 것이었기 때문에, 특정 단계에 장시간 노출시키며 얼마나 오랫동안 버틸 수 있는지에 초점을 두고 측정했다.

    참가자들은 42℃의 온도와 57%의 상대 습도에 노출됐다. 연구팀에 따르면 이는 약 62℃ 정도의 체감 온도와 같은 환경이다. 실생활에 비유하자면 대중 목욕탕에서 볼 수 있는 ‘습식 사우나’에 버금가는 조건이라 할 수 있다.

    '사우나 이용 권장시간'이나 주의사항 등을 생각하면, 고온다습한 환경에 장시간 노출되는 것의 위험성을 예상할 수 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    '사우나 이용 권장시간'이나 주의사항 등을 생각하면, 고온다습한 환경에 장시간 노출되는 것의 위험성을 예상할 수 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

    ‘체온 조절 상한선’에 대한 재검토 필요

    당연한 결과지만, 참가자들 모두는 시간이 지남에 따라 심부 체온이 지속적으로 상승했다. 대부분의 참가자들은 최대 9시간을 넘기지 못했다. 물론 참가자 수가 매우 적었다는 것을 고려하면 이 또한 보편적인 결과라 보기는 어렵다. 

    우리나라의 경우, 흔히 한여름 폭염이라 불리는 날씨도 위 실험 조건에 비해 온도와 습도 모두 낮을 때가 많다. 별다른 건강 문제가 없는 사람일지라도, 이런 조건에서 9시간을 버틸 수 있는지를 묻는다면 불가능하다는 답이 더 많을 것이다. 9시간은커녕 2~3시간만 지나도 신체 기능에 이상이 발생할 가능성이 높다.

    물론 거주 지역의 평균적인 기후 조건에 따라, 혹은 개인의 체질이나 건강상태 등에 따라 무난하게 견딜 수 있는 상한선에는 차이가 있을 것이다. 연구팀이 이번 실험을 통해 말하고자 하는 핵심은, 인간의 체온 유지 및 체온 조절 능력의 ‘상한선’이 기존까지 알려져 있던 것보다 더 낮을 수 있다는 것이다. 

    연구팀은 기후 모델과 생리적 데이터를 함께 고려함으로써, 극심한 더위와 관련해 발생할 수 있는 건강 문제를 더 잘 예측하려는 노력이 필요하다는 입장을 전했다. 인간의 체온 유지 및 체온 조절 능력에 대해 전 지구적인 차원에서 전반적인 재검토가 필요하다는 것이다. 

    세계기상기구가 최근 발표한 ‘2024년 전 지구 기후 현황 보고서’에서는 2024년 한 해 동안 지구 평균 온도가 1.55도 높아졌다고 밝힌 바 있다. 기후 변화로 인해 극심한 더위가 점점 더 흔해지고 있으며, 그로 인한 열 스트레스 및 온열 질환 사례도 증가하고 있다. 이번 연구는 점차 극한으로 치닫는 기후 환경에서 인류의 안전을 주제로 한 논의의 필요성을 강조하는 사례다.

    지구 온난화는 '환경 문제' 뿐만 아니라 '인류의 생존'과도 연결지어 생각할 필요가 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    지구 온난화는 '환경 문제' 뿐만 아니라 '인류의 생존'과도 연결지어 생각할 필요가 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

  • 지구 온난화가 우리에게 미치는 영향, ‘심장 건강’에 유의 필요

    지구 온난화가 우리에게 미치는 영향, ‘심장 건강’에 유의 필요

    이미지 출처 : Motion Elements
    이미지 출처 : Motion Elements

    세계기상기구에서 19일(수) 발표한 ‘2024년 전 지구 기후 현황 보고서’에 따르면, 지난해 지구 평균 온도가 1.55도 상승한 것으로 나타났다. 산업화 이전 대비 1.5도를 초과한 첫 해라고 한다. 

    사실 이런 명확한 자료가 제시되기 전에도, ‘확실히 더워지고 있다’라는 것은 흔히 느끼고 있었다. 더위는 단순히 불쾌함의 문제만은 아니다. 지구 온난화가 우리에게 미치는 영향, 건강에 관해서는 어떤 부분을 우려해야 할까?

     

    더위와 심장 건강의 관계

    지구가 점점 더워지고 있는 상황을 고려했을 때, 지구 온난화가 우리에게 미치는 영향을 제대로 이해하는 것은 중요한 문제다. 서서히, 그리고 확실하게 진행되고 있는 문제이기 때문이다. 특히 건강상 영향, 그중에서도 생명 유지의 중심 기관이라 할 수 있는 심장 건강에 관심을 기울일 필요가 있다. 

