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인간이 생존할 수 있는 온도의 한계선은 얼마일까?

기후변화가 지구를 갈수록 덥게 만들면서 폭염이 전 세계 날씨 보고서의 정기적인 특징이 되었다. 매일, 매달, 내년 세계에서 가장 더운 날의 기록이 경신되고 있고, 전 세계 노동력의 약 70%, 즉 24억 명이현재 극심한 더위에 대한 높은 위험에 처해 있다고 밝혔다.
온난화가 갈수록 심각해지고 사망자가 계속 나오는 상황에서도 고온에 대처하는 방법에 대한 전문적 조언은 부족하고 사람들이 효과적으로 체온을 유지할 방법도 그 동안 제대로 연구되지 않았다.
2019년 시드니 대학교의 생리학자 올리 제이(Oilie jay)가 미래의 더위를 시뮬레이션하기 위해 특수 공간을 설계했다. 18개월이 걸려 완성된 구조물에서 제이 교수는 극심한 더위에서 인간이 생존할 수 있는 한계를 테스트하고 있다.
이 공간은 4*5m 크기의 방으로, 연구자들은 1분마다 온도를 1도씩 올리거나 내릴 수 있다. 5도에서 55도까지, 풍속을 제어하고 적외선 팸프를 사용해 햇빛을 시뮬레이션할 수 있다. 또한 신체에 미치는 열에 추가 영향을 미치는 주요 변수인 습도를 미세 조정할 수 도 있다.
실험 참가자는 격실 안에서 먹고, 자고, 운동하는 등 일상생활을 하며, 해치를 통해 음식과 기타 품목을 전달받을 수 있게 설계되었다. 부착된 센서로 심박수, 호흡, 발한 및 체온을 포함한 데이터를 수집하게 된다.
연구팀은 수학적 모델을 사용해서 젊고 건강한 사람이 6시간 후에 사망하는 '습구온도'를 정의했다. 습구온도는 과학자들이 열스트레스를 연구할 때 사용하는 척도로, 습도100%일 때 인간이 생존할 수 있는 온도의 한계를 말한다.

제이 교수의 실험 결과 인간의 생존 한계로 35도의 습도온도가 산출되었다. 다시 말해 습도 100%의 상황에서 기온이 35도에 이르면 땀이 배출되지 못해 체온이 계속 오르며 6시간 후에 사망한다는 것이다.
수 많은 공중 보건 기관이 여름철 건강관리에 이 연구 결과를 채택했다. 제이 교수는 이 실험이 많은 제한이 있는 기본적인 물리적 모델이지만 거의 모든 사람이 이를 사용하고 있다고 밝혔다.
한편 펜실베이니아 주립대의 래리 케니(Larry Kenney) 교수는 2021년 습구온도의 생존 한계를 약 31도라고 발표했다. 연구팀은 자전거 기구를 타는 동안 다양한 온도와 습도 조합에서 젊고 건강한 사람들의 핵심 체온을 추적해 이를 계산 한것이다.

케니 교수와 제이 교수의 연구팀을 포함해 전 세계의 많은 연구팀이 신체가 극심한 열에 어떻게 대처해야 할지 연구하고 있다.
그결과 연령에 따라 그늘과 햇빛에서 생존 한계를 추적했고, 사람들이 쉬거나 운동하는 동안에도 추정했다. 다양한 상황을 고려한 연구를 통해 그들은 습구온도의 생존 한계를 젊은 사람의 경우 26~34도 노인의 경우 21~34도로 추정해냈다. 더 상세하게는 사람들이 그늘에 있을 때보다 햇빛에 노출될 때 생존 한계가 더 낮고, 65세 이상의 사람들은 18~40세의 사람들보다 생존 한계가 더 낮다는 점을 시사하고 있다.
다시 말해 노인들은 젊은이들보다 더위에 견디기 힘들다는 결론이다.

연구팀은 또한 선풍기와 샤워 등 피부를 적셔서 온도를 낮추는 행동이 노인이 심장에 어떤 부담을 주는지도 조사했다. 연구자들은 습한 환경에서 선풍기를 사용하면 최소 38도의 기온까지 심장 부담을 줄일 수 있다는 사실을 발견했다. 하지만 건조한 열에서 선풍기를 사용하면 심장 부담이 증가했다는 사실다.
피부를 적시는 것은 건조한 더위와 습한 더위 모두에서 유익했다. 다시 말하면 많이 더울때는 샤워를 하여 물로 몸을 적시든지 물을 뿌리는 것이 유익하다는 말이다.
