습구 이벤트에서 살아남는 방법

Jul 21, 2023

올여름 북반구 전역이 기록적인 폭염으로 몸살을 앓고 있다. 기후 과학자들은 전례 없는 숫자가 쏟아지면서 위험할 정도로 위쪽으로 들쭉날쭉한 빨간색 선이 있는 그래프를 발표하고 있습니다. 남반구 주민들은 다가오는 무더운 계절이 어떤 결과를 가져올지 궁금해하며 지켜보고 있습니다.

2023년은 우리가 무시할 수 없는 매우 현실적인 기후 변화를 암시하고 있습니다. 수은주가 새로운 높이로 상승함에 따라 습구 현상의 실제 위험에 대해 스스로 교육할 때입니다. 과학자들은 이러한 치명적인 기상 조건이 곧 세계에서 가장 더운 지역에 닥칠 수 있다고 예측합니다. 여기서 배우는 내용이 언젠가는 당신의 생명을 구하게 될 수도 있습니다.

습구 현상의 위험을 이해하려면 먼저 우리 몸이 어떻게 작동하는지 이해해야 합니다. 인체는 온도를 약 37°C(98.6°F)로 유지하는 것을 좋아합니다. 예를 들어, 그 온도는 약간씩 움직일 수 있으며, 예를 들어 신체 자체는 때때로 감염을 해결하기 위해 온도 설정점을 더 높게 올리기도 합니다. 그러나 신체는 연약한 부분이므로 체온이 40°C(104°F)를 넘으면 생명을 위협할 수 있습니다. 발작, 장기 부전 및 무의식은 과열된 인간의 일반적인 증상입니다. 체온이 44°C(112°F)에 도달하면 사망이 거의 확실하지만, 드물게 혼수상태에 빠진 환자가 46.5°C(115.7°F)의 체온에서 살아남은 경우도 있습니다.

다행히 신체에는 선택한 설정 지점에서 온도를 유지하기 위한 자동화된 시스템이 많이 있습니다. 혈액의 흐름은 몸 전체에서 조절될 수 있으며, 우리는 본능적으로 더위에서는 옷을 벗고 추위에서는 몸을 가리려고 합니다. 그러나 분명한 사실은 하나의 시스템이 우리 몸의 냉각 능력에 가장 중요하다는 것입니다. 땀 시스템은 땀을 사용하여 증발을 통해 몸을 식히기 때문에 매우 중요합니다. 물은 이런 방식으로 매우 효과적인 냉각제입니다. 땀방울이 액체에서 증기로 상을 변화시키면서 우리 피부에서 엄청난 양의 열을 흡수합니다.

우리 몸에 내장된 냉각 시스템은 놀라운 것입니다. 극도로 건조하고 습도가 낮은 환경에서 인간은 놀라울 정도로 높은 온도에서도 살아남을 수 있습니다. 적절한 수분 공급을 통해 50°C(122°F)까지 올라가는 주변 온도는 잠재적으로 한동안 생존할 수 있습니다. 몸은 땀을 흘려 안전한 내부 온도를 유지할 수 있습니다.

문제는 습도가 높아지면 신체의 자체 냉각 능력이 급격히 떨어진다는 점이다. 이것이 바로 과학자들이 건구 온도와 습구 온도에 대해 이야기하는 이유입니다. 습구 온도는 증발 냉각을 위해 그 위로 공기를 통과시킨 물에 적신 천으로 덮은 온도계를 사용하여 측정합니다. 낮은 습도에서는 물이 온도계를 냉각시키기 때문에 습구 온도는 건구 온도보다 상당히 낮습니다. 100% 습도에서는 습구 온도와 건구 온도가 동일하므로 증발 냉각이 더 이상 불가능합니다.

인간도 같은 현상의 희생자이다. 공기가 포화되어 더 이상 물을 담을 수 없게 되면 우리 몸은 더 이상 땀을 흘려도 효과적으로 체온을 식힐 수 없습니다. 이것이 바로 습한 기후가 건조한 기후보다 더 뜨겁게 느껴지는 이유입니다. 더위가 아니라 습도입니다.

위험은 습구 온도가 충분히 높아져 우리 몸을 안전한 내부 온도로 유지하는 능력을 위협할 때 발생합니다. 2010년의 한 연구에서는 35°C의 습구 온도가 단 6시간 만에 인간과 기타 유사한 포유류에게 치명적일 수 있다는 이론을 제시했습니다. 당시 전 세계 습구 온도는 31°C를 넘지 않았습니다.

그러나 Penn State University의 최근 연구에서는 한도가 훨씬 더 낮아질 수 있음을 시사합니다. 실험실 환경에서 젊고 건강한 피험자를 대상으로 35°C(95°F) 습구 생존 가능성 임계값을 테스트했습니다. 건강한 인간에게 열 스트레스가 불가피해지는 정확한 임계 온도를 결정하는 것이 목표였습니다. 이 연구에서는 따뜻하고 습도가 높은 환경에서 31°C(88°F) 정도의 낮은 대사율로 작업하는 인간의 임계 온도가 훨씬 낮다는 사실을 발견했습니다. 더 뜨겁고 건조한 환경에서는 생존 가능한 습구 임계값 온도가 실제로 약 25°C~28°C(77°F~82°F)로 더 낮았습니다. 이는 더 뜨거운 주변 조건에서 신체에 추가 열이 입력되고 증발 냉각이 작동하는 조건에서 습구 온도가 크게 떨어진다는 사실로 귀결됩니다. 연구에 따르면 모든 조건에 대해 일률적인 제한은 없지만 31°C(88°F)의 습구 온도는 인간이 적응할 수 없는 중요한 상한선입니다.