홍콩명품쇼핑몰 ‘무중력’ 우주에서 덜컥, 심장마비 온다면···유일하게 믿을 건 바로 ‘이 기계’

이길중 0 0 2시간전

홍콩명품쇼핑몰 #“내가 허가한다니까! 빨리 시행해!”
각종 의료 장치가 붙은 특수 침대에 누운 환자의 얼굴은 창백하다. 호흡은 물론 심장 박동도 감지되지 않는다. 태양계를 한참 벗어나 장거리 이동 중인 우주선 안에서 응급 상황이 벌어진 것이다.
우주선 승객인 오로라 레인(제니퍼 로렌스 분)은 연인이자 또 다른 승객인 짐 프레스턴(크리스 프랫 분)을 살리기 위해 고군분투한다. 각종 인증 절차를 건너뛴 채 특수 침대를 운영하는 인공지능(AI)에 즉각 처치를 다급히 명령한다.
특수 침대에서는 기계 팔이 허공을 휘저으며 산소 투여, 제세동과 함께 심폐소생술(CPR)을 시행한다. 각종 처치가 모두 끝나고 흐르는 잠깐의 정적, 그리고 기적처럼 프레스턴이 서서히 눈을 뜬다. 2017년 개봉한 미국 공상과학(SF) 영화 <패신저스>의 한 장면이다.
이 장면은 미래 우주선에서 제공될 첨단 의료 혜택을 상상을 곁들여 묘사한 것이다. 그렇다면 현재 우주에 나가 있는 인류, 즉 지구 궤도의 국제우주정거장(ISS)에 수개월씩 머물며 과학실험을 수행하는 우주비행사들에게 심장마비 같은 재앙이 닥친다면 어떻게 해야 할까. 최근 과학계가 답을 내놓았다. 그런데 그 답이 기존 상식과는 크게 다르다.
현재 미국 항공우주국(NASA) 응급 구조 지침에는 ISS에 거주하는 우주비행사 가운데 누군가 심장마비로 쓰러지면 동료들이 즉시 달려들어 CPR을 시행하게 돼 있다. 두 손을 겹쳐 팔을 곧게 뻗은 뒤 환자 가슴을 반복적으로 강하게 누르라는 것이다. 여기까지는 지구와 다르지 않은 대처법이다.
그런데 구조 지침에는 특이한 점이 하나 있다. 심장마비 환자 가슴을 압박할 때 CPR 시행자는 ISS 내부 벽을 다리로 강하게 밀라는 것이다. 몸을 고정하기 위한 지지대로 다리를 활용하라는 말이다.
이렇게 희한한 자세를 만들라는 데에는 이유가 있다. ISS에서는 CPR 시행자와 심장마비 환자 모두 무중력 영향으로 몸이 둥둥 뜨기 때문에 지구와 달리 환자 가슴을 세게 누르기가 쉽지 않다. 심장을 누르는 압력을 조금이라도 더 생성하기 위한 고육책인 셈이다.
최근 프랑스 우주국과 로렌대 연구진은 유럽심장학회(ESC) 공식 자료를 통해 이 같은 방식의 CPR이 정말 우주에서 효과가 있는지 확인했다고 밝혔다.
검증 방법은 참신했다. 프랑스 우주국은 자신들이 연구용으로 개조한 여객기를 이륙시킨 뒤 공중에서 반복적으로 급강하시켜 기내에서 무중력을 구현했다. 그러고는 비행기 내부에서 의료용 마네킹을 상대로 CPR을 시행했다.
CPR 때 의료계가 권장하는 가슴 압박 깊이는 50~60㎜이다. 프랑스 우주국 실험 결과, 무중력이 지배하는 비행기에서 사람 손과 팔로 CPR을 했더니 34.5㎜밖에 누르지 못했다. 심장마비 환자를 살리기에는 한참 모자란 깊이다.
