[과학향기]힘세고 강력한 가을태풍

   

제 2199 호/2014-08-20

• 
• 
• 
• 
• 

2013년 11월 4일 초강력 태풍 하이옌이 필리핀을 강타했다. 태풍의 영향으로 이재민이 430만 명에 12,000명 이상의 사망자가 발생했다. 재산 피해는 집계하기조차 어려울 정도였다. 하이옌은 필리핀 타클로반에 상륙했을 때 순간 최대풍속이 초속 105m였다. 역대 태풍 기록 중 가장 강력했다고 한다. 한 여름도 아닌 늦가을에 기록적인 태풍이 만들어진 이유는 무엇이었을까? 

태풍 하이옌이 발생했던 북위 5도의 해수온도가 당시 31℃를 넘었다. 엄청난 에너지 공급이 가능했던 것이다. 태풍 하이옌은 해수 온도가 가장 높은 저위도 해역을 통해 이동했다. 태풍의 힘을 약화시킬 저기압이나 차가운 공기나 육지를 만나지 않았다. 이런 요인들이 시너지 효과를 가져오면서 슈퍼태풍이 만들어진 것이다. 

겨울로 접어들기 직전인 11월에 발생한 태풍이 큰 피해를 가져오는 경우가 많다. 역대 태풍 기록 중에서 가장 인명 피해가 컸던 열대성 사이클론은 1970년 11월 방글라데시에서 발생했다. 폭풍과 해일을 동반한 바람은 최소 30만 명의 목숨을 앗아갔다. 세기가 태풍 하이옌 보다는 약했다. 그러나 방글라데시의 인프라가 약해 희생자가 더 많이 나왔다. 

■ 가을 태풍이 더 무섭다?! 

우리나라에 영향을 준 태풍을 월별로 분석을 해 보니, 1971년부터 2013년까지 가장 많은 태풍이 만들어진 달은 8월이었다. 234개의 태풍이 북태평양 상에서 만들어졌다. 두 번째로 많은 달이 9월로 214개였다. 다음이 7월로 164개, 10월이 159개다. 여름 태풍의 수가 477개인데 가을에는 470개였다. 가을 태풍의 발생수가 여름에 못지않다는 말이다. 이중 9월에 우리나라에 영향을 주었던 태풍 수는 28개, 10월에 영향을 준 태풍 수는 3개였다. 

 
그림1) 1971년부터 2013년까지 월별 태풍 발생 횟수 (출처: 케이웨더)

가을에 올라오는 태풍이 더 무섭다는 말을 한다. 여름 태풍보다 더 독하다는 이야기다. 정말 그럴까? 기상청에서 1904년부터 2013년까지 인명피해 및 재산피해 순위를 발표했다. 인명 피해에서 가을 태풍은 전체 10권내에 2개가 들었다. 재산 피해는 10위권 내에 4개가 포함됐다. 인명 피해는 1980년대 이전이라 약한 태풍에서도 많은 인명 피해가 발생한 때문으로 보인다. 그러나 재산 피해를 보면 가을 태풍이 훨씬 더 강했음을 알 수 있다. 

 
표1) 태풍으로 인한 인명 피해 순위(기간 : 1904-2013)

 
표2) 태풍으로 인한 재산 피해 순위(기간 : 1904-2013)

역대 최악의 피해를 남긴 태풍은 모두 가을 태풍이었다. 2002년 9월 태풍 루사는 246명의 인명 피해와 5조 1000억 원 이상의 재산 피해를 냈다. 2003년 9월 태풍 매미는 131명의 인명 피해와 4조2225억 원의 재산피해를 남겼다. 1959년 9월에 찾아온 태풍 ‘사라’는 849명의 인명 피해를 가져왔다. 

 
그림2) 태풍 루사의 소용돌이와 강한 비구름이 만들어지는 위성영상 (출처: 케이웨더)

최근 10년간(2002~2011년) 우리나라는 총 138회의 자연재해를 입었다.(소방방재청 재해연보) 이 중 호우나 태풍이 77회로 전체의 55.8%를 차지했다. 호우 피해는 7~8월, 태풍피해는 9월에 가장 많이 발생했다. 호우나 태풍 피해액 중 상위 1~3위가 태풍 피해였다. 강력한 태풍이 우리나라의 자연재해의 주요 원인임을 알 수 있다 이 중 가을 태풍의 피해가 가장 컸다. 