    근본적으로 ‘열이 난다’라는 것은 심부 체온이 높아진다는 것을 의미한다. 특별히 어떤 설명을 곁들이지 않아도, 우리는 ‘열이 나는 것 = 건강상 이상이 있는 것’이라는 점을 알고 있다. 다른 관점에서 말하자면, 신체가 외부로부터 가해지는 열에 노출될 때도 정상적인 기능에 문제가 생긴다는 의미이기도 하다.

    정상적인 수준보다 체온이 높아지게 되면, 중추신경계는 열을 식히기 위해 혈관을 확장시키고 혈류를 증가시킨다. 혈관을 최대한 피부에 가깝게 함으로써 체내의 열을 배출하려는 작용이다. 이때 혈류가 증가함에 따라 심박수가 높아지게 된다. 심장에 가해지는 부담이 커진다는 뜻이다. 열, 즉 더위와 심장 건강 사이의 연결고리가 여기에 있다.

    일반적인 경우라면 어느 정도 시간이 지나면서 열이 방출되고 혈류도 정상적으로 돌아오게 된다. 하지만 열이 지속적으로 가해지는 상황이라면 어떨까? 열을 방출해도 체온은 금세 다시 높아지게 되고, 체온 조절을 위한 메커니즘이 계속 반복되며 신체 기능에 무리가 갈 것이다. 무더운 날씨에 바깥 활동을 오래 할 경우 ‘온열 질환’이 발생하는 것도 이와 관련이 있다.

    더운 날씨에 바깥 활동을 오래 하면, 체온 조절을 위해 심장에 그만큼 많은 부담이 가해질 수 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    더운 날씨에 바깥 활동을 오래 하면, 체온 조절을 위해 심장에 그만큼 많은 부담이 가해질 수 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

    지속적인 열 노출 경계 필요

    캐나다 오타와 대학과 미국 하버드 대학, 포츠머스 대학이 함께 진행한 최근 연구에서는 극심한 더위가 지속될 때 심장이 어떠한 영향을 받게 되는지를 정리하고 있다. 연구팀은 1961년부터 2024년까지 수십 년 동안 발표된 400건 이상의 연구를 검토하고 그 결과를 종합하는 메타 연구를 수행했다.

    이 메타 연구는 실험실 기반의 열 노출 연구들을 대상으로 했으며, 모든 연구를 통틀어 총합 6,800명 이상의 참가자 데이터를 검토해 종합했다. 연구 결과는 「네이처 커뮤니케이션즈(Nautre Communications)」에 게재됐다.

    연구를 통해 얻은 핵심 내용은 몇 가지로 압축해볼 수 있다. 피부를 대량의 온수에 노출시키는 방법을 활용한 연구는 신체에 지속적인 열이 가해지는 상황을 연출할 수 있는 가장 간단한 방법이다. 이것만으로도 신체에 빠른 과열 효과가 발생했으며, 심장에 가해지는 부담이 과도하게 높아진다는 것을 확인할 수 있었다.

    한편, 연구팀이 검토한 또 다른 실험은 기후 조절 효과를 얻을 수 있는 시설을 활용해 더운 날씨 또는 폭염 수준의 온도를 시뮬레이션하는 방식으로 진행했다. 이 실험의 참가자는 실제 온열 질환 상황과 유사한 심장 반응을 보였다.

    연구팀은 이번 메타 연구의 결과를 활용해, 향후 이어질 극심한 더위 상황에서 공중보건을 지킬 수 있는 전략을 개발할 수 있기를 바란다는 입장이다.

     

    지구 온난화가 우리에게 미치는 영향

    더위는 지구 온난화가 우리에게 미치는 영향 중 대표적인 문제다. 또, 앞으로도 계속 영향을 미칠 문제이기도 하다. 한층 이르게 찾아오는 더위부터 한여름의 폭염, 그리고 과거에 비해 춥지 않은 겨울 날씨 등 ‘온난화’라는 말을 체감할 수 있었던 해가 적지 않았다.

    최근 발표된 한 연구에서는 지구 온난화로 인해 대기가 점점 건조해질 것이며, 이로 인해 기관지 염증을 비롯한 호흡기 질환이 더욱 흔해질 것이라는 전망을 내놓은 바 있다. 공기의 평균적인 온도가 높아지면 더 많은 수분을 머금을 수 있게 되고, 그 결과 주변 수분을 더 많이 가져가면서 건조한 환경이 만들어질 거라는 설명이다.

