낮 시간이 길어진 여름 전후의 일정 기간 동안 일광 시간을 활용하기 위한 취지로 시행하는 일광 절약(Daylight saving)이 실질적으로 인체 건강이 좋지 않은 영향을 미친다는 것은 지속적으로 제기된 문제이다. 사진 : Freepik / drobotdean

 

단지 한 시간의 변경이라 하지만 시차로 인한 ‘만성적 피로감’ 고착될 수도...

 

NSW를 비롯해 일부 주(State)의 수백만 주민들은 4월 첫 주 일요일(4월 3일) 오전 3시를 기해 시계를 한 시간 뒤로 되돌려야 한다. 지난해 10월 첫 주 일요일 오전 2시를 기해 시작(이 때 시간은 한 시간이 앞당겨져 오전 3시가 된다)된 일광 절약(Daylight saving)이 해제되기 때문이다.

 

호주에서 이 제도가 맨 처음 시작된 것은 제1차 세계대전 중인 1916년 10월 2일로, 당시 전쟁 중인 상황에서 전력을 절약하기 위한 취지였다. 같은 이유로 제2차 세계대전 기간 중 다시 도입된 바 있으며, 타스마니아(Tasmania) 주에서는 1968년 이를 정기적으로 채택했다. 이어 1971년부터 NSW, 퀸즐랜드(Queensland), 빅토리아(Victoria), 남부호주(South Australia) 및 ACT가 이를 도입했다.

 

하지만 매년 10월 일광 절약이 시작될 때면 과학계는 생체건강 문제를 지적하곤 했다.

 

최근 이와 관련해 또 하나의 소식이 전해졌다. 미국에서는 지난달 셋째 주, 상원의회가 모든 주(State)의 현지 시간을 영구적으로 일광 절약으로 전환하는 이른바 '선샤인 프로텍션 액트(Sunshine Protection Act)'를 통과시켰다. 이제 하원 통과와 조 바이든(Joe Biden) 대통령의 승인만 남겨둔 상황이다(이 법이 시행될 경우 예외는 일광 절약을 전혀 시행하지 않는 하와이, 애리조나 주뿐이다).

 

이 법안을 가장 열렬하게 옹호한 이는 플로리다의 마르코 루비오(Marco Rubio) 상원의원으로, 그는 현재의 관행대로 1년에 두 차례 시계의 시간 표시를 바꾸는 것이 심장마비, 자동차 사고 범죄, 아동비만, 계절성 우울증을 줄일 수 있다고 주장했다.

 

하지만 그의 주장과 달리 과학계는 연중 일광 절약에 대해 훨씬 덜 밝은 그림을 제시한다. 퀸즐랜드대학교(University of Queensland) 올리버 라와시데(Oliver Rawashdeh) 박사는 미 상원이 이 법안을 승인했다는 뉴스에 “놀랐다”고 말했다.

 

생물학적 시계, 즉 생체시계에 이상이 생길 경우 어떤 일이 일어나는지를 연구하는 그는 “어떻게 보든, 이는(법안 통과) 좋지 않은 생각”이라고 지적했다.

 

또 다른 생체시계 연구원인 멜번 모나시대학교(University of Monash) 심리학부 부교수인 숀 케인(Sean Cain) 박사도 라와시데 박사와 비슷한 경멸을 보냈다

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케인 박사는 지난 2021년 미국에서 일광 절약이 시작된 후 이틀 만에 열린 상원 표결에서의 법안 통과는 “사람들이 잠이 부족하고 잘못된 결정을 내릴 때 하는 행동과 같다”고 꼬집었다.

 

라와시데 박사를 비롯해 케인 부교수 등 호주 학자는 영구 일광 절약을 추진한 미국 의회에 대해 불신과 조롱을 보낸 전 세계 과학자 합창단 중 일부일 뿐이다.

 

그렇다면, 단 1시간이 변경되는 영구 일괄 절약이 왜 그렇게도 충격적인 것일까? 매년 두 차례, 시계를 앞뒤로 바꾸지 않는 게 진정 나은 것일까?

