북미 동부 해안은 2014년 1월 극 소용돌이로 인해 기온이 -50C(-58F)까지 떨어진 지 1년 만에 더 추운 날씨에 대비하고 있습니다. BBC Future 아카이브의 이 작품에서 우리는 그러한 혹독한 추위가 인체에 어떤 영향을 미치는지 묻습니다.
북미 대륙을 휩쓸고 있는 극 소용돌이는 일반적으로 북극이나 남극과 관련된 장면을 가져오고 있습니다. 폭설과 거센 바람으로 기온이 사상 최저치로 곤두박질쳤습니다. 인디애나 주와 같은 미국의 일부 지역에서는 필수 긴급 차량을 제외한 모든 차량의 도로 통행이 금지됩니다. 사람들은 따뜻한 실내에 머물도록 촉구되고 있습니다.
인체는 극한의 추위에 적합하도록 설계되지 않았습니다. 우리 대부분은 수은이 거의 영하로 떨어지지 않는 온대 및 열대 기후에 살고 있습니다. 북극 캐나다의 이누이트나 러시아 북부의 네네츠 같은 부족과 같이 극지방에 적응한 인구가 있지만 대다수의 호모 사피엔스는 그러한 영하의 온도에서 살아본 경험이 없습니다. 그리고 우리의 독창성과 전문성을 통해 가장 격렬한 북극의 눈보라를 제외한 모든 것을 견딜 수 있는 옷을 만들 수 있었지만, 극지의 생존은 절대적으로 필요하지 않는 한 가장 무시무시한 추위를 피하는 것입니다.
우리가 추워지면 어떻게 될까요? 인체에는 추울 때 핵심 온도를 높이기 위한 몇 가지 방어 메커니즘이 있습니다. 근육이 떨리고 치아가 덜덜 떨립니다. 우리의 머리카락은 자라나고 우리의 살은 " 소름 "을 형성합니다. 이것은 우리 조상이 모피로 덮여 있던 시대로부터 일종의 진화론적 메아리입니다. 신체의 온도 조절 장치 역할을 하는 뇌의 샘인 시상하부는 이러한 반응을 자극하여 적어도 어떤 종류의 따뜻함과 은신처를 찾을 수 있을 때까지 신체의 중요한 기관을 따뜻하게 유지합니다.
시상 하부의 임무는 필요한 경우 사지를 희생하면서 어떤 대가를 치르더라도 코어를 따뜻하게 유지하는 것입니다. 그것이 우리가 극한의 추위 속에서 손가락과 발가락에 핀과 바늘로 찌르는 듯한 느낌을 받는 이유입니다. 몸은 따뜻한 혈액을 중앙에 가깝게 유지하여 팔다리 끝과 같은 외부 영역의 혈액 공급을 제한합니다. 극한의 추위, 특히 맨살이 비바람에 노출된 경우 이 효과는 동상으로 끝날 수 있습니다. 혈류가 감소하고 따뜻한 혈액이 부족하면 조직이 얼고 파열될 수 있습니다.
그렇다면 그러한 기후에 사는 다른 온혈 동물들은 우리가 할 수 없을 때 어떻게 대처합니까? 극지 동물은 따뜻한 공기를 몸 가까이에 가두는 겨울 모피 코트로 덮여 있거나 때로는 몇 인치 두께의 많은 양의 지방으로 덮여 있습니다. 지방은 열을 잘 전달하지 못하기 때문에 체내에 유지하게 됩니다. 벌거벗은 피부와 비교적 적은 지방을 가진 인간은 이러한 환경에 적합하지 않습니다.
그러나 우리는 이러한 특성을 모방하는 법을 배웠습니다. 예를 들어 남극 기지의 과학자들은 겹겹이 옷을 입는데, 이는 모피처럼 따뜻한 공기를 몸 가까이에 가두는 것입니다.
현재 미국에 영향을 미치는 날씨의 또 다른 문제는 인류가 의존하는 일부에 문제를 일으킬 수 있다는 것입니다. 혹독한 추위는 얼음의 무게로 인해 전력선을 끊어 전원 공급을 차단할 수 있습니다. 단열되지 않은 파이프는 얼거나 파열될 수 있습니다. 그리고 자동차? 휘발유의 어는점은 약 -60C(-76C)이지만 오일은 약 -40C(-40F)이며 다른 윤활유는 그 미만에서도 걸쭉해질 수 있습니다. 디젤은 일반적으로 훨씬 더 따뜻한 온도(약 -10C(14F))에서 막힙니다. 특별한 첨가제가 없어 추운 온도에서도 점성을 유지할 수 있습니다.