    전 세계적으로 기후 문제를 강조하며 갖은 노력을 하고 있다지만, 그럼에도 해마다 기온은 상승 곡선을 그리고 있다. 점점 더워지는 기후와 건조해지는 공기, 심화되는 대기 오염 사이에서 건강을 지키기 위해 필요한 정보와 지식에 귀를 기울여야 하는 이유다.

    건조하고 더운 날씨가 심해지며, 건강 문제에 대한 관심을 촉구하고 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    건조하고 더운 날씨가 심해지며, 건강 문제에 대한 관심을 촉구하고 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

  • 기관지 염증 증가, “지구 온난화로 더 심해질 것”

    기관지 염증 증가, “지구 온난화로 더 심해질 것”

    Designed by Freepik
    Designed by Freepik

    지구 온난화가 어제 오늘의 일은 아니다. 이미 오래 전부터 지구의 온도가 점차 높아지고 있다는 경고가 나왔으며, 이에 따라 생태계의 변화 및 파괴에 대한 우려가 지속적으로 제기돼 왔다. 한편, 지구 온난화로 인한 대기 건조가 인간의 공중보건에도 영향을 미칠 수 있다는 연구결과가 제기됐다. 공기가 건조해지면 기관지 염증과 같은 문제를 더욱 자주 겪을 수밖에 없다는 관측이다.

     

    지구 온난화와 공기 건조

    미국 존스홉킨스 의과대학를 주축으로 한 다기관 연구팀은 17일(월) 학술지 「커뮤니케이션즈 지구와 환경(Communications Earth & Environment)」에 발표한 보고서를 통해 인간의 기도 및 기관지가 건조한 공기에 노출되면서 탈수 및 염증 위험이 높아진다고 이야기했다. 

    심화되고 있는 지구 온난화로 인해 향후 기관지 염증 사례가 증가할 것으로 예상된다는 것이다. 이는 알레르기성 비염이나 만성 기침과 같은 증상부터, 천식과 같은 만성 호흡기 질환 환자도 빠르게 증가할 수 있다는 경고다.

    대기의 온도에 따라 습도가 달라지는 것을 가리켜 ‘상대 습도’라 한다. 기온이 높아질수록 공기가 머금을 수 있는 수분의 함량이 많아지기 때문에, 공기는 주위에서 더 많은 수분을 가져가려 한다. 이에 따라 인간을 비롯한 생명체는 공기 중에 더 많은 수분을 빼앗길 가능성이 높아진다. 

    연구팀은 보고서를 통해 지구의 대기가 뜨거워지면서도 상대 습도는 대체로 동일하게 유지된다고 지적했다. 공기 온도가 높아졌는데 상대 습도가 유지된다는 것은, 그만큼 공기가 주변으로부터 수분을 빨아들인다는 의미가 된다. 

    이를 ‘증기압 적자(Vapor Pressure Deficit, VPD)’라 하여, 공기가 얼마나 급격하게 수분을 빨아들이는지를 측정하는 지표로 쓰인다. VPD가 높을수록 물의 증발 속도가 빨라지며, 그 결과로 인간은 물론 생태계 전반에 걸쳐 탈수 현상이 발생할 가능성이 높아진다.

    온도가 높아지면 공기는 그만큼 주위에서 수분을 더 빨아들이려 한다 / Designed by Freepik
    온도가 높아지면 공기는 그만큼 주위에서 수분을 더 빨아들이려 한다 / Designed by Freepik

     

    공기 건조와 기관지 염증

    VPD가 높아진다는 것은, 인간이 보유하고 있는 수분을 빼앗길 우려가 높아진다는 의미다. 온도가 높아진 만큼 공기는 더 많은 수분을 머금으려 하고, 인간의 피부에서, 그리고 호흡을 통해 드나드는 호흡기에서도 수분을 빼앗아간다. 

    인간의 건강에 ‘적정 습도’가 얼마나 중요한지는 여러 차례 강조된 바 있다. 적정 습도 이하의 환경은 세균이 번식하기 좋은 상태가 되므로, 신체의 염증 및 면역 반응이 더 많이 일어날 수 있게 된다. 여름철 냉방이나 제습, 또는 겨울철 난방으로 인해 실내 공기가 건조해지는 경우, 그리고 구강호흡을 통해 입속이 건조해지는 경우 세균 증식에 유리한 환경이 돼 체내 염증 악화로 이어질 수 있다.

