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머지않아 인간이 다른 행성으로 여행을 떠나게 될지도 모르겠다. 그러나 그 전에 답해야 하는 질문이 있다. 우주비행사가 행성 간 이동에 소요하는 시간은 몇 달, 아니 몇 년이라고 생각하는가?
2017년 3월에 개봉될 예정인(일본 기준) 영화 『패신저스』에서 우주선 아발론 호는 5,000명 이상의 승객을 태우고 새로운 거주지를 향해서 120년 간의 여행에 나선다. 승객들은 출발 전에 각각 동면 장치에 들어가 약물이나 환경 컨트롤을 통해 활동을 정지한다. 동면을 하면 100년 이상 걸리는 우주여행 시간을 4개월 정도로 단축할 수 있는 것이다.
현재 인류는 이 영화와 같은 행성 간 여행을 할 수 있는 단계에는 이르지 못했지만 이 영화의 동면 기술은 현재의 사실을 바탕으로 하고 있다. NASA는 영화와 같은 프로세스로 우주비행사가 인공적으로 동면하는 장치를 개발하는 회사 「SpaceWorks」의 연구 자금을 지원하고 있다.
NASA는 2030년대에 화성에 인류를 파견한다는 목표의 「화성 여행」 프로젝트를 추진 중이며 SpaceWorks의 사장이자 COO인 John Bradford는 이 프로젝트를 위한 첫 미션 시기에 맞춰서 동면 기술을 개발할 수 있다고 본다.
어떤 방식으로 동면하는가?
SpaceWorks의 인공 동면은 인간의 중핵 체온（내장 등 환경 온도에 영향을 받지 않는 심부 체온）을 32도 이하로 낮추고, 추위에 대한 몸의 자연적인 방어 기능（몸이 부르르 떠는 등）을 멈추기 위해 진정 상태에 진입시킨다.
병원에서는 환자가 외상으로 인한 심정지 상태에 빠졌을 경우 혈류가 부족하여 치료를 위해 더 많은 시간이 필요할 때 이러한 「치료적 저체온」이나 「목표 온도 관리」라는 처치를 한다. 저체온 상태의 환자는 기절한 듯한 상태로, 신진대사를 떨어뜨리고 허혈성장애（저혈류에 의해 일어나는 영양 부족이나 산소 결핍에 의한 조직 손상）의 위험을 낮추기 위해 신경을 보호하는 활동을 한다. 몸이 회복되면 의사는 체온을 회복시킨 다음 다른 상처에 대처할 수 있다.
그러나 일반적으로 환자는 이러한 상태를 몇 일 동안만 지속할 수 있다. 지금까지 실험 결과 최장 기간은 중국에서 시행된 14일간으로, 환자에게 부정적인 부작용이 발생하여 더 이상 지속할 수 없음이 확인되었다. Bradford는 SpaceWorks가 현재의 테크놀로지를 더욱 발전시켜서 이러한 인체 냉각 기간을 연장시킬 수 있을 것이라고 본다.
예상했던 것 이상으로 우리의 현실은 인공동면에 접근하고 있다. 그러나 여전히 많은 문제가 남아있고 실현하려면 많은 발전이 필요하다.
영화와 같이 100년 이상 동면을 하는 것이 아니라 승무원은 2주 정도의 동면을 몇 번이나 반복하게 될 거라고 Bradford는 말한다. 2주간의 동면 후 승무원은 소생해서 몇 일 동안 회복하고 그 뒤에 또 다른 동면 사이클로 돌아간다.
의료팀은 동면 사이클 대비 1회 동면 시간에 큰 관심을 갖고 있다. 회복 기간이 있다면 장기간동면에 대한 영향이 없을 것이라 생각되기 때문이다.
영화를 보면 컴퓨터가 우주선의 기능을 감시한다. 그러나 현실적으로는 최초의 시험 기간에는 적어도 항상 1명은 깨어서 승무원과 시스템을 관리하게 될 것이라고 Bradford는 말한다.
그러나 SpaceWorks는 테크놀로지의 발전에 따라 화성까지 가는 전체 여행 기간 동안 승무원이 동면하는 기간을 서서히 늘려가고 싶어한다. 영양제가 담긴 액체 정맥 링거를 통해 승무원은 무의식 상태에서 생명을 유지할 수 있다.
영화와 달리 SpaceWorks는 노화를 멈추거나 수명을 연장시키거나 하지는 않는다. 따라서 영화와 같이 장기간 우주여행을 한다면 목적지에 도달했을 때는 120살을 먹게 된다.
그러나 기술의 발전에 따라 더 효율적으로 장기간의 우주여행을 할 수 있을 것이다. SpaceWorks는 승무원 1명당 필요한 우주선의 공간을 줄이기 위해 적극적으로 임하고 있다.
승무원이 동면한다면 필요한 거주 공간이나 숙박 시설, 식료품 등이 적어도 되며 고속으로 이동하거나 방사선 실드를 두껍게 함으로써 승무원을 보호하는 기술의 개발에 주력할 수 있다. 「저희는 인간에게 필요한 식료품이나 소모품을 가능한 한 줄여서 필요 공간을 가능한 한 소형화하는 시도를 하고 있습니다」라고 Bradford는 말한다. SpaceWorks는 NASA의 우주선 전체의 중량을 구조에 따라 다르긴 하나 52〜68％까지 줄일 계획이다.
우주선이 작아지면 우주여행도 보다 저렴해질 것이고 그렇게 된다면 현실적으로 우리가 우주여행을 떠날 수 있는 날도 더욱 가까워질 것이다.