반면 기내에서 ‘기계식 자동 압박 장치’를 사용한 결과는 크게 달랐다. 권장 깊이(50~60㎜)에 해당하는 53㎜까지 가슴을 눌렀다. 심장마비 환자를 살릴 수 있는 깊이다.
기계식 자동 압박 장치란 사람 손과 팔을 대신하는 로봇이다. 외관은 거대한 머리띠처럼 생겼다. 연구진은 이 장치를 마네킹 가슴에 올려 작동했다. 전기로 움직이는 기계식 자동 압박 장치의 핵심 기능은 일정한 간격과 힘으로 심장마비 환자 가슴을 쿵쿵 내리찧는 ‘절구공이’ 모양 부품에서 나온다. 이 절구공이로 CPR을 정확히 시행하는 것이다.
기계식 자동 압박 장치는 이미 상용화해 의료 현장에서 쓰이고 있다. 의료진이 상반신을 세워 가슴을 압박하기에는 공간이 좁거나 다양한 처치가 한꺼번에 이뤄져야 하는 구급 차량·헬기에서 많이 사용된다. 이미 판매되는 장비이니만큼 지금 당장이라도 우주선에 비치하는 데에 문제가 없다.
사실 지금은 젊고 건강해야 우주비행사에 선발되기 때문에 심장마비 발생 확률 자체가 매우 낮기는 하다. 하지만 미래에는 상황이 다를 것으로 보인다. 연구진은 “앞으로는 우주 관광 등의 목적으로 지구를 떠나는 사람이 늘어날 것”이라고 했다. 우주로 나가는 일이 일반화하면 우주선 탑승에 필요한 신체 조건도 지금보다 느슨해질 공산이 크다. 노약자도 우주선에 탈 수 있다는 뜻이다.
이렇게 되면 기계식 자동 압박 장치가 우주선에 꼭 실려야 할 이유가 생긴다. 연구진은 “향후 우주에서 일어날 가능성이 있는 의료 비상사태에 대비해야 한다”고 설명했다.
“내겐 꽃 시절이 없었어.”
김지하의 시 ‘무화과’에 나오는 한 구절이다. 술 취해 집으로 돌아가는 길목에서 비틀거리던 친구가 이렇게 말하자 바로 위로하는 장면이 나온다. “꽃 없이 바로 열매 맺는 게 그게 무화과 아닌가.” 사람을 위로하는 말로는 어떨지 모르지만 생물학적으로 위 구절은 틀렸다. 무화과(無花果)도 엄연히 꽃을 피우기 때문이다. 다만 눈에 보이지 않는 탓에 저런 이름이 붙었을 뿐이다. 다음 질문은 이것이다. 그렇다면 무화과의 꽃은 어디에 있을까?
850종에 달하는 무화과나무의 꽃은 성숙하지 않은 과일 안에 숨어 있다. 이렇듯 쉽게 답하기는 하지만 실상 이 나무의 생활사는 무척 복잡하다. 은행나무처럼 암나무와 수나무가 따로 존재하기 때문이다. 이제 우리는 수나무에서 꽃가루를 가져다 암나무 암술에 옮겨주는 뭔가가 필요하리라 짐작한다. 맞다. 주인공은 무화과 말벌이다. 벌의 목표는 알을 낳는 것이다. 알을 밴 암벌은 수무화과 열매의 배꼽 부분을 열고 들어가 알을 낳는다. 알에서 깬 암수 말벌이 교미한 다음 수컷은 죽고 암벌은 꽃가루를 묻혀 밖으로 나온다. 그들 앞에는 두 갈래 길이 있다. 수나무를 찾아 같은 일을 반복하거나 아니면 암나무에 들어가 수정을 성사시키고 거기서 장렬히 죽는 일이다. 복잡하다.