■ 그럼 왜 가을 태풍은 강력하게 발달하는 것일까 

가을 태풍이 강력하게 발달하는 이유로 먼저 지구온난화로 인한 해수 온도 상승을 들 수 있다. 태풍이 발생하는 해역의 해수 온도가 상승하면서 강력한 태풍이 발생할 확률이 높아진 것이다. 이동경로의 해수 온도가 높아지면서 태풍이 지속적으로 에너지를 공급받는다. 그러다 보니 북상하는 태풍의 세력이 강해지는 것이다. 또한 태풍 발생 해역의 해수면 온도는 9월에 가장 높다. 우리나라 주변 바다의 해수 온도도 높기 때문에 가을 태풍이 강해질 수 밖에 없는 것이다. 

여기에 북태평양고기압의 계절적 수축도 한 몫을 한다. 여름철에는 강한 북태평양 고기압의 세력으로 태풍이 직접 우리나라로 오지 못하는 경우가 많다. 그러나 가을철에는 북태평양 고기압이 수축하면서 우리나라 쪽으로 통로를 만들어준다. 여기에 가을이 되면 북쪽에서 차가운 공기가 내려온다. 태풍과 기온 차이가 커지다보니 한반도에는 강력한 대기 불안정이 만들어진다. 이런 이유로 여름 태풍보다 더 많은 비가 내리고 바람도 더 강해진다. 그러다보니 가을철 태풍의 피해가 커지는 것이다. 

유엔 정부간 기후 위원회가 2013년 9월 27일 5차 보고서를 발표했다. 세계의 해수 온도 상승은 최근(1991-2010년) 20년간 0.19℃다. 그러나 우리나라 주변 해수 온도 상승은 무려 0.81℃나 상승했다. 지구 평균 해수면 상승은 년 3.2mm나 된다. 그 이전 보다 거의 두 배나 빨리 상승하고 있다. 우리나라 주변의 해수면 상승은 세계 평균치보다 4배가 높다. 지구 온난화로 인한 이런 변화는 태풍의 강도에 영향을 준다. 

제주대 문일주 교수가 1951년부터 2008년까지 국내에 영향을 미친 태풍의 최저 기압(氣壓) 변화 추이를 조사했다. 그 결과 태풍의 최저기압이 감소하는 경향이 뚜렷이 나타났다. 이 이야기는 태풍이 점점 강력해진다는 말이다. 문일주 교수는 해수 온도 상승으로 인해 앞으로 슈퍼태풍의 가능성도 있다고 말한다. 

 
그림3) 태풍 최저기압 변화 추이 (문일주교수 논문)

미국 국립해양대기청(NOAA) 산하 기후데이터센터(CDC) 연구진은 태풍의 에너지 최강지점이 바뀌고 있다고 주장한다. 이들은 1982년부터 2012년까지 태풍 자료를 분석했다. 분석 결과, 태풍의 에너지 최강 지점이 10년마다 53∼62㎞씩 적도에서 극지방 방향으로 올라온다는 점을 발견했다. 이것은 지난 30년간 태풍의 세력이 강력한 지점은 적도 부근에서 약 160㎞ 멀어졌다는 뜻이다. NOAA의 제임스 코신 연구원은 "일본과 한국이 큰 위험에 놓일 가능성이 있다"고 말했다. 

우리나라도 점차 아열대기후구로 바뀌어 나가고 있다. 기후가 변하면 우리나라도 가을이 아닌 겨울에도 태풍이 북상할 수 있을 것이다. 그리고 강력한 슈퍼 태풍은 더 많이, 그리고 더 자주 영향을 줄 것이다. 무엇이 슈퍼태풍의 발생을 막을 수 있을까? 바로 기온 상승, 해수 온도 상승, 해수면 상승을 막는 길이다. 지구 온난화를 저지하기 위한 국제적인 합의와 노력이 시급한 이유다. 
글 : 반기성 케이웨더 예보센터장

출처 : 과학향기

[과학향기]굽이 낮은 플랫슈즈, 족저근막염 일으킨다?!

  

제 2194 호/2014-08-13

“아이고, 아이고! 나 죽네, 아이고 아파!”

방학이 됐는데도 태연이네 가족은 아무데도 갈 수가 없다. 일주일 전 족저근막염 수술을 받고 하루 종일 ‘아이고, 아이고!’만 외치고 있는 아빠 때문. 바다로, 계곡으로 떠날 생각에 마냥 들떠 있던 태연, 심술이 제대로 났다.

“아빠가 수술을 받은 건 정말 마음이 아픈데요, 간단한 수술을 받고 일주일 째 아이고를 외치고 계신 건 조금 오버라는 생각도 들어요. 흥!”

“아이고! 아빠처럼 되지 않으려면 너도 밑창이 1cm 이하인 아주 판판한 신발을 오래 신으면 안 돼. 알겠지? 쪼리(플립-플랍:flip-flops)나 플랫 슈즈(flat shoes) 같은 거 말야. 족저근막염에 걸리기 쉽다고.”

