GN⁺: 달 정착지 내 원형 벽면 안쪽에서의 수평 달리기
(royalsocietypublishing.org)- 이번 연구는 NASA의 아르테미스 프로그램과 같이 장기 달 정착지 생활에서 중력 감소로 인한 근위축, 골밀도 감소, 심폐기능 저하 등의 문제를 해결하기 위한 대책을 찾는 데 목적이 있음
- 달 중력에서는 걷기, 달리기 같은 이동 방법이 지구와 다른 역학을 보이고 속도 제한이 있어 운동 효과가 적음
- 연구진들은 달에서 인간이 수직 원형벽 안쪽을 수평으로 달리는 것을 제안함. 이는 지구의 오락시설인 '죽음의 벽(Wall of Death)'에서 영감을 얻음
- 방법
- 지구의 10m 직경, 5m 높이 원통 '죽음의 벽' 시설을 이용해 실험
- 참가자들의 무게를 1/6로 줄이기 위해 36m 크레인에 번지 밴드를 매달아 달 중력을 모사함
- 참가자 2명(36세 남성, 33세 여성)이 달 중력 환경에서 벽에 수평으로 달릴 수 있는 최소 속도, 자세, 운동역학 등을 분석함
- 결과
- 원형벽에서의 평균 보폭은 3.78m, 보속은 1.58Hz, 발이 지면에 닿는 시간은 0.176초, Duty factor는 0.27이었음
- 이는 지구에서의 달리기와 역학적으로 유사함
- 최대 발 접지력은 지구 체중의 2~3배에 해당하는 값을 보였고, 이는 골 칼슘 재흡수를 막기에 충분한 수준
- 산소섭취량은 49~67 ml/kg/분으로 추정되어 고강도 인터벌 트레이닝에 해당
- 토의
- 수평 원형벽 달리기는 근골격계, 심폐계, 운동신경계 등 신체 전반의 기능 저하를 막는 복합적 대책이 될 수 있음
- 하루 몇 바퀴 달리는 것만으로도 골밀도 유지와 심폐지구력 향상에 도움이 될 것으로 보임
- 달 기지 내 원통형 거주구역 벽을 활용한다면 추가 시설 없이 손쉽게 적용 가능함
GN+의 의견
- 달 중력에서 인간의 걷기나 달리기 운동이 지구와 다른 역학을 보이고 운동 강도가 낮다는 점은 흥미로운 배경 지식이었음. 특히 발 접지력이 크게 감소해 골밀도 유지에 부족하다는 점도 새로 알게 되었음.
- 지구의 '죽음의 벽'을 응용한 발상의 전환이 돋보였음. 특히 수학적 모델을 통해 최소 속도, 기울기 등을 예측하고 이를 실제 모사 실험으로 검증한 과정이 인상적이었음.
- 원형 달리기가 근골격, 심폐, 운동신경 등 신체 전반에 복합적 운동 효과를 줄 수 있다는 분석은 설득력이 있어보임. 특히 접지력이 지구 달리기 수준으로 높아진다는 결과는 고무적임.
- 다만 연구 규모가 작고 운동역학 분석이 다소 예비 실험 수준이라는 한계가 있음. 보다 많은 피험자를 대상으로 장기간 적용 시 생리학적 변화를 관찰하는 후속 연구가 필요해 보임.
- 달 기지 내 원통형 거주구역을 활용한 적용 방안은 현실성이 높아 보임. 유사한 시설을 달 기지 설계 시 반영하는 것도 좋은 아이디어일 것 같음.
- 이외에도, 지구에서 유사한 훈련을 할 수 있도록 측면에서 바람을 맞으며 트레드밀 위에서 달리는 방법 등도 추가로 고려해볼 만함.
Hacker News 의견
요약:
- 보조 데이터를 보려면 여러 번 클릭해야 함. 방향을 자주 바꾸는 것이 좋을 것으로 보임.
- 스핀 표면에 대한 언급은 없었음. 원뿔형 실린더 "중력 체육관"이 더 큰 "중력"을 부드럽게 만들 수 있음.
- 스핀 중력은 체중 운동, 코어 운동, 정지형 또는 소규모 유산소 운동, VR 게임, 요가, 수면 등을 가능하게 함.
- 달 기반 원심분리기는 기술적 어려움이 있고 상당한 전기 에너지가 필요함. 그러나 스핀 영역은 저중력 식민지에서 필수적일 것임.
- 세계 최대 햄스터 바퀴를 만든 경험에 따르면, 단기간 달리기에는 재미있지만 대부분 사람들은 몇 분 후 어지러움을 느낌. 곡면 플랫폼도 걸려 넘어질 위험이 있음.
- 물 로잉이 달에서 작동할 수 있을지 의문. 아서 클라크의 소설에서는 저중력 우주선에 원형 사이클 트랙이 등장함.
- 근육 위축과 골 탈회를 방지하기 위해 전신 운동이 가장 좋은 방법인지 의문. 밴드나 달 바위를 이용한 웨이트 트레이닝이 더 나을 수 있음.
- 50년 전 '2001 스페이스 오디세이'에서 원형 벽 달리기가 나왔음.
- 저중력에서 내이가 어떻게 작용하는지, 전정계의 차이로 인해 우주인이 달에서 비정상적으로 현기증을 느낄 수 있는지 알아볼 필요가 있음.