 

▲ 대부분 사람들은 시계를 바꾸는 것이 좋지 않다는 것을 안다= 우선, 일광 절약이 건강에 미치는 영향에 대해서는 많은 연구가 나온 상황이다. 일광 절약이 시작되면 한 시간이 앞당겨지고, 그런 만큼 1시간의 수면을 잃게 된다(매일 같은 시간에 일어난다고 가정).

 

케인 박사는 “겉으로 보기에 작은 한 시간의 시간적 건너뜀은 처음 몇 주 동안 약간의 피곤함을 의미할 수 있지만 전체 인구를 볼 때 측정 가능한 효과가 있다”고 말한다.

 

그림의 suprachiasmatic nucleus(시교차상 핵. 작은 녹색 부분)은 신체의 여러 기관이 하는 일을 조정하는 곳으로, 과학자들은 오케스트라에 비유할 때 이 부분을 지휘자라고 설명한다. 사진 : Wikimedia Commons

  

지난 2017년 시드니, 노스 스트라스필드에 자리한 '슬립 헬스 파운데이셔(Sleep Health Foundation)’ 보고서에 따르면 호주 성인 40%가 평상시 일종의 ‘수면부족’을 경험하고 있다. 케인 박사는 “이미 많은 수면부족을 겪고 있는 이들의 수면시간을 순식간에 훔친다면 더 많은 심장마비와 더 많은 사고 등 단기적 건강에 부정적인 영향을 미칠 것”이라고 지적했다.

 

이 부분에서 ‘그래서 시계를 바꾸지 않고 1년 내내 일광 절약을 유지하는 것이 더 낫지 않을까’ 하는 의문이 제기될 수 있다. 이에 대해 케인 박사는 “아니다”고 말한다. 그 이유를 이해하려면, 우리 몸속과 바깥의 타임키퍼를 더 잘 이해할 필요가 있다.

 

▲ 우리 몸을 조정하는 ‘시계’= 우리 몸에는 하루 중 특정 시간에 유전자를 켜고 끄는(또한 각 신체기관이 다른 일을 하게 하는) 일종의 ‘시계’가 인체 각 기관에 흩어져 있다.

 

이러한 장기 기반(organ-based) 시계 대부분을 조정하는 것은 뇌에 있는, 시교차상 핵(suprachiasmatic nucleus)이라 불리는 신경세포 묶음이다.

 

라와시데 박사는 우리 몸의 내부 주기, 즉 일주기 리듬(circadian rhythm)을 오케스트라에 비유하며 시교차상 핵은 지휘자로, 장기의 시계들을 연주자로 설명한다.

 

문제는 이 전체 오케스트라가 24시간마다 재설정되어야 한다는 것. 그리고 그곳에 햇볕이 들어오게 된다.

 

뇌의 지휘자는 눈 뒤쪽의 빛을 감지하는 세포로부터 직접적인 입력을 받는다. 그리고 이것이 새로운 교향곡의 시작을 알리는 빛으로부터의 첫 노출이다.

 

여름에는 일광 절약으로 1시간 일찍 일어나는 것이 그렇게 나쁘지는 않다. 왜냐면, 해가 일찍 뜨기 때문에 24시간 주기 지휘자는 여전히 이른 시간임에도 빛을 받기 때문이다.

 

반면 겨울의 짧은 날, 특히 낮 시간 길이의 계절적 변화가 두드러지는 극지방에 가까울수록 한 시간 빨라진다는 것은 아직 꽤 어두운 시간에 일어나 직장이나 학교에 가는 것을 뜻한다.

아침 햇살이 덜 밝으면 뇌 속의 지휘자는 리듬을 잃게 된다. 그리고 신체 과정의 조화로운 교향곡 대신 불협화음 같은 것을 만들어낸다.