“그거 신으면 발 완전 편하던데, 왜 병이 걸려요? 그리고 여름 패션의 완성은 뭐니 뭐니 해도 플랫인데, 저 같은 패션 피플이 그걸 어떻게 포기하겠어요?”

“족저근막염 때문에 수술까지 한 아빠를 보고도 그런 말이 나오냐? 족저근막은 발바닥 뒤꿈치부터 발바닥 전체를 둘러싼 단단한 섬유막인데, 마치 스프링처럼 발바닥의 충격을 흡수하고 아치 모양의 발 모양을 유지해주는 역할을 한단다. 이 막이 반복적인 미세 손상을 입어서 근막을 구성하는 콜라겐이 변형되고 염증이 발생한 것을 족저근막염이라고 하지. 염증이 잔뜩 생긴 발을 매일 몸무게로 짓누르고, 딱딱한 바닥으로 자극한다고 생각해 보렴. 그렇다고 걷지 않을 수도 없고. 엄청 아프겠지? 그래서 족저근막염은 매우 고통스러운 병으로도 알려져 있단다.”

“일 년 전부터 아침에 일어날 때마다 많이 아파 하셨잖아요. 전, 아침마다 아빠가 제 동생을 낳는 줄 알았어요. 하도 진통이 심해서.”

“엄살 아니거든!! 잠을 자거나 오래 앉아있을 때 즉, 발을 사용하지 않을 때는 족저근막에도 힘이 들어가지 않으니까 근막이 짧아지는데, 그러다가 갑자기 걸으려고 하면 막이 쭉 늘어나면서 극심한 통증이 온단 말이야. 그런데 이를 악물고 몇 발자국을 걸으면 또 좀 나아져요. 그래서 치료를 미루고 미루다 보니 악화돼서 수술까지 하게 된 거란다. 그러니까 아침에 첫 발을 내딛었을 때 발뒤꿈치가 심하게 아프다 싶으면 바로 병원에 가보는 게 좋아.”

“그렇구나. 근데 플랫처럼 편한 신발이 더 안 좋다는 얘기는 뭐예요?”

“밑창이 매우 얇은 플랫 슈즈를 신으면 신발 바닥이 받는 충격이 분산되거나 완화되지 않고 고스란히 발바닥으로 전달되기 때문에 발에 상당한 무리를 준단다. 또 발바닥의 아치를 지나치게 긴장시키고 뒤꿈치에 가해지는 압력도 높이지. 가장 좋은 신발 굽 높이는 2~3cm 정도인데, 발에 실리는 몸무게의 하중과 신발 바닥이 받는 충격을 가장 고르게 분산시키는 높이가 이 정도라고 해. 물론 하이힐을 신어도 뒤꿈치에 무리가 많이 가지만, 플랫 슈즈는 하이힐보다도 1.4배나 많은 압력을 가하기 때문에 플랫 슈즈를 조심하라는 거지.”

“헐, 족저근막에는 하이힐보다 플랫 슈즈가 더 안 좋다는 얘기네요?”

“보통 하이힐만 안 신으면 발 건강은 문제없다고 생각하는 여성들이 많은데, 플랫 슈즈도 안심할 순 없다는 거지. 또 평소에 운동을 잘 하지 않던 사람이 등산이나 마라톤, 테니스같이 발바닥을 지속적으로 오래 사용하는 운동을 갑자기 많이 하면 그것도 족저근막염의 원인이 된단다. 그러니까 심한 운동을 하거나 플랫 슈즈를 오래 신은 뒤에, 발뒤꿈치가 주기적으로 아프기 시작했다면 되도록 빨리 병원에 가는 게 최선이야. 초기에는 주사나 고주파 치료로 해결할 수 있지만 오래 방치하면 아빠처럼 수술까지 해야 되니까 말이야.”

“그런데, 이 시점에서 무척이나 궁금한 게 하나 생겼어요. 아빠는 플랫 슈즈도 신지 않고, 당연히 하이힐도 신지 않으며, 무리한 운동을 절대 할 분이 아니신데, 대체 왜 족저근막염이 생기신 거예요?”

그때 옆을 지나가던 엄마, 한 마디 거든다.

“그건 아빠 몸무게에게 물어보렴. 아빠처럼 비만인 경우에는 위에서 내리누르는 압력이 매우 커서 조금만 운동을 해도 족저근막이 하중을 견디지 못하고 손상된다나 뭐라나~~?”

“여봉!! 나의 신체적 비밀을 발설하다니, 그건 자기랑 나만 아는 비밀이잖아용!”

“헐, 아빠 뚱뚱한 건 거울도 알고 나도 알고, 심지어는 ‘KISTI의 과학향기’도 알거든요! 아빠는 정말, 거울도 안보는 남자, 거울도 안보는 남자, 비만인 남자~ 오늘밤 나하고 우우~ 수술할거나~~”

“태연아!! 꼭 비만이어서만은 아니란다. 아빠처럼 평발(발바닥의 아치가 정상보다 낮은 편평족)인 사람들도 족저근막염이 발생할 가능성이 훨씬 높다구!”

