미국, 인간이 수중에서 호흡할 수 있는 액체 산소를 개발

미국의 연구소들이 인간이 수중에서 호흡할 수 있는 액체 산소를 개발했습니다.

듀크 대학교 연구진은 물보다 산소를 20배 더 많이 함유할 수 있는 과불화탄소 기반 액체 호흡법을 완성하여 포유류가 액체를 폐로 직접 흡입함으로써 산소를 추출할 수 있도록 했습니다.

다이버들은 압축 공기로는 불가능한 깊이까지 잠수할 수 있으며, 감압병이나 질소 마취 없이, 부피가 큰 스쿠버 장비 없이도 정상적으로 호흡하면서 몇 시간 동안 수중에서 머무를 수 있습니다.

이 기술은 과불화탄소가 엄청난 양의 산소와 이산화탄소를 용해할 수 있는 독특한 화학적 성질을 가지고 있기 때문에 가능합니다. 폐가 산소로 포화된 과불화탄소로 채워지면 폐포막을 통해 정상적인 기체 교환이 일어납니다.

산소는 혈류로 확산되고 이산화탄소는 액체로 확산됩니다.

처음에는 폐에 액체가 차는 것이 생존 본능에 어긋나기 때문에 공황 반응을 일으키지만, 피험자들은 빠르게 적응하여 몇 분 후에는 호흡이 자연스럽게 느껴진다고 보고합니다.

액체는 공기보다 밀도가 높기 때문에 호흡에 더 많은 근육 노력이 필요하지만, 혈액으로의 산소 공급은 여전히 ​​탁월합니다.

이 기술의 응용 분야는 레크리에이션 다이빙을 훨씬 뛰어넘습니다.

액체 호흡은 극심한 심해 탐사, 수중 터널 건설, 잠수함 탈출, 그리고 의료 치료에도 활용될 수 있습니다.

폐 발달이 미숙한 미숙아는 폐가 성숙할 때까지 과불화탄소를 호흡하여 산소 부족으로 인한 뇌 손상을 예방할 수 있습니다.

익수자는 손상된 폐에 산소가 풍부한 액체를 채워 소생시킬 수 있습니다.

군사 특수 작전팀은 기포 흔적 없이 은밀한 수중 침투 작전을 수행할 수 있습니다.

이 액체는 공기로 채워진 폐를 압박하여 손상시키는 수심에서도 폐를 보호하여, 이전에는 잠수함만 접근할 수 있었던 심해까지 인간이 도달할 수 있도록 해줍니다.

현재 한계점으로는 액체 호흡 시간이 최대 4~6시간이며, 이후 재산소 공급이 필요하다는 점입니다. 폐가 액체를 배출하고 공기 호흡으로 복귀하는 데는 약 30분이 소요됩니다.

출처: 듀크대학교 생의학공학과, Nature Biomedical Engineering 2025

출처: https://www.facebook.com/ItisaScience/posts/pfbid05fn5gUxHeQUcXhTTgBdrKc8MjgTeYMBoshh68qCi2QjwaFHEqNumkPt4XgXMz3Rul