G-LOC
1. 개요
G-LOC(G-force induced Loss Of Consciousness)는 가속도(G-force)로 인해 발생하는 의식 상실을 의미한다. G-포스는 신체 내 혈액이 이동하면서 다양한 증상을 유발하며, 터널 시야, 그레이아웃, 블랙아웃 단계를 거쳐 의식을 잃을 수 있다. G-LOC 후에는 짧은 시간의 무능력, 경련, 기억 상실을 경험할 수 있으며, 낮은 고도에서 발생할 경우 치명적인 사고로 이어질 수 있다. 인체는 세로 방향의 G-포스에 더 잘 견디며, 조종사의 자세나 항공기 설계를 통해 G-포스 내성을 높이려는 시도가 이루어졌다. G-포스에 대한 내성은 개인의 훈련, 나이, 체력에 따라 다르며, 훈련받지 않은 사람은 4~6G에서 의식을 잃을 수 있는 반면, 훈련된 조종사는 G-슈트 착용과 스트레이닝 메뉴버를 통해 더 높은 G-포스를 견딜 수 있다.
| 정의 | 지속적인 높은 가속도로 인한 의식 상실 |
|---|---|
| 영어 명칭 | G-force induced Loss Of Consciousness (G-LOC) |
| 일본어 명칭 | G-LOC |
| 관련 용어 | 블랙 아웃 레드 아웃 그레이 아웃 |
| 가속도 | 지속적인 높은 가속도 (G) |
|---|---|
| 생리적 메커니즘 | 뇌로의 혈액 공급 부족 |
| 주요 증상 | 의식 상실 |
|---|---|
| 기타 증상 | 시야 흐려짐 근육 경련 단기 기억 상실 |
| 기동 | 항G 기동 (Anti-G Straining Maneuver, AGSM) |
|---|---|
| 장비 | G 슈트 |
| 훈련 | 가속 내성 훈련 |
| 발생 환경 | 전투기 조종 에어 레이싱 우주 비행 롤러코스터 |
|---|
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가속도 -
중력 가속도
중력 가속도는 물체가 중력에 의해 가속되는 정도를 나타내는 값으로, 자유 낙하하는 물체의 가속도와 같으며, 지구의 경우 자전에 의한 원심력으로 인해 적도에서 가장 작고 극에서 가장 크게 나타난다. -
가속도 -
중력
중력은 질량을 가진 두 물체 사이에 작용하는 인력으로, 그 크기는 두 물체의 질량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하며, 지구에서는 물체를 아래로 떨어뜨리는 힘으로 작용하고, 일반 상대성 이론에서는 시공간의 곡률로 설명되며, 현대 물리학에서는 양자 중력 이론과 중력파 관측을 통해 연구되고 있다. -
생리학 -
항상성
항상성은 생명체가 생존을 위해 체온, 혈당, 혈액 pH, 수분 및 이온 균형 등 내부 환경의 안정성을 유지하려는 경향으로, 음성 피드백 시스템, 신경계, 내분비계 등을 통해 조절된다. -
생리학 -
스트레스 요인
스트레스 요인은 개인이 환경적 요구에 적절히 대응하지 못할 때 심리적, 신체적 반응을 일으키는 자극으로, 지속시간, 강도, 예측 가능성, 통제 가능성에 따라 영향이 달라지며, 인지된 스트레스 척도 등으로 측정 가능하다.
2. G-포스의 영향 (Effects of G-forces)
양의 g-힘(신체 하부 방향으로 작용하는 힘)이 증가하면 신체의 혈액이 머리에서 발 쪽으로 이동하는 경향이 있다. 반대로 음의 g-힘(신체 상부 방향으로 작용하는 힘)이 가해지면 머리의 혈압이 증가하여 레드아웃과 같이 머리와 눈에 과도한 혈압이 가해지는 위험한 상태가 발생할 수 있다.
2.1. 양의 G-포스 증상
양의 g-힘이 증가하면 신체의 혈액이 머리에서 발 쪽으로 이동하는 경향이 있다. 강도가 높거나 지속 시간이 길어지면 다음과 같은 증상이 순차적으로 나타날 수 있다.
* 터널 시야: 주변 시야가 손실되고 중심 시야만 유지된다.
* 그레이아웃: 색상 시야가 손실된다.
* 블랙아웃: 시야가 완전히 손실되지만, 의식은 유지된다.
* G-LOC: 의식이 상실된다.
눈의 망막은 저산소증에 민감하기 때문에 이러한 증상은 일반적으로 시각적으로 먼저 나타난다. 망막 혈압이 안압 아래로 떨어지면 혈류가 망막으로 흐르지 않아 시신경 유두와 중심 망막 동맥에서 가장 멀리 떨어진 곳에서부터 관류에 영향을 미치기 시작하여 중심 시야로 진행된다. 숙련된 조종사는 이러한 시야 상실을 의식을 잃지 않고 최대 회전 성능에 도달했음을 나타내는 지표로 사용하기도 한다.
2.1.1. G-LOC 후 회복
G-LOC에서 회복되는 과정은 다음과 같다.
* 터널 시야 – 주변 시야가 손실되고 중심 시야만 유지된다.
* 그레이아웃 – 색상 시야가 손실된다.
* 블랙아웃 – 시야가 완전히 손실되지만, 의식은 유지된다.
* G-LOC – 의식이 상실된다.
g-힘이 제거되면 일반적으로 즉시 회복되지만, 몇 초 동안 방향 감각을 상실할 수 있다. 절대 무능력 상태는 항공 승무원이 신체적으로 의식이 없는 시간으로, 평균 약 12초이다. 상대적 무능력 상태는 의식을 되찾았지만 혼란스러워 간단한 작업을 수행할 수 없는 기간으로, 평균 약 15초이다. 뇌 혈류가 회복되면 G-LOC를 겪은 사람은 일반적으로 근간대성 경련(흔히 '펑키 치킨'이라고 함)을 경험하며, 종종 사건에 대한 완전한 기억 상실을 경험한다. G-LOC 후에는 짧지만 생생한 꿈을 꾼다는 보고도 있다. G-LOC이 낮은 고도에서 발생하면 이러한 순간의 실수로 인해 치명적일 수 있으며, 숙련된 조종사조차도 더 이상 g를 가하는 것을 중단하라는 신호로 일반적으로 사용되는 시각적 발병 경고를 먼저 인식하지 않고 G-LOC 상태로 곧바로 빠질 수 있다.