    존스홉킨스 의과대학 겸임교수인 데이비드 에드워즈는 “건조한 공기는 오염된 공기 만큼이나 ‘공기의 질’을 결정하는 중요한 요인”이라며 “호흡기의 수분을 관리하는 것은 청결을 관리하는 것 못지 않게 필수적이다”라고 이야기했다. 공기 중의 오염된 물질이 체내 염증을 일으키는 것과 같이, 건조한 공기도 같은 현상을 일으킬 수 있다는 것이다.

     

    체내에서 발생하는 증산 작용

    연구팀은 호흡기 점막이 건조한 공기에 노출될 경우 ‘증산 작용’이 일어나는지를 살펴보았다. 증산 작용은 본래 식물의 잎에 있는 기공을 통해 수분이 손실되는 자연스러운 과정을 말한다. 다만, 증산율이 너무 높을 경우, 식물은 너무 빠르게 수분을 잃게 된다. 이렇게 되면 잎을 구성하는 세포에 손상이 발생할 수 있고, 나아가 식물의 생존을 위협하는 요인이 된다.

    연구팀은 기관지 상피 세포를 배양한 인간 기도 조직을 확보한 다음, 이를 건조한 공기에 노출시켜 점막의 두께 변화 및 염증 반응 정도를 평가했다. VPD가 높은 건조한 공기에 노출된 세포는 자연스럽게 존재하는 점액층이 얇아졌으며 염증 물질인 사이토카인 농도도 높게 나타났다. 연구팀이 사전에 예측한 것과 일치하는 결과다. 

    연구팀은 보다 명확한 검증을 위해 동물 모델을 활용한 실험도 진행했다. 건강한 쥐와 기도 건조증이 있는 쥐를 일주일 동안 간헐적으로 건조한 공기에 노출시켰다. 기도 건조증이 있는 쥐의 경우, 간헐적 노출만으로도 폐에서 면역 세포가 발견됐다. 호흡기에 염증 반응이 나타났다는 증거다. 반면, 습한 공기에만 노출된 쥐들에게서는 기도 건조증 여부와 무관하게 아무런 문제가 일어나지 않았다. 건조한 공기가 염증 반응을 촉진한다는 근거다.

    연구팀은 이 모든 결과를 종합해, 지구 온난화와 함께 대기 온도가 높아지고 공기가 건조해짐에 따라 기관지 염증 사례가 빠르게 증가할 것으로 내다봤다. 한편, 연구팀은 이러한 결과가 비단 기관지 염증에만 해당하지 않을 거라고 보았다. 특히 눈 건조증 및 관련된 질환에도 영향을 미칠 수 있다는 것이다.

    건조한 공기가 보편화되면서, 호흡기 건조로 인한 기관지 염증을 더 자주 겪게 될 것으로 예상된다 / Designed by Freepik
    건조한 공기가 보편화되면서, 호흡기 건조로 인한 기관지 염증을 더 자주 겪게 될 것으로 예상된다 / Designed by Freepik

     

  • ‘마스크 없는 삶’ 되찾을 수 있을까? 대기 중 이산화탄소 처리 기술 신규 개발

    ‘마스크 없는 삶’ 되찾을 수 있을까? 대기 중 이산화탄소 처리 기술 신규 개발

    Designed by Freepik (https://www.freepik.com/)
    Designed by Freepik (https://www.freepik.com/)

    대기 중 이산화탄소 농도는 산업혁명 이후 급격히 증가해왔다. 최근 몇 년간 매년 2~3ppm 정도씩 증가해왔으며, 2023년 기준 이산화탄소 농도는 약 420ppm을 넘어선 것으로 알려져 있다. 그 결과 지구 평균 기온은 약 1.2도 상승했으며, 이에 따라 해수면 상승, 생태계 파괴, 이상기후 등의 문제가 발생하고 있다.

    카이스트 생명화학공학과 고동연 교수 연구팀이 29일(월) 공기 중 이산화탄소를 효율적으로 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 해당 기술은 연구팀 소속 김규남 박사과정의 창업기업 소브(Sorv, 대표 김규남)를 통해 상업화를 추진 중이다. 이로써 대기 중 이산화탄소 증가로 인한 각종 문제를 해결할 수 있는 획기적 수단이 될 수 있을지 기대되는 대목이다.

     

    전기만으로 구동할 수 있는 탄소 포집 기술

    고동연 교수 연구팀이 개발한 기술은 순수 전기만으로 구동할 수 있는 것이 특징이다. 태양광, 풍력 등 친환경 재생에너지를 이용할 수 있으므로, 이산화탄소 포집을 위해 환경에 악영향을 미치는 방식의 에너지를 공급해야 하는 역설을 피할 수 있다.

