심우주 방사선은 우주인에 독…화성 유인탐사 빨간불

과학기술

심우주 방사선은 우주인에 독…화성 유인탐사 빨간불
뇌조직 손상 가능성 이어 암유발

2018.10.02 10:27 연합뉴스 제공

장기간에 걸친 심(深)우주 비행이 암 발생 등 우주인의 건강에 심각한 위협을 제기할 수 있다는 연구 결과가 또 나와 본격적인 채비에 나선 화성 유인탐사에 빨간불이 켜졌다.

미국 조지타운대학 메디컬센터(GUMC) 카말 다타 박사 연구팀은 생쥐를 모델로 한 시뮬레이션 결과, 심우주에서 ‘은하 우주방사선(GCR)’에 장기간 노출되면 위장 조직이 심각히 손상돼 기능적 변화를 유발하고 위와 대장 종양 위험을 높일 우려가 있다고 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 밝혔다.

국제우주정거장 밖에서 우주유영 중인 러시아 우주인 ⓒ NASA

연구팀은 앞선 연구에서는 장기 우주여행 중 중이온 방사선의 영향으로 노화가 가속화하고 뇌 조직이 손상될 위험이 있다는 연구결과를 내놓은 바 있다.

중이온 방사선은 지구에서는 자기장이 보호막 역할을 해 인간에게 피해를 주지 않는다.

연구팀은 이번에는 중이온 방사선이 위장관에 미치는 영향을 분석하기 위해 미국항공우주국(NASA) 우주방사선연구소(NSRL)에서 생쥐를 저선량의 중이온 방사선에 노출한 뒤 x-레이와 비슷한 감마(y)-레이에 노출한 쥐, 아무 것에도 노출되지 않은 쥐 등과 비교했다.

그 결과, 중이온 방사선에 노출된 쥐들은 대장에서 영양분을 제대로 흡수하지 못했으며 암으로 발전할 수 있는 용종도 형성됐다.

이에 더해 중이온 방사선이 DNA를 손상해 노화세포를 늘리는 것으로 나타났다. 노화세포는 정상적인 세포분열을 못하고 산화스트레스와 염증을 유발해 피해를 더 크게 만들게 된다.

위장관은 지속적인 세포 분열·증식을 통해 가장 위의 점막층이 3~5일 단위로 점막하층의 새로운 세포로 교체돼야 정상적인 기능을 발휘하는데 중이온 방사선에 노출되면 이런 과정이 방해를 받게된다.

게(crab)성운 이미지. 이런 성운에서 은하 우주방사선이 태양계로 날아든다. ⓒ NASA/ESA/애리조나주립대학

논문 공동저자인 알버트 퍼내스 2세 박사는 “(위장관의) 세포 교체 메커니즘이 방해를 받으면 양분흡수의 생리 과정에 이상이 생기고 암과 같은 병리적 절차가 시작된다”고 지적했다.

그는 심우주에서 몇개월에 걸쳐 우주비행을 하면 매우 낮은 선량의 방사선에 노출되더라도 그 영향은 영구적일 수 있다고 경고했다.

GUMC의 NASA 특수연구센터(NSCOR) 프로젝트 책임자이기도 한 다타 박사는 “철과 실리콘 등과 같은 중이온 방사선은 지구의 x-레이나 감마(y)-레이 등과 같은 질량 없는 광자나 우주의 저질량 양자와 비교해 질량이 크기 때문에 해를 줄 수 있다”며 “현재의 보호기술로는 중이온 방사선으로부터 우주인을 보호하는 것이 어렵다”고 했다.

다타 박사는 “약을 이용해 보호하는 방법이 있을 수 있으나 아직 개발되지 않았다”면서 “사전에 이런 점을 이해하고 미래의 우주 여행객을 보호할 수 있는 모든 대책을 강구하는 것이 중요하다”고 강조했다.

(2367)