에어컨이 없는 환경에서 선풍기 사용 및 피부에 물을 뿌리기와 같은 일번적인 냉각 전략이 가장 효과적이라는 사실을 파악하는 것은 공중 보건 측면에서 사람을 보호하는 데 필수적이다.
제이 교수를 비롯해 이와 같은 연구를 하는 과학자들의 궁극적인 목표는 더위가 점점 더 공격적으로 변하는 세상에서 사람들의 건강을 지켜 내기 위한 방법을 연구하여 지구상 모든 사람들에게 알리려는 것이다.

우리는 더욱 더워지고 습해지는 세상에서 살아야 한다. 그래서 이런 세상을 어떻게 건강을 유지하면 살아야 할지를 계속 연구해야 할 것이다.

chapter 11 에서는 기후 변화에 또다른 변화는 기후 전염병이 만연한다. 를 서술하려 한다.
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chapter 11 기후 온난화로 인하여 기후 전염병이 만연하게 된다. 더위가 인간의 심장에만 부담을 주는 것은 아니다. 기후 변화는 더위라는 직접적인 영향 외에도 인간의 건강에 여러 경로로 부담을 증가시킬 것들이 많이 발생 할것이다. 예를 들면 감염병, 알레르기 질환 등의 문제가 건강에 위협이 되고 있다. 이런 기후질병은 기온, 강수량, 습도, 극한 기상현상 등 기후적 요인에 의해 발병률, 분포, 심각성이 죄우될 것이다. 먼저 대기 오염과 연관되어 나타나는 기후질병이 만연해 지고 있다. 대기 오염 물질이 증가하면 공기의 질이 나빠지고, 이에 천식과 알레르기와 같은 호흡기 질환이 발생하기 때문이다. 실제로 올해 들어 지금도 호흡기 환자가 급증하고 있으며, 치료약을 투약해도 치료보다는 현상유지 차원 인것 같다. 지속적으로 호흡 질환 환자가 급증하고 있다는 사실이다. 미세먼지에 장기간 노출될 경우 자가 면역질환 발생 위험이 약 10% 증가한다는 연구 결과도 있다. 대기 오염이 심한 나라 중 하나인 태국에서는 대기 오염 관련 질병이 늘어 2023년에는 1,000만 명 이상의 태국인이 병원 치료를 받은 것으로 알려져 있다. 기온과 강수 패턴의 변화는 수질에 영향을 미쳐 수인성 질병의 확산으로 이어질 수 있다. 상수원의 질과 가용성 문제로 인해 발생 할 수 있는 질병으로는 콜레라, 장티푸스, 설사병 등이 있으며, 또 장염이 발생, 식중독으로 인한 설사병 등이 있다. 나아가 기후위기가 정신 질환에도 영향을 준다고 한다. 최근에는 '기후우울증'이라는 용어가 새로 나왔다. 대기 오염에 장기간 노출되면 불안감이 높아질 수 있고, 열대야 등의 현상은 숙면을 방해해 더욱 심한 스트레스를 유발할 수 있다. 또한 산불이나 홍수 등을 직접격은 경우, 외상 후 스트레스 장애가 나타날 수 있다고 한다. 이와 같이 지구 온난화로 기온이 상승하면서 기후질병도 증가하고 있다. 뎅기열, 황열, 웨스트나일열 지카, 치쿤구니야열, 같은 생소한 이름의 말라리아로 인한 질병들은 모두 곤충 매개 감염병이다. 곤충 매개 감염병은 주로 열대나 아열대에서 흔히 발생할 수 있는 병으로 그동안 우리나라에서는 보기 어려웠다. 하지만 기후변화 등으로 우리나라도 더 이상 안전지대가 아니다. 기후 변화로 인해 온도가 올라갈수록 곤충의 개체수가 증가하고 발육 기간이 짧아지기 때문이다. 예를 들어 올해 여름 매미, 쓰르라미 등이 개체수가 엄청 많아 졌고, 농작물에 벌래들이 만연했다. 실제 질병관리청의 발표에 따르면, 일본뇌염, 말라리아, 쯔쯔가무시중 모두 감염자 수가 늘어나는 추세라고 밝혔다. 2019년에 등장해 3년간 전 세계를 멈추게 했으며, 지금도 끝나지 않은 감염병 코로나19도 마찬가지이다. 코로나19는 동물과 인간이 모두 걸리는 인수공통 감염병이다. 기후위기가 야생동물의 서식 환경을 바꿨고, 인류가 야생동물의 서식지를 파괴하면서 야생동물이 갖고 있던 여러 바이러스가 인간과 접촉할 기회가 많아졌기때문이다. 이 때문에 감염병이 세계적으로 유행하는 요인으로도 작용할 것이다. 물론 중공에서 만든어 퍼뜨린 것이라고도 하지만, 동물이 가지고 있는 바이러스를 개량해서 인류의 멸망을 위해 살포하는 집단들도 늘어날 것이다. 약 몇봉으로 낳았던 질병들이 앞으로는 약을 아무리 먹어도 낳지 않는 고질 질환이 될 가능성들도 있음을 알아야 한다. chater 12 기후변화의 열쇠를 쥔 16개의 티핑 포인트에 대해 서술하려 한다.