 

여기서 또 하나의 의문이 제기될 수 있다. ‘집, 사무실 또는 학교 교실에서 조명을 켤 수 있지 않은가’라는 것이다. 하지만 이것이 인체의 24시간 주기 지휘자를 재설정할 만큼 충분히 밝을까?

 

이에 대해 라와시데 박사는 “대개는 그렇지 않다”고 말한다. 그에 따르면 보통 실내에서는 몇 천 럭스(lux. 조명강도 측정치)을 얻을 수 있지만 밖에서는 수만 럭스가 나온다.

 

시드니에 자리한 ‘Sleep Health Foundation’ 보고서에 따르면 호주 성인 40%가 평상시 일종의 ‘수면부족’을 경험하고 있다. 전문가들은 이처럼 이미 많은 수면부족을 겪고 있는 이들의 수면시간을 Daylight saving으로 순식간에 훔친다면 더 많은 심장마비와 더 많은 사고 등 단기적 건강에 부정적인 영향을 미칠 것이라고 지적한다. 사진 : Unsplash / Towfiqu barbhuiya

  

▲ 단 한 시간이라도 얼마나 나쁠 수 있을까= 영구 일광 절약이 왜 문제가 되는지를 알아보기 위해서는 표준 시간과 비교해야 한다. ‘표준시간’(Standard time)은 하늘을 가로지르는 태양의 움직임과 상당히 일치한다. 따라서 현지 시간으로 오후 12시에 태양은 하늘에서 가장 높은 지점에 있거나 매우 가까이에 있다(몇 가지 예외는 있지만). 케인 박사는 “이는 표준시간이 생체 시계와 가장 일치한다는 것을 의미한다”고 말했다.

 

하지만 연중 내내 지속되는 일광 절약으로 인해 우리 몸은 태양과 약간 동떨어진 일상생활을 하게 되며, 결국 만성적 시차증(jet lag. 시차로 인한 피로감)으로 귀결될 수 있다. 이로써 어둠 속에서 잠을 깰 뿐 아니라 인체의 생체 시계가 당신을 잠에 빠지게 하려고 활발하게 노력하고 있을 때 바로 알람이 울리게 되는 것이다.

 

케인 박사는 “이제 겨울이 되면 우리 몸이 ‘계속 자...’라고 말하는 시간에 잠에서 깨어나야 한다는 것”이라고 설명했다. 이런 생체 시계의 변화는 신체의 일상적 유지 관리와 같은 프로세스를 방해하게 된다. 가령 우리 심장은 낮 동안 열심히 일을 하지만 밤에는 스스로 회복되는 시간을 갖는데, 생체 시계를 뒤틀어놓으면 질병에 대한 취약성이 드러날 가능성이 커지게 된다.

 

또한 침대에서 눈을 뜨고 아침식사를 하게 되는데, 어둠 속에서 식사를 하면 음식을 처리할 준비가 되어 있지 않은 소화기관으로 음식물을 강제로 보내는 꼴이라는 게 케인 박사의 설명이다. 이는 포도당 대사와 인슐린 수치에 영향을 미치게 마련이다. 게다가 이른 시간에 음식물을 먹는 것은 결손 상태의 24시간 주기 지휘자를 만들어낼 수도 있다.

 

라와시데 박사는 “빛은 인체의 시계를 재설정하는 데 사용되는 주요 신호이지만 음식은 또 다른 것”이라고 말한다. 너무 이른 시간에 식사를 하게 되면 food-entrainable oscillator라 불리는 두 번째 24시간 주기 지휘자가 지휘 무대에 오를 수도 있다.

 

라와시데 박사는 “간이나 췌장 등에 있는 말초 시계는 시간 신호를 위해 음식(여기에 food-entrainable oscillator까지)에 귀를 기울이는 것을 선호한다”면서 “이제 인체의 24시간 주기를 지휘하는 두 지휘자가 있고, 이 각각은 우리 인체에 다른 것을 요구하고 있는 셈”이라고 설명했다.

