생체 주기

인간의 몸은 정상적으로 하루에 몇 시간을 움직이고 활동할 수 있을까? 최대한 정상적으로 기능할 수 있는 인간의 생체 작용 시간은 얼마나 될까? 이러한 문제는 사고를 예방하고 위험을 제거하기 위한 연구에서 오랫동안 연구되어 온 주제이다. 과거에는 인간을 기름칠만 하면 돌아가는 부속품이라고 생각하고 끊임없이 작업 현장으로 내몰았던 적도 있었다. 하지만 사고나 사건의 발생 없이 정상적으로 최적의 활동을 수행하기 위해서는 인간의 생체 주기와 기능을 이해하는 것이 점점 더 중요해지고 있다.

 생체 주기는 체온, 혈압, 맥박, 혈액, 수분, 염분량 등은 24시간 일정한 것이 아니라 시간에 따라 혹은 밤낮의 주기에 따라 변한다. 일반적으로 주간에는 체온, 혈압, 맥박 등이 상승하고 야간에는 하강한다. 또한 혈액 내 염분량은 주간에 감소하고 야간에는 증가한다. 부신피질, 호르몬 분비량, 백혈구 작용도 역시 주기를 가지고 변화한다. 하루를 주기로 변화하는 것은 주간에는 교감신경계 기능이 우월해지고, 야간에는 부교감신경계 기능이 우월해지도록 설계된 우리 몸의 유전적 정보체계 작용 때문이다. 따라서 생체 주기가 바뀌는 생활은 생리작용에 부담을 줄 수밖에 없고, 여러 가지 위험을 증가시킨다. 생체주기에 따른 가능성에 문제가 발생하는 원인은 대뇌 기능의 저하 때문이다.

 일본 국가철도노동연구원에서 시간대별 철도 관련 사고를 분석한 결과 심야 시간대가 월등히 사고가 자주 발생하는 것으로 나타났다. 하루 중 오후 4시에서 6시 사이에서 사람들이 다른 시간대에 비해 가장 많은 오류를 저지르는 것으로 나타났다. 이스라엘에서 사람들이 실시된 1984년에서 1989년 사이의 교통사고 분석 결과에서도 다른 시간대보다 오전 1시에서 4시 사이 그리고 오후 1시에서 4시 사이에 가장 많은 교통사고가 발생한다고 하였다. 이것은 인간의 생체주기와 일치하는데 각성 정도가 저하되는 시간대(주로 야간이나 저녁이 되기 전 오후)에 실수가 생기기 쉽고, 이에 따라 사고 발생률이 증가한다는 것을 보여준다.

 피로와 위험에서 계속된 심신 활동은 피로를 느끼게 한다. 피로는 정신과 운동기능 모두에 부정적인 영향을 미치는데, 일상에서 경험하게 되는 대표적인 피로 현상은 졸음이나 집중력 저하 등이다.

 자동차를 운전하는 사람이 1초만 졸아도 수십 미터를 무방비로 주행하게 되는데 제동이나 제어 없이 사고를 발생시키기 때문에 사고 심각도가 다른 교통사고에 비해서 클 수밖에 없다. 피로한 상태로 운전할 경우 교통사고 치사율은 많이 증가하는데, 일반 교통사고보다 약 3~4배 이상 높게 나타났다. 이것은 음주 운전보다는 더 높은 치사율이다.

 회전하는 톱날 앞에서도 졸음에 눈이 감기거나, 중요한 회의를 쉬지 않고 준비하다가 정작 발표 시간에 지각해 버리는 경우가 생기는 것도 피로 때문이다. 따라서 위험을 잘 해결한다는 것은 끊임없이 피로와 싸우고 극복하는 일상의 과제를 얼마나 잘 수행하느냐에 달려 있다고도 볼 수 있다.