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chapter 9-2 최근 몇일 많은 눈이 내려 곳곳에서 비닐 하우스가 무너내리고, 수산 시장 천장이 무너짐과 차량들의 빙판길 사고가 쉴세 없이 보도 되고 있으며, 눈으로 인한 사고가 많이 발생했다. 오늘자 기사의 내용을 정리하여 서술하려고 한다. "예보 뛰어넘은 대설 뒤에 아른거리는 '기후변화'"란 기사이다. 제가 계속해서 기후변화로 인한 온난화현상으로 발생하는 일들에 대하여 서술하고 있다. 우리나라 기상학자와 과학자들을 당혹스럽게 하는 일들이 금년에 계속하여 나타나고 있다. 최근 폭설의 원인는 "뜨거워진 서해바다"가 원인이 된다고 주장하고 있다. 과학자들은 "한반도 바다 온난화, 당혹스럽게 빨라"라고 말한다. 올여름 최악의 폭염에 이어 초겨울의 대설은 "온난화로 대기 수중 수증기가 늘며 눈이 많아졌다"고 주장한다. 서울 연합뉴스 이재영 기자는 전문가들도 깜짝 놀랄 만큼 눈이 쏟아졌다"라고 말했다. 30일 기상청이 지난 26일 오후 5시 내놓은 단기예보를 보면 당시 기상청은 26일 밤부터 28일 밤까지 서울에 최고 10cm이상 적설량을 예보했다. 실제로 26일 밤에서 28일 사이 서울에 제일 눈이 많이 쌓였을때 적설량은 28일 오전 8시 28.6cm(종로구 서울기상청 기준)이였다. 기록적 예보를 했는데 기록을 뛰어넘는 대설이었다. 이번 일을 기상청의 오보로 취부하기만은 어렵다. 이번 폭설 전 서울의 11월 최고 적설량은 1972년 11월 28일 12.4cm였다. 하루 동안 내려 쌓인 눈의 량을 말하는 일신적설 기준으로는 최고치가 1966년 11월 24일의 9.5cm 였다고 한다. 최고 10cm이상 눈이 쌓인다는 예보도 이례적으로 많은 눈이 온다는 의미였는데 이조차 뛰어넘는 말 그대로 '대설'이 내렸다. 28.6cm의 적설량은 11월뿐 아니라 겨울을 통틀어 서울에서 근대적인 기상관측을 시작한 1907년 10월 이후 3 번째로 많은 눈이 쌓인 것이었다. 서울뿐 아니라 수도권 전체에 기록적인 대설이 내렸다. 경기도 수원의 경우 28일 한때 43cm의 눈이 쌓였는데 이는 1964년 1월 수원에서 기상관측을 시작한 이래 일최고 적설량 기록이다. 김병곤 강릉원주대 대기환경과학과 교수가 2014년부터 올해까지 눈이 내린 사례 51건을 분석한 결과 시간당 강설량은 평균 1.1+_0.9cm였다. 그런데 이번 폭설 때는 최고 시간당 5cm안팎의 눈이 쏟아졌다. 대다수가 생에 처음 겪는 일이라면 혀를 내두를 정도로 이례적인 기상현상이 발생한다. 기후변화로 인한 온난화로 서해가 뜨거워 졌기 때문이라는 분석이 지배적이다. 현재 서해바다 수면의 온도는 12~15도로 예년보다 1~3도 높게 나타난다. 지난 여름 한반도가 이중 고기압의 돔에 갖혀 육지뿐 아니라 바다도 달궈졌는데 아직 식지 않은 증거이다. 기상청에 따르면 지난달 서해 해수면 온도는 22.6도로 최근 10년 평균(19.8도) 보다 2.8도 웃돌았고 최근 10년 내 1위에 해당한다고 밝혔다. 특히 서해가 동해나 남해보다 예년 대비 뜨거워 졌다고 한다. 이번 폭설이 내릴 때 뜨거운 서해 위로 영하 40도의 찬 공기가 지나면서 바다의 수중기가 많은 눈으로 변했다는 것이다. 