하지만 태연은 이미 불룩 나온 아빠의 배만 바라볼 뿐이다.

글 : 김희정 과학칼럼니스트 

출처 : 과학향기

[과학향기]큰빗이끼벌레, 자연이 보내는 경고?!

 

  제 2185 호/2014-08-04

최근 4대강(한강ㆍ금강ㆍ낙동강ㆍ영산강) 유역에서 큰빗이끼벌레가 잇따라 출현하고 있다. 처음에는 강변에서 주로 보이더니 6월 10일 남한강에서는 강바닥에서도 발견됐다. 4대강 조사위원회에서 활동하는 박창근 가톨릭관동대 교수는 “큰빗이끼벌레가 강변에 주로 서식해 수거하면 된다던 환경부와 수자원공사의 대책은 틀렸다”며 “큰빗이끼벌레가 강바닥에 대거 서식하면서 생태계에 악영향을 줄 것”이라고 우려했다. 실제 4대강 조사위원회가 금강 강바닥을 촬영한 영상에서는 큰빗이끼벌레가 강바닥에 대거 서식하고 있었다.

■ 1㎜ 크기 개체가 모여 군집 생활

해삼처럼 생긴 큰빗이끼벌레는 1㎜ 안팎의 작은 개체들이 한 덩어리를 이루며 살아가는 태형동물이다. 2014년 6월 금강에서 발견된 2m 크기의 군집은 수많은 큰빗이끼벌레가 모여 있는 셈이다.

생소한 이름 탓에 갑자기 나타난 것으로 생각하는 이도 있지만 사실 큰빗이끼벌레는 1994년과 2001년, 2004년의 봄ㆍ여름철 갈수기 때 대청호 등에서 이미 존재가 보고됐다. 이 외래종이 들어오게 된 배경에 대해 전문가들은 양식장에서 키우는 수입 물고기를 통해 큰빗이끼벌레 휴면아(休眠芽)가 유입됐을 것이라고 추정한다. 휴면아는 내부의 세포덩어리를 딱딱한 키틴질이 둘러싸고 있는 태형동물의 특수 구조로, 열악한 생존 환경을 견딜 수 있게 한다. 그러다 온도 등 생육 조건이 맞으면 세포덩어리에서 새로운 개체가 형성된다.

큰빗이끼벌레의 또 다른 독특한 점은 몸의 99.6%가 물로 이뤄졌다는 것이다. 하지만 이 벌레의 독성 여부를 두고 전문가들 사이에선 의견이 엇갈린다.

강원대 최재석 환경연구소 연구 교수는 큰빗이끼벌레 자체에는 독성이 없지만 집단 폐사하는 과정에서 암모니아 등 위해성 물질이 다량 유출돼 생태계에 악영향을 줄 수 있다고 지적한다. 실제 큰빗이끼벌레의 농도가 15%인 수조에 넣은 물고기는 40분 만에 모두 폐사했다. 군체가 부패하면서 발생한 암모니아 탓이다.

반면 환경부는 큰빗이끼벌레가 독성이나 수질 오염과는 아무런 관계가 없다고 주장한다. 오히려 이들 벌레가 유기물을 섭취해 일시적으로나마 수질이 향상되는 효과가 있다고 말하는 이들도 있어 쉽사리 한쪽으로 결론내기 어려운 상황이다.

■ 유속 감소ㆍ개흙 등 뚜렷한 변화

다만 이번 논란에서 주목해야 할 점은 큰빗이끼벌레가 왜 4대강에서 대거 번식하게 됐느냐는 것이다.

환경 전문가, 시민단체 등은 “댐, 저수지, 호수 등 정체 수역에서 사는 큰빗이끼벌레가 4대강에 나타나게 된 것은 4대강이 강이 아니라 호수가 돼 가고 있음을 보여주는 증거”라고 지적한다. 녹색연합 황인철 평화생태국장도 “4대강에 16개 보를 세워 물길을 가로막았기 때문에 물이 흐르지 않는 강이 돼 버렸다”며 “강이 호수처럼 변하는 호소화(湖沼化)가 상당부분 진척됐다는 의미”라고 말했다.

실제 4대강조사위원회가 6월 6~11일 4대강 27개 지점에서 유속을 조사한 결과 12곳(44%)의 유속이 초속 2㎝이하로, 측정 불가능한 정도였다. 박창근 교수는 “4대강 사업 이전에는 강물이 흐르는 속도가 초당 50~100㎝였다”며 “그때보다 최소 30분의 1 수준으로 유속이 줄어든 것”이라고 설명했다.

