인간이 견딜 수 있는 더위는 얼마나 될까

세계기상기관 WMO는 6월이 역사상 가장 더운 6월이었다고 발표했으며 7월 7일에도 전 세계 평균 기온이 최고치를 갱신했다고 발표했다. 미국 캘리포니아에 위치한 데스밸리에선 7월 16일 53.3도를 기록했다. 애리조나 피닉스에선 19일 연속 43.3도 이상을 기록하고 있으며 32.2도를 밑돌지 않는 밤이 연일 이어지고 있다. 이런 무더위가 계속되는 가운데 떠오르는 의문은 젊고 건강한 성인이 견딜 수 있는 온도는 어디까지냐다.

이에 대한 대답은 온도 뿐 아니라 습도도 관련되어 있다. 펜실베이니아주립대 생리학 연구팀은 습도와 온도 조합인 습구온도를 측정하는 연구를 하고 있으며 이 습구온도는 과학자가 지금까지 생각해온 것보다 낮은 수준에서도 상당히 위험한 것으로 밝혀지고 있다.

2010년 발표된 연구에선 습구 온도 35도가 인간이 견딜 수 있는 상한이라고 결론짓고 있다. 이 습구온도를 초과하면 인체는 안정된 심부체온을 유지하기 위해 몸 표면에서 땀을 증발시켜 체온을 낮출 수 없게 된다고 한다. 덧붙여 습구온도 35도는 습도 100%로 35도 혹은 습도 50%로 46도에 상당한다고 한다. 이 연구에서도 인체로 견딜 수 있는 습구온도는 35도라는 수치는 실험실 환경 하에서 이뤄진 테스트로 도출된 것이다.

연구팀은 이 선행 연구로 꼽는 인체로 견딜 수 있는 습구온도는 35도라는 수치를 검증하기 위해 젊고 건강한 남녀를 대상으로 관리된 환경 하에서 열 스트레스를 체험시키는 실험을 실시했다. 실험에선 피험자 심부 체온을 지속적으로 측정하기 위해 피험자에게 원격 측정용 정제를 삼키게 하고 테스트용 방안에선 샤워를 하거나 요리를 하거나 식사를 받고 일상 생활 최소한 활동을 시뮬레이션했다. 이 실험에서 연구팀은 실험실 온도와 습도를 점진적으로 높이고 피험자 심부체온이 상승하기 시작하는 순간을 모니터링했다.

인체 심부체온이 지속적으로 상승하기 시작하는 온도와 습도 조합은 임계 환경 한계로 불리며 이보다 낮을 때 인체는 장기간에 걸쳐 비교적 안정된 심부체온을 유지할 수 있다. 하지만 임계 환경 한계를 넘으면 심부 체온은 지속적으로 상승하고 장시간에 걸쳐 임계 환경 환계를 넘으면 열 관련 질환을 발병할 위험이 높아진다고 한다.

인체가 과열되면 체내에서 열을 방출하기 위한 피부에 혈류를 전달하려 한다. 그러면 심장은 더 격렬하게 움직여야 한다. 또 방열 때문에 발한하면 체액이 감소한다고 한다. 이런 상태가 계속되면 열사병이 되어 생명을 위협할 위험이 생긴다.

실험에선 이 임계 환경 한계가 선행 연구 습구온도 35도보다 더 낮은 게 밝혀졌다. 연구팀에 의하면 임계 환경 한계는 습구온도 31도인 게 밝혀지고 있는 것. 다만 이는 어디까지나 과도한 체온 상승을 막는 것만에 근거한 조건인 것에 주의가 필요하다. 온도와 습도가 더 낮더라도 심장, 기타 신체 시스템에 스트레스가 가해질 가능성이 충분하다.

또 다른 연구는 피부에 혈액을 보낼 때 심부체온이 상승하기보다 상당히 이전 시기 심박수가 상승하기 시작한다는 게 밝혀졌다. 이런 제한을 초과하는 게 반드시 최악의 경우로 이어지는 건 아니지만 장기간 노출은 노인과 만성질환을 가진 사람에게 위험한 결과를 초래할 수 있다.

또 연구팀은 고온 상태에서도 인체를 안전하게 유지하는 방법으로 충분한 수분 보급 실시와 조금이라도 시원함을 유지하는 장소를 찾는 걸 들고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.