그러나 애석하게도 한반도에서는 무화과 말벌을 볼 수 없다. 재배하는 무화과는 바나나처럼 단성생식으로 열매를 맺기 때문이다. 그렇기에 전라남도 무안에서 재배하는 무화과는 모두 암나무이다. 2006년 이스라엘 고생물학자들은 요르단 계곡에서 인류가 꺾꽂이로 무화과 재배를 시작한 때가 밀을 재배한 시기보다 앞섰다는 연구 결과를 ‘사이언스’에 보고했다. 진위야 어쨌든 무화과가 인간 집단에 들어온 역사는 오래된 것 같다. 인류는 무화과 열매를 생으로 먹거나 말려서 먹고, 음식 재료로도 쓴다.
무화과 열매에는 과당(fructose)이 풍부하다. 무화과의 열매로 배를 채우고 먼 길 떠날 철새를 잡아먹던 이집트인들은 새의 간이 특별히 고소하고 영양이 풍부하다는 사실을 알게 되었다. 아마도 애먼 기러기 같은 새들이 희생되었을 것이다. 머잖아 이 소문은 지중해를 건너고 로마를 지나서 프랑스에도 퍼졌다. 살찐 간이라는 뜻의 푸아그라는 이렇게 프랑스의 상징적인 요리로 거듭났다.
프랑스인은 자신들이 사육하는 거위의 간이 1.5㎏은 되어야 푸아그라의 재료로 손색이 없다고 여겼다. 문제는 정상적인 어른 거위의 간이 50g에 불과하다는 사실이다. 관을 통해 어린 거위의 위까지 강제로 기름진 음식을 먹여 간만 살찌울 방도를 찾아낸 프랑스식 가바주(gavage) 방식에는 ‘잔혹’하다는 수식어가 따라붙었다. 그 잔혹함의 생물학적 이면에는 과당이 있다. 과당은 간에서 대사되어 지방으로 저장되는 특성을 가진다. 이집트인이 철새의 누렇게 변한 간에서 맛본 우마미의 정체는 바로 지방간을 유도한 과당임은 말할 나위가 없다.
주기적으로 길을 떠나는 철새에게 창공은 음식도 물도 없는, 다만 견뎌야 하는 혹독한 사막 같은 곳이다. 안착할 둥지를 찾아 며칠이고 날갯짓을 해야 하는 새에게 에너지와 물을 공급하는 것이 바로 간과 복부에 저장된 지방이다. 더구나 지방은 가벼워서 많은 양을 한꺼번에 저장할 수 있다. 겨울잠을 자는 곰과 설치류는 도토리와 밤을 잔뜩 먹고 허리둘레를 두툼히 해야 한겨울을 안전하게 날 수 있다. 1분에 수백번씩 날개를 움직이면서 꿀을 빠는 벌새는 간을 지방으로 가득 채우지만, 다음날이면 지방은 흔적도 없이 사라진다.
겨울잠을 준비하는 동물이나 벌새들의 식단은 과당과 포도당 또는 지방산이 농축된 고영양식이다. 지방을 비축하는 모든 행위는 힘든 시기를 버틸 생존 전략이다. 그렇게 잠을 자는 여러 달 동안 곰은 먹지 않고 벌새는 날갯짓을 지속할 수 있다. 이집트의 거위도 지방을 태우며 에너지, 그리고 무엇보다 귀한 물을 얻는다. 지방 1g이 대사되는 동안 알토란 같은 물 1.1g 정도가 부산물로 생기는 덕분이다. 낙타는 등에 챙긴 지방을 써가며 사하라 사막을 무심히 건넌다.
스트레스에 맞서 준비된 생명체의 보편적 에너지원이 곧 지방인 셈이다. 첫눈 오기 전 늦가을 열매에는 긴 겨울을 준비하라는 신호물질이 들어 있다. 짐작하다시피 그것은 과당이다. 그러므로 과당은 사시사철 먹도록 예정된 물질이 아니다. 설탕이 듬뿍 든 케이크나 액상과당이 첨가된 음료수는 거위의 애달프고 속상한 간에나 어울릴 음식일 뿐이다.