또한 4대강 보 상류 22개 지점의 강바닥 표면에서 20㎝ 깊이로 채취한 하상토의 성분을 분석했더니 16분의 1에서 256분의 1㎜ 크기인 끈적끈적한 개흙(뻘)의 비율이 평균 28%에 달했다고 밝혔다. 4대강 사업 이전에는 강바닥 개흙의 비율이 10% 미만이었으나 현재는 낙동강 20%, 영산강 20.5%, 금강 54.75%, 한강 16.33%에 달했다. 국토환경연구소 이현정 책임연구원은 “유속이 느려지면서 흙 등이 퇴적됐기 때문”이라고 말했다.

■ 하천생태계 변화 톺아봐야

문제는 이 같은 환경에서는 녹조가 빈번하게 발생할 수 있고, 수질 역시 악화될 가능성이 높다는 점이다. 유속이 느려지면 물의 자정능력이 떨어져 부영양화가 일어나기 쉽다. 게다가 수온까지 올라 식물성 플랑크톤이 기하급수적으로 늘어나는, 녹조가 발생하기 쉬운 환경이 된다.

이현정 책임연구원은 “개흙이 덮으면서 강바닥이 산소가 부족한 혐기성 상태로 변해 저서 생물들이 살기 매우 힘들어졌다”고 말했다. 하천 생태계가 고유 모습을 잃어버릴 수도 있다는 경고다. 측정 결과 물에 녹아있는 산소량을 나타내는 용존 산소량은 강 표면의 경우 4~6ppm을 기록했지만 강바닥은 0.5ppm 수준으로 거의 0에 가까웠다. 2013년 3월 남한강의 강천보에서 재첩이 집단 폐사했는데, 재첩이 살던 모래 위에 개흙이 덮이면서 숨을 쉴 수 없게 된 것이 원인으로 지목됐었다.

재첩 집단 폐사처럼 강바닥에 개흙이 계속 쌓이면 모래층에 사는 생물들은 호흡을 못해 죽게 되고, 이들의 사체가 부영양화를 초래해 녹조 현상이 가속화된다. 또한 큰빗이끼벌레는 식물성 플랑크톤과 인ㆍ질소 등 영양 염류를 먹이로 하기 때문에, 녹조는 큰빗이끼벌레의 확산의 원인이 된다. 대거 번식한 큰빗이끼벌레가 암모니아를 내뿜고 폐사하면서 하천 생태계를 악화시키고, 이들 사체가 또 다시 부영양화를 이끌어 녹조 발생의 원인이 되는 악순환이 계속 될 수 있다는 얘기다.

환경운동연합 염형철 사무총장은 “4대강 보를 철거하는 것은 사회적인 합의가 필요하기 때문에 당장 실행으로 옮기긴 어렵다.”라고 하면서도 “보의 수문을 개방하는 것은 법적으로나 기술적으로 어려움이 없기 때문에 우선 수문을 열어 강물이 원활히 흐를 수 있도록 해야 한다.”라고 조언했다.

큰빗이끼벌레는 4대강 사업으로 신음하는 자연이 보내는 경고일지 모른다. 그래서 지금 해야 할 일은 큰빗이끼벌레의 생리, 대량 발생 원인, 개체수 증가가 하천 생태계에 미치는 영향에 대해 심도 깊은 연구를 진행하는 한편, 4대강 사업으로 인한 하천 생태계의 변화를 꼼꼼히 살펴보는 것이다.

글 : 변태섭 과학칼럼니스트

출처 : 과학향기

[과학향기]고혈압만 조심? 여름, 저혈압도 조심!

제 2179 호/2014-07-23

뙤약볕 아래 초연한 사람은 없지만, 혈압이 낮은 사람은 더욱 죽을 맛이다. 현기증이 나고 몸에 힘이 쭉 빠져 주저앉고 싶어진다. 땀을 많이 흘릴수록 증상은 더욱 심해진다. 저혈압으로 병원을 찾는 환자가 7~8월에 가장 많은 이유다. 연평균보다 40% 많은 환자가 몰린다.(건강보험심사평가원, 2013).

환자 수도 2008년(1만 2천명)과 비해 9천 명(2012년 기준, 2만 1천명)이나 늘었다. 나이대별로는 70대 이상이 전체 27%로 가장 높은 비율을 차지했는데, 여성의 경우 70대 이상(21.1%) 다음으로 20대 환자(15.2%)가 뒤를 이었다.

저혈압의 정확한 정의는 없지만 일반적으로 수축기(최고) 혈압 90mmHg 이하, 확장기(최저) 혈압 60mmHg 이하를 말한다. 수축기 혈압은 심장이 수축하면서 혈액을 내보낼 때, 확장기 혈압은 심장이 이완되면서 혈액을 받아들일 때 혈관벽이 받는 압력을 말한다.