 

그는 “이른 시간에 잠에서 깨어나는 이 간단한 일은 그로부터 며칠 동안 생체 주기에 영향을 미치는 피드백 스파이럴(feedback spiral)을 불러올 수 있다”고 말한다. “아침 시간, 햇볕에 대한 노출이 줄어들면 생체 시계가 점점 늦어져 일어나기가 더 어려워진다”는 것이다.

 

▲ 이 모든 일이 일어나는 것을 어떻게 알 수 있나= 이는 영구 일광 절약이 신체의 자연스런 리듬을 방해할 수 있는 일부의 사례일 뿐이다. 물론 모든 사람이 같은 방식으로 영향을 받는 것은 아니다. 우리는 모두 자신만의 자연스런 ‘크로노타입’(chronotype. 각자에게 잘 맞는 활동 시간대를 나타내는 일주기성)을 갖고 있다. 일부는 아침 시간대에, 일부는 저녁 시간대에 신체 기능이 잘 작동하는 것이다.

 

Daylight saving으로 표준시간을 변경한 후 약 2주 사이에 심장마비나 뇌졸중 위험이 높아진다는 게 전문가들의 말이다. 사진 : Pexels

   

케인 박사에 따르면, 그럼에도 불구하고 연구원들은 장기 일광 절약과 유사한 것이 인구 규모에 미치는 영향을 확인하기도 했다. 시간대의 서쪽 가장자리에 사는 이들은 동쪽 가장자리에 있는 이들보다 태양이 늦게 떠오르는 것을 보게 된다. 이는 본질적으로 같은 시간대에서, 서쪽에 있는 이들은 시간과 인체 내 시계가 맞지 않게 살아가며 동쪽에 있는 이들은 서로 맞게 작동하는 셈이다.

 

케인 박사는 “서쪽 시간대에서는 질병이 약간 더 많다”며 “인구 수준에서 신체와 약간 위상이 맞지 않는 생활을 하는 것이 부정적 영향을 미치기 때문”이라고 설명했다.

 

▲ 상원에서 통과된 미국의 법안 결말은= 케인 박사는 이 법안이 더 이상 진행되지 않을 것으로 보고 있다. 아니 거의 확신하고 있다. 부분적으로, 과학계의 지적으로 인해 이전에도 시도했지만 실패한 때문이다.

 

미국은 1970년대, 1년 동안 일광 절약을 시행했다. 애초 계획은 2년간 실시한 후 지속적으로 유지할 가치가 있는지를 확인하기 위한 것이었다.

 

하지만 이는 사람들이 어둠 속에서 일어나야 하는 것을 좋아하지 않았기에 시험 기간이 끝나기도 전에 폐기됐다. 캐나다 국경에서 100km가 채 안 되는 거리의 노스다코다 주, 일리스턴(Williston, North Dakota)의 경우, 북미 중부 시간대의 서쪽 가장자리에 위치한 곳이다. 겨울철에는 약 7주 동안 오전 8시30분 이후에야 해가 뜬다. 하지만 일광 절약으로 일출시간은 오전 9시30분 이후가 된다.

 

이 때문에 일리스턴 주민들에게 있어 일광 절약은 최악의 시나리오가 되며, 선샤인 프로텍션 액트가 시행된다면 지역민들의 반발은 극심하게 될 것이라는 게 케인 박사의 설명이다.

 

아울러 케인 박사나 라와시데 박사(또한 대부분 신체주기 및 수면생물학 학자들)는 국가 표준시간을 영구적으로 만드는 것을 고려해야 한다고 강조했다.

 

케인 박사는 “일광 절약은 좋은 것으로 보일 수 있다. 누가 더 많은 낮 시간의 햇볕을 원하지 않겠는가?”라며 “그런 면에서 표준시간은 매력적이지 않을 수 있다”고 말했다.

 

그러면서 “하지만 4월 첫 주 일요일, 대부분 호주 인구가 그다지 매력적이지 않은 표준 시간으로 돌아갈 때 국가 건강 및 웰빙 수치는 더 나을 수 있다”고 말했다.

 

김지환 기자 herald@koreanherald.com.au