    희박한 농도의 이산화탄소를 효과적으로 포집하기 위해, 연구팀은 고성능의 흡착 소재를 도입했다. 여기에 전기로 작동하는 가열원으로 열을 가해 순수한 이산화탄소를 얻어내는 방식이다. 가열원을 작동시키기 위해 별도의 복잡한 설비가 필요하지 않으므로, 전기에 접근성이 있는 모든 환경에 배치해 보다 효율적으로 이산화탄소를 포집할 수 있다. 

    이러한 과정을 통해 얻어낸 이산화탄소는 합성 연료 생산 및 플라스틱을 비롯한 자원 재활용에 접목할 수 있다. 탄소중립 방식으로 널리 활용함으로써 환경친화적인 성과를 낼 수 있는 것이다.

    전기화된 직접 공기포집 시스템 설명도 / 출처 : 카이스트(KAIST) 연구뉴스
    전기화된 직접 공기포집 시스템 설명도 / 출처 : 카이스트(KAIST) 연구뉴스

     

    각종 산업의 이산화탄소 배출량 관리

    2023년을 기준으로 대기 중 이산화탄소 농도가 420ppm이라는 것은 대기 중 0.042%가 이산화탄소임을 의미한다. 희박한 농도로 보일 수 있지만, 과거에 비해 뚜렷해진 온실효과로 인해 나타난 결과를 생각하면 파괴력이 무척 크다는 것을 실감할 수 있다.

    이산화탄소는 인간이 살아가는 대부분의 장소에서 배출되지만, 대규모로 배출되는 곳을 꼽으라면 보통 화석연료를 사용하는 곳이라 할 수 있다. 즉, 발전소나 각종 공장들이라는 의미다. 고동연 교수팀이 개발한 기술이 상용화될 경우, 이러한 필수 산업에서 배출되는 이산화탄소가 보다 효과적으로 줄어들 가능성이 생긴다.

    배출되는 이산화탄소의 양을 줄이고 이를 활용해 환경친화적인 자원 재활용이 가능해진다면 일석이조의 효과를 거둘 수 있는 셈이다.

     

    공중위생과 건강에의 영향은?

    산업에서 대규모로 발생되는 이산화탄소가 효과적으로 관리된다면 대기 중의 이산화탄소 농도는 획기적으로 줄어들 수 있을 것이다. 이는 대중 건강 차원에서도 뚜렷한 장점이 된다.

    먼저 이산화탄소 배출이 줄어듦으로써 미세먼지나 유해한 가스의 농도가 감소할 가능성이 생긴다. 미세먼지가 유발할 수 있는 호흡기 및 심혈관계 질환의 유병률이 개선될 것을 기대할 수 있다는 의미다. 이렇게 되면 사람들은 ‘마스크 없는 삶’을 되찾을 수 있는 가능성이 생긴다.

    보다 맑은 공기를 마주하게 되면 대중의 전반적인 정신건강에도 긍정적인 효과가 생길 것이다. 미세먼지의 증가가 불안, 강박, 우울증의 증가와 연관이 있다는 연구결과가 있었다. 반대로 말하면, 대기 질이 개선되면 스트레스와 불안이 감소할 수 있다는 것이다. 이는 사회 전반적으로 건강이 증진되는 효과를 가져올 것이다.

    보다 대승적으로는 환경개선을 기대해볼 수 있다. 이산화탄소는 주요 온실가스 중 하나이므로, 이산화탄소 배출량 감소는 지구온난화를 완화시키는 효과를 가져올 것이다. 이로 인해 폭염 등 이상기후도 완화될 것을 기대할 수 있으며, 이에 따른 온열질환 등 질병의 발생에도 영향을 미칠 것이라 기대해볼 수 있다.

회사소개 · 이용약관 · 개인정보처리방침 · 청소년보호정책 · 저작권보호정책 · 이메일무단수집거부

헬스라이프헤럴드 | (주)메이븐크리에이티브 | 경기도 광주시 초월읍 설월길 45-13 2층

대표전화 070-8890-5653 | 이메일 healthlifeheraldnews@naver.com

인터넷신문 등록번호 경기 아 53970 | 등록일 2024-02-21 | 발행인·편집인 나지홍 | 청소년보호책임자 나지홍

Copyright © 헬스라이프헤럴드. All rights reserved.