하지만 수치보다 증상의 유무가 중요하다. 저혈압의 가장 흔한 증상은 현기증과 두통, 무기력증이다. 심하게는 구역질이나 실신, 불면증이나 변비 등이 나타나기도 한다.

■ 더위에 기진맥진한 이유

혈압은 쉽게 말해 수압에 비유할 수 있다. 수압이 낮을 때는 물이 졸졸 약하게 흐른다. 흐름이 약하다보니 몸 속 구석까지 충분한 혈액이 도달하지 않아 기운이 없고 심장은 빨리 피를 공급하기 위해 더 빠르게 뛰면서 두근거림을 유발한다. 심한 경우 혈액이 시신경과 관련된 후두부까지 전달되지 않아 시력장애가 나타나기도 한다.

특히 저혈압 환자 중 오랜 시간 누워 있다가 일어나거나, 앉았다가 일어날 때 어지럼증을 호소하는 사람이 많다. 저혈압의 한 종류인 기립성(起立性) 저혈압이다. 이 경우, 중력의 영향으로 피가 아래쪽으로 몰린 상황에서 갑자기 움직이면 머리로 피가 빠르게 순환하지 못하면서 증상이 나타난다. 이럴 때는 옆으로 누워 잠시 쉬거나 천천히 일어나는 것이 좋다.

증상은 여름에 더 심해진다. 원인은 땀이다. 우리 몸은 2/3가 수분으로 이뤄져 있고 그 중 약 5ℓ는 혈액이다. 수분은 콩팥에서 걸러져 소변과 땀 등으로 배출되고 그 양은 항상 적절하게 유지된다. 그런데 기온이 오르는 여름이 되면 우리 몸은 체온을 떨어뜨리기 위해 혈관을 팽창시키고 땀을 많이 내면서 체내 수분양은 급격하게 줄어든다. 수분양이 줄면서 혈액의 양은 줄고 흐름은 약해져 더위 앞에 기진맥진 해진다. 저혈압의 경우, 본래 약하던 혈액의 흐름이 더 약해지기 때문에 증상이 악화될 수밖에 없다.

■ 피가 부족하거나 심박동이 느려도 어지럽다

저혈압은 빈혈과도 증상이 비슷해 혼동하는 사람이 많다. 하지만 원인이 달라 치료법에도 차이가 있기 때문에 정확한 진단은 필수다. 빈혈은 피에 산소 공급을 담당하는 헤모글로빈이 부족하거나 헤모글로빈이 있는 적혈구의 수가 부족할 때 발생한다. 철이 부족해도 생긴다. 반면 저혈압은 순환이 잘 되지 않을 뿐 피에는 아무 이상이 없다.

서맥(徐脈)도 증상이 비슷하다. 서맥은 심장 박동이 천천히 뛰는 것으로 1분에 50회 미만이거나 수초 이상 심박동이 정지하는 병이다. 심장의 기능 이상이 원인이다. 심박동은 우심방 오른쪽 위에 있는 동결절이 만든 전기가 심실로 전도되면서 발생한다. 이 때 동결절에서 전기 신호를 제대로 만들지 못하거나 전기 신호가 심실로 전도되지 못한 경우 심박동이 느려진다. 서맥은 부정맥의 한 종류로 돌연사의 원인이 되기 때문에 빠른 치료가 필요하다. 일반적으로 영구 심장 박동기를 삽입하는데, 이는 인위적으로 전기 신호를 만들어 규칙적으로 심장에 흘려보내는 역할을 한다.

■고단백 간식과 물은 필수

저혈압의 원인은 다양하다. 심장 질환이나 내분비 질환 등 다른 질환 때문에 나타나기도 하고 이뇨제나 혈관 확장제, 전립선 비대증 약, 안정제와 같은 약물이 원인이 되기도 한다. 이 경우, 원인이 되는 약물을 조절하거나 질환을 치료하면 저혈압도 자연스레 없어진다.

하지만 특별한 원인 없이 나타나는 경우도 많아 정해진 치료법은 없다. 다만 증상이 심각해 일상생활에 어려움이 클 경우, 혈액 순환을 돕는 호르몬제나 혈압을 높이는 약 등을 처방하기도 한다.

전문가들은 저혈압 환자들에게 공통적으로 물을 많이 권한다. 특히 여름에는 땀으로 배출하는 수분이 많아 물을 충분히 섭취하는 것만으로도 증상을 완화시킬 수 있다. 꾸준한 운동과 충분한 수면도 도움이 된다. 충분한 영양소 섭취는 혈액의 생성과 순환을 돕기 때문에 충분한 칼로리의 규칙적인 식사도 필수다. 술과 찜질방도 멀리하는 것이 좋다. 둘 다 혈관을 확장시켜 혈압을 낮추고 뜨거운 목욕은 체내 수분을 증발시킨다.

