초등·고학년·중등 이상 한 달에 뼈·근육 1%씩 사라져
​색소 세포도 부족해져 흰머리 늘어
중력이 사라진 지구의 상상도. 하늘 위로 피아노와 배를 비롯해 온갖 물건들이 둥둥 떠있다./Unreal unity 유튜브
중력이 사라진 지구의 상상도. 하늘 위로 피아노와 배를 비롯해 온갖 물건들이 둥둥 떠있다./Unreal unity 유튜브
9개월 만에 지구로 돌아온 NASA의 우주 비행사 수니 윌리엄스(59)의 변화 과정. 우주로 떠나기 전에는 머리카락이 갈색이고 근육량도 정상이었지만, ISS에서 9개월간 머무르며 머리가 하얗게 변하고 주름이 늘었다. 또한 근육이 줄어들어 지구로 귀환했을 때 곧바로 자리에서 일어나지 못했다. /NASA

3월 18일, 우주정거장에 머물던 우주 비행사 2명이 지구로 돌아왔어요. 그런데 두 사람 모습을 보고 사람들은 깜짝 놀랐어요. 단 9개월 만에 엄청나게 나이가 든 모습이 돼버렸거든요. 원래 갈색이었던 머리카락은 하얗게 변했고요. 사람은 중력이 없는 상태에서 스트레스 지수가 높아집니다. 인간은 중력이 있는 지구에서 진화해 중력이 있어야 안정적이라고 느끼기 때문입니다.

스트레스 지수가 높으면, 몸에 영양분이 제대로 흡수되지 않아요. 게다가 피가 중력의 영향으로 몸속 구석구석을 돌아다닐 수 없다 보니, 머리카락에 있는 색소 세포도 잘 만들어지지 않는 겁니다. 이에 나이가 많지 않아도 흰머리가 생길 수 있죠. 눈 밑에 어두운 다크서클이 생기고, 피부 주름도 늘어난답니다.

중력이 거의 없는 우주에서 지내면 한 달에 1% 정도 뼈와 근육을 잃게 돼요. 지구에 도착한 우주인은 처음엔 자리에서 일어서지도 못해요. 그래서 들것에 실어 옮겨야만 한답니다. 그만큼 뼈와 근육 신경이 약해진 거예요. 또 우주에서는 피가 머리로 쏠리기 때문에 방향감각을 잃어버려요. 그래서 균형을 잡지 못하고 가만히 있어도 멀미처럼 메스꺼움을 느끼죠. 눈 압력이 높아져 시력도 나빠지고요.

이처럼 사람이 오랫동안 우주에 있으면 몸에 변화가 생겨요. 우주는 지구와 달리 ‘중력’을 거스르기 때문이죠. 중력이란 물체를 잡아당기는 힘을 말해요. 우리가 물건을 공중에 두면 바닥으로 툭 떨어지는 이유가 바로 중력이랍니다. 중력이 없으면 모든 것이 공중에 둥둥 떠다니거든요. 우리가 바닥에 똑바로 서 있거나 달리기 같은 운동을 하는 것도 중력이 있어야 가능해요.

중력을 처음으로 세상에 알린 사람은 영국의 과학자 ‘아이작 뉴턴(Isaac Newton)’이에요. 1600년대, 뉴턴은 나무에 매달린 사과가 땅으로 툭 떨어지는 걸 보고 중력 법칙을 만들었죠. 뉴턴의 중력 법칙에 따르면, 중력은 물체의 질량(質量)이 커질수록 강해져요. 또 두 물체 사이의 거리가 가까워질수록 강해진답니다.

/NASA
중학교 1학년 과학 2단원
여러 가지 힘
우주에서 똥 싸면 어떻게 될까요?
우주에서 똥을 싼다고 상상해 보세요. 똥이 바닥으로 떨어지지 않고 공중에 둥둥 떠다닐 거예요. 실제로 1969년에 발사한 미국 아폴로 10호의 우주인들은 똥 때문에 큰 봉변을 겪었어요. 우주선에서 누군가 싼 똥이 냄새를 풍기며 공중을 떠다녔거든요. 이런 일을 막기 위해 우주선에는 진공청소기처럼 똥을 빨아들이는 변기가 설치돼 있어요. 또는 비닐봉투를 바로 엉덩이에 가져다대고 똥이 떠다니기 전에 빠르게 입구를 오므려야 한답니다.

중력(重力): 지구가 물체를 잡아당기는 힘.

질량(質量): 어떤 물체에 포함되어 있는 물질의 양. 위치나 상태에 따라 달라지지 않는다.

  1. 9개월간 우주에서 지낸 비행사들은 신체에 어떤 변화가 생겼나요?
  2. 지구에서 갑자기 중력이 사라졌다고 상상해 보세요. 그렇다면 주변에 무엇이 공중으로 둥둥 뜰지 10가지 정도 뽑아 적어보고, 그림으로 그려보세요.