국제우주정거장 장기 체류는 우주비행사 신체에 부담이 된다. 한정된 공간에서 보존할 수 있는 우주식도 사실 건강에 좋다고 말하기는 어렵다. 이런 상황을 개선하기 위해 과학자들이 우주 환경에 특화된 식사를 만들어 검증한 결과 건강에 현저한 효과를 보였다고 한다.
지구 상공 400km에 떠있는 ISS에는 세련된 주방이 있는 것도 아니기 때문에 번거로운 식사를 하긴 어렵다. 우주까지 식재료를 운반하려고 해도 비용이 들고 팬트리도 없기 때문에 공간 절약을 위해 가능하면 콤팩트하게 할 필요가 있다.
ISS 표준 우주식은 우주비행사 모국에 맞춘 건강한 식생활 재현을 목표로 하고 있다. 하지만 미항공우주국 존슨우주센터 소속 연구팀(Human Health and Performance Directorate)이 사이언티픽리포트에 발표한 연구 결과에 따르면 우주 환경에 맞춘 개량형 식사가 더 건강하고 효율도 향상된다고 한다. 또 과일이나 야채를 가득 넣은 개량식은 우주 특유의 악영향을 줄일 가능성이 있다고 한다.
이번 연구는 ISS에서 실험 전 개량형 우주식 영향을 평가하는 걸 목적으로 사전에 식사 섭취량 기록, 생체 샘플 채취, 인식력 테스트 실시 방법에 대해 훈련을 받은 30∼50세 남성 10명과 여성 6명 등 피험자 16명이 4인 1조가 되어 우주 환경을 본뜬 HERA(Human Exploration Research Analog)에 45일간 체류했다.
실험에선 우주 공간을 모방한 폐쇄적 공간에 더해 보존이 되도록 포장한 ISS 사양 식품을 사용했다. 식사는 개량식과 표준식 2종류로 후자는 대조군으로 주어진 것이다. 개량식에선 표준식보다 식사 횟수, 과일이나 야채, 생선 종류를 늘리고 플라보노이드나 오메가3 지방산 섭취원도 추가했다. 피험자는 그 외 건강 식품에 더해 과일과 야채를 하루 6회 이상, 생선을 주 2∼3회 먹었다고 한다. 45일간에 걸친 시뮬레이션 기간 중 피험자는 소변과 타액, 혈액, 대변 샘플을 제공하고 인식력 테스트도 받았다.
흥미로운 건 양쪽 그룹 모두 체중이 조금 줄었지만 개량식을 먹은 피험자에게는 명확한 효과를 보였다는 것. 논문에선 이 효과에 대해 전체적으로 개량식을 섭취한 피험자는 표준식을 섭취한 피험자와 비교하면 건강, 스트레스, 인식 능력, 영양 섭취량으로 개선이나 향상을 볼 수 있으며 마이크로바이옴에 높은 안정성을 확인했다고 밝히고 있다. 구체적으론 콜레스테롤과 코르티솔 수준이 저하됐고 인식력에 관해선 속도, 정확도가 높아져 주의력이 높아졌다고 한다.
연구팀은 이번 연구로 개량형 우주식은 건강과 인식 능력 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다고 밝히고 있다. 또 무중력이나 방사선에 대한 노출 증가 등 우주 특유 스트레스에 관한 데이터와 비교하기 위한 지상에서 제공할 수 있는 중요한 기본 데이터다. 우주 특유 악영향을 막는 대책으로 개량형 우주식을 더 적절하게 평가하려면 추가 연구가 필요하다. 실제 우주 공간에서 이뤄지지 않은 한계, 지상보다 스트레스가 큰 우주에서 현재해 코르티솔 수준 차이 등을 비교해볼 필요가 있다. 또 6개월 정도 이뤄지는 장기 미션과 비교하면 45일은 너무 짧은 기간이기도 하다.
여러 우려에도 이번 논문은 우주비행사가 건강하고 높은 능력을 유지하기 위해 필요한 식품에 대한 이해를 높이는데 도움이 될 수 있다. 우주식이 승무원을 우주 공간 악영향으로부터 지켜줄 가능성까지 보여줬다. 지구 저궤도를 뛰어넘는 우주 공간에서 안전한 탐사를 가능하게 하기 위해 식품은 미래 미션에 반드시 들어가야 할 대책 중 하나다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.