태풍 너구리가 지나가고 본격적인 무더위가 시작됐다. 더위에 입맛도 없어지고 열대야로 푹 자기도 어려운 상황. 이럴 땐 다이어트를 잠시 멈추고 틈틈이 간식을 챙겨먹자. 저혈압 환자 중에는 물을 자주 마시는 사람이 적은데 물을 많이 먹기 어렵다면 연한 커피에 얼음을 많이 넣어 마시는 것도 도움이 된다. 또 야외 활동을 즐기더라도 중간에 충분한 휴식을 취하는 등 무리만 하지 않는다면 병원에 가지 않고도 건강한 여름을 날 수 있다.

글 : 이화영 과학칼럼니스트

출처 : 과학향기 

[과학향기]스스로 판단하고 움직이는 똑똑한 자동차가 온다

제 2170 호/2014-07-14 

불과 몇 년 전만 해도 자동차를 선택하는 기준은 튼튼함과 안전성, 크기, 디자인이었다. 최근에는 고유가 추세가 지속되고 친환경 자동차가 주목받으며 연료 1리터당 평균 주행거리, 즉 연비 향상이 자동차 기술의 화두가 됐다. 합리적 소비를 지향하는 젊은 세대가 배기량이 큰 자동차보다는 유지비를 고려해 연비가 좋은 자동차를 선택하는 것이다. 수입 자동차들의 가격 인하와 앞선 연비 기술이 젊은 세대에 어필하는 것도 이런 현상을 부추긴다.

연비 향상 기술과 하이브리드 자동차, 전기 자동차와 같은 친환경 자동차 기술 경쟁이 더욱 치열해질 것으로 예상되는 가운데 자동으로 주행, 정지, 주차까지 하는 스마트 자동차 시스템 기술도 이미 현실화하고 있다. 궁극적으로는 사람이 운전하지 않고 목표 지점만 입력하면 스스로 갈 수 있는 연구도 활발하다. 지난 5월 말 구글은 핸들이나 가속 페달, 브레이크가 전혀 없이 출발, 정지 버튼만 있는 무인 자동차를 공개했다. 차에 탄 후 목적지만 말하면 알아서 목적지까지 이동하는 것이다.

구글이 이날 선보인 무인 자동차는 2인승 시제품으로 핸들, 가속페달, 브레이크가 전혀 없이 출발, 정지 버튼만 있는 단순한 차량이었다. 차에 탄 운전자는 사실 운전을 하는 게 아니어서 탑승자라고 부르는 게 더 맞는 표현이다. 이 차는 차에 탄 후 목적지를 말하기만 하면 자동차가 알아서 목적지까지 이동한다. 스스로 움직이고 판단하는 ‘똑똑한’ 자동차 기술의 현주소와 미래는 어떤 모습일까.

구글 무인 자동차 - 지난 5월 말 구글이 선보인 운전자가 없는 완전 무인 자동차. (출처 : 구글)


■ 이미 현실화된 스마트 안전 기술

구글의 무인 자동차 실험은 아직 상용화하지 않았다. 지속적인 테스트와 개선을 통해 몇 년 안에 일반 도로를 주행할 수 있도록 한다는 목표다. 물론 무인 자동차가 일반 도로를 달릴 수 있는 제도적 여건이 마련돼야 한다.

하지만 벤츠, 아우디, 볼보 등 선진국들의 자동차 기업들은 장기간의 연구 개발을 통해 차간 거리, 보행자 인지, 속도 조절, 자동 주차 기술 등을 이미 상용화했다. 완전한 무인 자동차는 아니지만 부분적으로 스스로 판단하고 움직인다는 점에서 무인 자동차로 가기 위한 전 단계다. 자동차에 탑재된 레이더와 카메라, 센서, 소프트웨어 등이 이런 기능을 가능케 하는 핵심 기술이다.

이 중 자동차 사고를 막을 수 있는 기술은 자율 응급 제동 시스템(AEB)이다. 교통사고 사전 대응 시스템으로 불리는 이 기술은 레이더와 레이저, 비디오를 이용해 교통사고가 임박했음을 스스로 계산한다. 운전자가 미리 설정해 놓은 차간 거리가 유지되지 않으면 소프트웨어로 브레이크를 자동으로 조작한다. 볼보자동차가 이런 기술을 세계 최초로 적용한 ‘시티 세이프티’ 기능을 실제로 선보였다. 차간 거리를 유지할 뿐만 아니라 보행자가 나타났을 때 차량이 스스로 속도를 줄이는 게 핵심이다.