해기차(해수와 대기의 온도 차)가 25도 안팎까지 벌어진 것인데, 2014~2024년 51건 강설 사례에서 해기차가 평균 19.1도 였다는 점을 고려하면 해기차가 상당히 컸던 셈이다. 해기차에 구름대가 발달할 경우 해기차가 클수록 구름대가 더 잘 발달한다고 한다. 해기차에 의한 구름대는 찬 바람이 상대적으로 따뜻한 바다 위를 지날 때 바다에서 열과 수증기가 공급되면서 대기가 불안정해지며 발달하는 대류운이된다. 그런데 바다가 뜨거우면 열과 수증기 공급량이 늘어나며, 바다와 대기의 온도 차가 크면 대기의 불안정도가 높아진다. 한반도 주변 바다는 세계 어느 바다보다 수온이 빠르게 오르고 있다. 기상청은 2022년 발간한 '해양기후 분석 보고서'에 따르면 1981년부터 2020년까지 전 지구 바다 표층수온은 연간 평균0.0120도, 동아시아 바다는 0.0205도 상승했지만 한반도 연근해는 0.0221도씩 올랐다고 밝혔다. '한반도주변 바다가 이렇게 빨리 뜨거워질 것이라고 누구도 예상하지 못해 과학자들도 좀 당혹스러워한다'고 말한다. 기상청은 '기후변화에 관한 정부 간 협력체(IPCC) 제6차 평가보고서에 사용된 기후변화 시나리오 중' 고탄소 시나리오(SSP5-8.5)'를 적용했을 때 한반도 주변 해수면 온도가 근미래인2021~2040년에 현재 (1995~2014년)보다 1.0도~1.2도 오를 것으로 내다보고 있다고 보고했다. 특히 서해 해수면 온도 상승 폭이 1.6도로 동해, 남해(1.5도)와 동중국해(1.1도)보다 클것으로 봤다. 서해는 수심이 얕아 비열이 작기에 변화가 더 크게 나타날 수밖에 없다는 것이다. 온난화로 제트기류가 약해지고 대기중 수증기 늘어 난다. 수도권에 눈이 집중된 이유로 한반도 북쪽 대기 상층에 '절기저기압'이 자리해 남쪽으로 찬 공기를 내려보낸 점이 꼽힌다. 절리저기압에서 나온 찬 공기가 경기만 쪽에 기압골을 형성했고, 이 기압골이 서해상 눈 구름대를 끌고 들어왔기 때문이다. 절리저기압은 대륙권 윗부분에 흐르는 빠른 바람인 제트기류가 굽이쳐 흐를 때 그 일부가 분리되면서 형성되는 저기압이다. 제트기류는 강할 때는 직선으로 직진하고 약할 때는 구불구불 흐르는 특징이 있다. 그런데 문제는 제트기류가 약해질 것이라는 예상이 나온다. 온난화가 제트기류에 끼치는 영향에 대한 다양한 연구가 나오고있는데 약해질 것일라는 전망이 지배적이다. 북반구 제트기류는 지구가 둥글어 태양에 지표가 불균등하게 가열되면서 고위도와 중위도 간 온도 차가 나고 이것이 기압 차로 이러지면서 나타나는 현상이다. 그런데 고위도, 즉 북극의 온난화 속도가 더 빠른 터라 중위도 와 온도 차가 줄면서 기압 차도 감소해 제트기류도 약해질 것으로 전망된다 온난화는 그 자체로 강수량을 늘리는 요인이 된다. 지구 평균기온이 1도 오르면 대기 중 수증기량은 7%늘어나기때문에 지구가 따뜻해질수록 눈과 비의 원료가 많아지기 때문에 강수량이 늘어날 수 밖에 없다. 나는 과학자로 지금 기후변화 지구온난화로 인한 지구와 인류에 미치는 영향들을 과학자들의 논문을 중심으로 심충 분석해 서술하고 있다. 지구에서 인류의 생존권이 달린 문제이기 때문이다. 알지 못하고 맞이하는 것보다 미리 알고 그 때를 준비함이 좋을 뜻하여서이다. 앞으로도 계속 분석 서술하려 한다.
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