그러한 추위의 무서운 영향에 대해 우리에게 경고하는 냉철한 역사 이야기가 있습니다. 1941년 히틀러의 군대가 러시아를 침공했을 때, 초겨울의 기온은 우리가 미국에서 보고 있는 것과 비슷한 수준으로 떨어졌습니다. 짧은 캠페인이 될 것으로 예상되는 여름 제복을 입은 채 수천 명의 군인이 얼어 죽었습니다. 트럭과 탱크 엔진은 단단하게 얼어붙었고 그 아래에서 불을 피워야 녹을 수 있었습니다. 그리스가 굳어서 총을 발사할 수 없었습니다. 불에서 내린 끓는 물은 1분도 채 안 돼 굳어버립니다. 이탈리아 언론인 Curzio Malaparte는 그의 소설 Kaputt에서 당시 점령되었던 바르샤바에서 동부 전선 참전 용사들이 하선하는 것을 보았던 것을 회상했습니다. 병사들은 혹독한 추위에 모두 눈꺼풀이 얼어붙은 상태였다.
최근 영하의 기온으로 인해 사람들은 그러한 추운 날씨에서 발생하는 기괴한 과학적 기이함인 Mpemba 효과에 빠지게 되었습니다. 그것은 끓는 물이 실제로 찬물보다 더 빨리 언다는 것을 처음 제안한 탄자니아 남학생의 이름을 따서 명명되었습니다. 이 비디오에서 볼 수 있듯이 꽤 멋진 효과를 낼 수 있습니다 .
북미 전역을 휩쓸고 있는 극소용돌이는 기온이 -50C(-70F)까지 떨어지는 등 많은 지역에서 기록적인 최저치를 기록했습니다. (게티 이미지) (그래픽 이미지 포함)
북미 전역을 휩쓸고 있는 극소용돌이는 기온이 -50C(-70F)까지 떨어지는 등 많은 지역에서 기록적인 최저치를 기록했습니다. (게티 이미지) (그래픽 이미지 포함)
최근의 또 다른 큰 동결은 2012년에 우크라이나의 수도 키예프와 같은 도시에서 -24C(11F)까지 치명적인 기온이 떨어졌습니다. (AFP/게티 이미지)
동유럽의 많은 지역이 2012년 혹독한 겨울의 영향을 받았고 우크라이나의 수도 키예프는 영하 24도까지 떨어졌습니다. (AFP/게티 이미지)
1960년대 소련의 이 쌍둥이들이 살았던 것과 같은 일부 인간 공동체는 대부분 적당한 옷 때문에 극한의 추위에 적응했습니다. (게티 이미지)
1960년대 소련의 이 쌍둥이들이 살았던 것과 같은 일부 인간 공동체는 극심한 추위에 적응했습니다. (게티 이미지)
인간에게는 호기심 많은 북극곰의 두꺼운 겨울 털과 같은 특징이 없기 때문에 추운 기후에서도 번성할 수 있습니다. (AP)
인간에게는 호기심 많은 북극곰의 두꺼운 겨울 털과 같은 특징이 없기 때문에 추운 기후에서도 번성할 수 있습니다. (AP)
온도가 이렇게 낮아지면 동상을 방지하기 위해 피부를 비바람으로부터 멀리해야 합니다. (로이터)
온도가 이렇게 낮아지면 동상을 방지하기 위해 피부를 비바람으로부터 멀리해야 합니다. (로이터)
동상은 노출된 살에 약한 혈류가 조직 손상을 일으킬 때 발생합니다. 가장 심한 경우 사지와 사지를 절단해야 합니다. (SPL)
동상은 노출된 살에 약한 혈류가 조직 손상을 일으킬 때 발생합니다. 가장 심한 경우 사지와 사지를 절단해야 합니다. (SPL)
나폴레옹의 대군은 1812년 모스크바에서 후퇴하면서 막대한 손실을 입었는데, 그 중 대부분은 러시아 겨울의 잔인한 조건으로 인해 발생했습니다. (게티 이미지)
나폴레옹의 대군은 1812년 모스크바에서 후퇴하면서 막대한 손실을 입었는데, 그 중 대부분은 러시아 겨울의 잔인한 조건으로 인해 발생했습니다. (게티 이미지)
1939년 혹독한 겨울 동안 붉은 군대의 핀란드 침공으로 수천 명의 러시아 군인(대부분이 겨울 제복을 입지 않은 상태)이 얼어 죽었습니다. (게티 이미지)
1939년 혹독한 겨울 동안 붉은 군대의 핀란드 침공으로 수천 명의 러시아 군인(대부분이 겨울 제복을 입지 않은 상태)이 얼어 죽었습니다. (게티 이미지)
https://www.bbc.com/future/article/20140107-what-extreme-cold-does-to-human
What effect does extreme cold have on the human body?
North America’s east coast is braced for record snowfall a year after the polar vortex. Just what does such intense cold do to the human body?
www.bbc.com