습도가 낮으면 사람은 덜 덥게 느낀다. 사람이 견디는 이론상 임계온도는 습구온도를 기반으로 35도이고 임상으로는 35도 이하이다. 이는 습구온도가 기반이다. 인도와 아랍국가는 40도가 넘는다. 같은 43도라도 사우디에서 느끼는 체감온도는 인도보다 훨씬 낮다.
1. 한국 기상청 폭염 특보 발령 기준은 체감온도
체감온도는 온도와 습도를 모두 고려한다. 기온이 35.1도라도 습도가 48%이면 체감온도는 34.1도이다. 같은 온도에서 습도가 51%이면 체감온도는 더 올라가서 35.0도이다.
폭염이 인체에 실질적으로 미치는 영향을 고려해 체감온도가 33도를 넘을 것으로 예상될 때 폭염주의보를 발령한다. 체감온도가 35도 초과가 예상되면 좀더 강한 폭염경보를 발령한다.
습도가 낮은 사막의 나라들 예를 들면 사우디, 쿠웨이트 등은 43도가 넘어도 극한 더위를 느끼지 않는다. 습도가 매우 낮기 때문이다. 이들 나라들은 한낮에도 나무 그늘에 들어가면 시원하고 아침저녁으로는 시원하다.
유럽도 마찬가지이다. 기후 이상으로 남부 유럽의 스페인, 이태리, 프랑스 등이 40도가 넘어도 그늘에서는 시원하다. 일본, 한국, 인도와 다르게 습도가 높지 않기 때문이다.
다만 유럽인들은 낮은 온도에 맞춰 인체가 적응된 경우라 몇 도만 더 올라가도 극심한 더위를 느낀다. 유럽에는 에어컨도 흔하지 않다. 프랑스만 해도 일 년에 여름 한철 겨우 1주일 더운 날을 위해 에어컨을 설치하지는 않는다.
2. 임계온도를 측정하는 습구온도
과학자들은 사람이 느끼는 체감온도와 비슷한 ‘습구온도’로 온도의 안전 상한선을 35도로 추정했다. 안전 상한선을 임계 온도라고 한다.
보통온도계를 건구 온도계라 한다. 건습구 습도계에는 건구온도계와 습도 온도계가 설치되어 있다. 습구온도는 온도계의 볼(=구부, 둥그런 부분)을 물에 적신 헝겊으로 감싸 물에 담근다.
습구온도는 물이 증발하면서 온도가 낮아지므로 건구온도보다 항상 낮거나 같다. 두 온도계의 온도 차이가 많이 날수록 습도가 낮다. 습구온도 35는 습도가 100% 일 때 35도, 습도가 50% 일 때 46.1도를 가리키게 정해졌다. 이것이 임계온도이다.
이 임계온도를 넘으면 인간의 몸은 심부체온을 항상적으로 유지할 수 없어진다. 인체는 체온 항상성을 위해 신체 표면의 땀을 증발시켜 스스로 체온을 식힌다. 심부체온은 몸 깊숙한 장기의 온도이다. 임계온도를 넘으면 땀이 나는 기능이 망가진다.
공기가 품고 있는 최대치 수증기량이 습도 100%이다. 장마철에 장대비가 내리거나 한 치 앞도 보이지 않을 정도로 안개가 자욱하게 낀 상태가 바로 습도 100%이다.
2022년 5월 ~ 6월 인도와 파키스탄을 덮친 폭염기간에 파키스탄의 자코바바드의 최대 습구온도가 33.6도였다. 인도 델리에서는 더 심해서 임계온도에 거의 근접한 기온이 기록되었다.
인도, 파키스탄, 방글라데시는 원체도 습도도 높은 지역이다. 온열질환으로 환자와 사망자가 속출했다.
습구온도 35도는 이론이다. 모델링을 기반으로 한 수치이다. 실제 인간을 대상으로 한 실험에서 나온 값은 아니다. 참조하는 수치이다.
3. 인체는 임계온도 35도 이상에 어떻게 반응하나
그렇다면 사람에게는 얼마나 더워야 치명적으로 더운 것인가. 이에 대해 미국 펜실베니아대 연구팀이 연구를 했다. 18~34세의 건강한 젊은 남녀 24명을 대상으로 열 스트레스 실험을 했다. 연구 결과는 과학저널 ‘응용생리학저널’에 실렸다.
연구팀은 심부체온 변화를 관찰하기 위해 실험 참가자들에게 캡슐에 담긴 작은 무선 원격측정 장치를 삼키게 했다. 참가자들은 실험 공간 안에서 요리와 식사, 가벼운 사이클링, 트레드밀에서 천천히 걷기 등 최소한의 일상 활동을 했다.
연구팀은 실험공간에 서서히 온도와 습도를 증가시키며 실험 대상자들의 심부체온이 상승하는 시점을 관찰했다.
인체가 과열되면 심장은 열을 발산하기 위해 피부로 더 많은 피를 보내야 한다. 땀을 흘리면 체액이 줄어든다. 폭염이 장기간 노출되면 열사병이 발병한다.
열사병은 무덥고 밀폐된 공간에서 일이나 운동을 할 경우 몸의 열을 내보내지 못해 체온이 40도 이상일 때 발생하는 질환이다. 체온조절 중추가 정상 작동하지 않아 고열과 의식장애와 혼수상태가 생긴다.
연구팀의 실험 결과는 예상보다 심각했다. 젊고 건강한 남녀를 대상으로 했건만 인간의 체온 조절 능력이 그다지 뛰어나지 않았다. 인간의 안전 상한선은 이론상 제시된 임계온도 35도보다 훨씬 낮은 것으로 나타난 것이다.
심부체온을 항상적으로 유지할 수 있는 습구온도는 31도 즉, 습도 100%에서 31도 그리고 습도 60%에서 38도로 측정됐다.
연구팀을 이끈 래리 케니 펜실베니아 신체운동학과 교수는 습구온도가 31도를 넘을 때 세계의 습한 지역에서 젊고 건강한 사람들도 안전하지 않다는 것을 걱정해야 한다고 말했다.
함께 읽으면 좋은 글
사람이 견딜 수 있는 더위의 한계선인 임계온도 35도는 습구온도를 기반으로 정했다. 습구온도 35는 습도가 100% 일 때 35도이다. 습도가 낮으면 같은 온도에서 훨씬 시원하게 느낀다.
