한국항공우주연구원

 
 우주공간에서 우주인의 뼈는 지구인의 일상과는 다른 중력으로 인해 골밀도가 빠르게 감소한다. 운동을 하지 않으면서 국제우주정거장(ISS)에서 약 6개월 정도 머무를 경우 우주인의 골밀도 감소비율은 평균적으로 지구상에서 폐경기 여성의 연간 평균 골밀도 감소와 동등하다. 이러한 이유로 우주인은 ISS에 있는 운동기구(운동기구의 생김새는 지상의 자전거와 비슷한데 마이크로중력으로 인해 등을 벽에 기대고 자전거 페달을 돌려야한다)를 이용하여 뼈를 강화시키는 운동을 매일 해야 한다.

 그러나 ISS에는 두 개의 운동기구만 있기 때문에 모든 우주인이 사용하기에는 충분하지 않다. 또한 마이크로중력환경에서 우주인은 운동기구의 페달을 단순히 돌릴 수가 없어 마치 20분 동안 뛰고 난 후에 걷는 것처럼 느릿느릿 돌려야만 한다. 우주에서 운동용 자전거를 마치 운동하는 것처럼 사용할 수 있는 유일한 방법은 운동기구 표면에 등을 대고 안전벨트를 착용한 후 운동을 하는 것이다. 이번에 새롭게 개발한 안전벨트는 이상적으로 우주인의 몸무게와 동등한 힘이 작용하도록 설계되었다. 실제로 건강한 뼈를 유지하기 위해서는 기계적인 자극이 필요한데, 지구에서와 마찬가지로 우주인 자신의 체중과 같은 충격이 필요하다. 따라서 우주인은 신체의 각 부분에 따라서 약 45kg에서 90kg정도의 무게가 가해진다. 

 기존의 안전벨트는 하중을 잘 전달하지 못하여 몇몇 우주인들이 불편을 느끼고 흉터가 생기고 어깨와 엉덩이 등에 멍이 들었다. 따라서 우주인 신체에 충분한 자극을 주지 못하게 되어 새로운 디자인을 연구하게 되었다.

 새로운 안전벨트는 기존 벨트보다 내부적으로는 부드럽고 잘 늘어나지만, 외부적으로는 더 견고하게 만들어져서 우주인의 체중을 골고루 분산하여 특정부위가 아픈  단점을 보완하였다. 또한 엉덩이 쪽의 벨트는 골반을 감싸는 형태여서 엉덩이뼈의 압박감을 최소화하였다. 또한 조깅하는 동안 쉽게 그 형태를 변형할 수도 있고 여성부터 남성 우주인까지 모두 쓸 수 있도록 그 크기가 다양하게 조절가능하다.

 새로운 안전벨트는 약 8주간의 조립과정 및 인증과정을 거쳐서 우주에서 사용될 예정이다. 다음 단계는 6개월보다 더 오랜 기간 우주인이 우주에 머무를 경우를 대비하여 뼈의 건강관리에도 영향을 주는 안전벨트를 고안할 예정이다.

이 기사는 http://www.nasa.gov를 참조하여 작성하였습니다.