무중력에 비행사 눈꺼풀도 뜬다…우주 가면 눈 작아 보이는 이유

NASA 사진 115장 분석해 첫 확인
지구 4.9㎜→우주 3.9㎜로 짧아져
"각막·시야·시력 영향 가능성" 제기

우주에 나가면 아래 눈꺼풀이 위로 올라가 눈이 작아 보인다는 연구 결과가 나왔다.

NASA 우주비행사의 눈을 지구(a)와 우주(b)에서 촬영한 모습. Eye & ENT Research

24일 연합뉴스에 따르면 호주 웨스턴시드니대와 독일 자를란트대 의료센터 등이 참여한 국제 연구팀은 국제 학술지 '아이 앤 이엔티 리서치(Eye & ENT Research)'에 이런 내용을 담은 논문을 실었다. 무중력에 가까운 환경에서 얼굴이 붓는다는 사실은 이미 알려져 있었지만, 눈 주변이 어떻게 달라지는지를 비행 중인 우주비행사를 놓고 따져본 것은 이번이 처음이다.

연구팀이 들여다본 것은 우주비행사들의 사진이었다. 미국 항공우주국(NASA) 온라인 이미지 자료실에서 우주비행사 13명이 찍힌 115장을 모았다. 남성이 12명, 여성이 1명이었고 평균 연령은 46세였다. 이 가운데 지구에서 찍힌 것이 52장, 우주에서 찍힌 것이 63장으로, 한 사람마다 양쪽에서 정면 사진을 최소 3장씩 확보했다.

잣대로 삼은 값은 'MRD2'다. 각막 한가운데에서 아래 눈꺼풀 가장자리까지 떨어진 거리를 뜻한다. 이 수치가 짧아지면 아래 눈꺼풀이 눈동자 쪽으로 다가서며 위로 밀려 올라갔다는 뜻이 된다.

분석 결과, 지구에서 평균 4.9㎜였던 MRD2는 우주에서 3.9㎜로 짧아졌다. 통계적으로 의미 있는 차이였다. 13명 모두에게서 같은 방향의 변화가 잡혔고, 그중 8명은 줄어든 폭이 1㎜를 웃돌았다. 의료 현장에서는 1㎜를 넘는 감소를 유의미하게 본다.

연구팀은 이 현상에 '역 안검하수(reverse ptosis)'라는 이름을 붙였다. 안검하수는 보통 눈꺼풀이 아래로 처지는 증상을 가리킨다. 연구팀은 "이전에는 눈에 띄지 않았던 MRD2 감소, 즉 아래 눈꺼풀이 일관되게 올라가는 현상을 관찰했다"고 밝혔다. 항공기를 급강하시켜 잠깐 무중력 상태를 만드는 포물선 비행에서도 같은 현상이 잡힌 만큼, 오랜 비행 끝에 서서히 진행되는 것이 아니라 중력이 사라지는 순간 곧바로 시작될 수 있다는 분석도 나온다.

우주를 유영하고 있는 우주비행사의 모습으로 기사 이해를 돕기 위한 사진. NASA

왜 이런 일이 벌어지는지에 대해서는 두 갈래 설명이 나왔다. 첫째는 체액이다. 중력이 약해지면 2ℓ가량의 체액이 머리 쪽으로 몰려 얼굴이 부풀고, 그 압력이 아래 눈꺼풀을 떠받칠 수 있다. 둘째는 얼굴 조직이 놓여 있던 힘의 균형이다. 지상에서는 중력이 피부와 근육, 힘줄을 턱 방향으로 끌어내리는데 우주에서는 그 힘이 사라져 조직이 제자리로 돌아가려는 반발력이 드러난다는 것이다.

연구팀은 이 변화를 겉모습 문제로만 넘기기 어렵다고 봤다. 아래 눈꺼풀이 어디에 놓이느냐가 각막 상태나 시야, 시력까지 건드릴 수 있어서다. 다만 우주비행사 3명 중 1명가량이 안구건조증을 호소하는 것으로 알려져 있지만, 둘 사이의 직접적 연관성까지 확인하도록 설계되지는 않았다. 홍보용으로 찍힌 사진을 뒤늦게 분석한 탓에 웃거나 고개가 기울어진 사진이 섞여 있었고, 개인별 측정 대신 평균 각막 지름을 기준으로 보정한 점도 한계로 꼽혔다.

한편 이런 물음이 무게를 얻은 것은 달과 화성 때문이다. 우주비행사들이 몇 달씩 머무는 임무가 현실로 다가오면서 몸이 어떻게 바뀌는지 미리 알아둬야 할 필요가 커졌다. 연구팀은 "조건을 통일한 후속 연구로 장기 비행이 눈 건강에 미치는 영향을 다시 확인해야 한다"며 이번 결과가 그 출발점이 될 것으로 기대했다.

김성욱 기자 abc123@asiae.co.kr