시티세이프티 - 볼보자동차의 시티 세이프티 기능을 구현하는 각종 센서들, 장애물을 자동으로 감지해 브레이크를 작동한다. (출처 : 위키미디어)


지난 2013년 1월 세계 최대 가전전시회 CES(국제전자제품박람회, The International Consumer Electronics Show)에서 아우디는 도심을 시속 60㎞ 이하로 자동 주행하는 기술을 소개했다. 또한, 운전자가 차량에서 내린 뒤 원격 조종으로 차가 알아서 주차하고 주차장 밖으로 호출했을 때 다시 운전자에게 오는 주차 시스템도 소개했다. 평행 주차나 후진주차 등이 어려운 여성이나 초보 운전자들에게는 더할 나위 없이 반가운 기술이다.

■ 구글이 무인 자동차 기술에 앞서는 이유

“앞으로 완성차 기업들의 경쟁 상대는 서로가 아니라 구글이 될 수 있다.”

많은 완성차 기업 전문가들이 내놓은 분석이다. 시장조사업체 IHS오토모티브는 오는 2035년에는 무인 자동차가 1180만 대로 늘어나고, 2050년에는 대다수 자동차가 무인 자동차로 대체될 것으로 전망했다. 그만큼 무인 자동차 연구에 앞다퉈 투자하고 있는 것이다.

현재 무인 자동차는 카메라는 물론 각종 레이더와 센서가 신호등의 변화와 주변 차량의 움직임, 차선, 갑작스러운 장애물 출현과 같은 다양한 도로 상황의 변화를 읽고 스스로 능동적으로 대응하는 데 초점이 맞춰져 있다. 정밀한 카메라와 레이더, 센서 등 하드웨어가 중요하다. 그렇지만 이런 하드웨어를 자동차에 탑재한다고 무인 자동차가 될 수 있는 것은 아니다. 하드웨어가 받아들인 방대한 데이터를 눈 깜짝할 시간에 연산해야 하는 데이터 처리 기술이 필요하다. 시시각각으로 변하는 주변 환경을 실시간 데이터로 가공, 최적의 결과를 내놓고 자동차를 제어하는 데, 이것은 컴퓨터 사이언스와 직결된다.

그렇기 때문에 수 억 건의 데이터를 눈 깜빡 할 사이에 읽어 들여 최적의 검색 결과를 내놓는 기술을 오랜 기간 축적해 온 구글이 무인 자동차 시장에서 가장 큰 위협이 되고 있다는 것은 어찌 보면 당연한 이야기다.

구글 렉서스 - 구글이 수년 간 테스트하고 있는 무인 자동차. (출처 : 위키미디어)



■ 운전자를 인식하는 자동차

스마트 자동차는 운전자도 알아본다. 안전 운행을 돕는 최첨단 편의 장치들이 자동차에 속속 들어오고 있다. 여기에는 운전자의 생체 신호를 분석하는 기술이 활용된다.

고속도로 사망 사고의 주요 원인으로 지목되는 졸음운전을 막아주는 기술도 이미 나왔다. 졸음운전 경보장치는 자동차 내부 카메라가 운전자의 눈이 깜빡이는 속도와 초점을 인식해 졸음운전을 경보한다.

또 운전자 눈의 움직임과 핸들 조작 상태, 운전자 호흡을 통해 혈중 알코올 농도를 분석, 음주운전 여부를 판단해 속도를 줄이거나 아예 시동이 걸리지 않도록 하는 음주운전 방지 장치도 나와 있다. 일본 도요타가 개발한 시스템은 운전을 시작하기 전 핸들을 잡는 운전자 손의 땀 성분 등을 분석해 혈중알코올농도를 측정하기도 한다. 운전자의 눈동자 움직임을 분석해 초점이 지나치게 흔들리면 음주운전으로 판단하고 자동으로 정지하는 시스템도 일부 자동차에 적용됐다.

스스로 움직이면서도 안전한 운행을 가능케 하는 ‘똑똑한’ 자동차는 첨단 과학기술의 발전과 이른바 ‘빅데이터’를 처리하는 컴퓨터 사이언스의 진보로 이미 우리 눈앞에 현실이 됐다. 구글은 최근 핸들 없는 무인차를 선보이며 “아이러니하게도 사람이 운전할 수 없는 새로운 개념의 무인 자동차가 될 것이며, 사람이 볼 수 없는 사각지대까지 살필 수 있는 센서까지 탑재해 도심에서도 유용하게 만들 것”이라고 밝혔다. 교통 체증에서 벗어나 자동차에 탑승한 채로 책을 보거나 업무를 볼 수 있는 시대가 다가오고 있다.

글 : 김민수 과학칼럼니스트

출처 : 과학향기