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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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