 피로 연구의 방향과 주제들에서 피로에 관한 연구는 주로 2가지 방향으로 진행되어 왔다. 첫째, 인지 및 운동 능력이 피로에 의해서 어떻게 저하되는가에 관한 연구들이다. 둘째, 인지 및 운동 능력의 저하를 예방하기 위한 연구들이다. 구체적으로는 피로로 인한 부담과 건강상의 장애를 파악하는 것과 작업 및 근로 조건이 건강 유지를 위해서 어떻게 개선되어야 하는지에 대한 연구를 말한다.

 피로는 작업의 종류나 환경에 따라 다양한 형태로 나타난다. 우선, 자동차 운전에서의 피로를 생각해 보자. 자동차 운전 중에 발생하는 피로는 장시간 앉아 있는 자세로 인해 발생하는 신체 피로와 함께 자동차 운전 상황에서 나타나는 다양한 자극에 집중하여야 하는 정신적 긴장 때문에 발생하는 경우가 많다. 

 피로에 관한 연구 주제들은 시기적으로 크게 3가지로 분류할 수 있다. 첫 번째 시기에는 산업 장면에서의 생산성과 피로를 관련짓는 연구들이 진행되었다. 제1차 세계 대전과 그 이후에 수행된 연구들이 주로 다루었던 주제들로 작업자의 생산성이 피로와 연관되어 있음을 증명하고, 피로를 줄이는 방법을 모색함으로써 생산성을 높이려는 목적으로 수행되었다.

 두 번째 시기는 1940년대와 1950년대 사이로 비행기나 탱크 그리고 잠수함 같은 새로운 전쟁 무기나 복잡한 기기들이 발명되면서 공학심리학 및 인간공학적 측면으로 기계 조작과 치료를 관련짓는 연구가 진행되었다.

 세 번째 시기는 1950년대 이후로 자동차가 증가하면서 이로 인한 사고가 피로와 관련 있을 것이라는 가정에 기초한 연구들이다.

 피로에 관한 연구는 시대에 따라 변화되어 왔지만, 공통적인 것은 피로가 위험이나 사고 및 사건과 어떠한 관련을 가질 것이라는 생각이다. 위험과 안전에 관한 연구에서 피로가 주요한 주제로 자리 잡게 되는 것은 작업 능력이나 운동 능력 및 인 지각 능력이 피로 현상으로 인해서 감소한다는 견해 때문이다.

 Brown은 피로 현상을 심리적 피로와 생리적 피로로 구분하였다. 심리적 피로는 주어진 과제를 수행하는 작업자가 주관적으로 지각하는 수행 저하를 의미한다. Brown에 따르면 피로는 교통사고 발생 가능성을 10% 이상 설명해 주며, 고속도로와 같은 단조로운 환경에서 교통사고는 20%까지 설명해 준다.

 생리적 피로는 근육에 공급되는 산소나 영향에 문제가 있을 때 경험하게 된다. 생리적 피로는 신체상의 직접적인 손상으로 나타난다. 피로는 지속적인 집중이나 수행으로는 신체상의 직접적인 손상으로 나타난다. 피로는 지속적인 집중이나 수행으로 발생할 뿐만 아니라 정신작용에 영향을 미치는 심리적 환경적 사회문화적 요인들로 인해서도 발생할 수 있다. 피로는 주의를 기울여야 하는 정보량이 얼마나 되는지에 의해서도 영향을 받지만 필요한 대상이 예측할 수 있는 것인지 아닌지 등에 의해서도 영향을 받게 된다. 

 심리적 피로는 반드시 심신 기관의 생리적 고갈이나 결핍 때문에 발생하는 것은 아니다. 생리적 피로를 느끼더라도 수행에는 문제가 없을 수 있으며, 반대로 생리적 피로를 느끼지 못하더라도 수행에 문제가 발생하도록 할 수 있는 것이 심리적 피로의 특징이다.

 피로와 심리작용에서 피로를 발생시키는 조건은 다양하다. 피로할 때 나타나는 가장 일반적인 현상은 경계나 선택적 주의 및 복잡한 의사결정 그리고 자동화된 지각 운동 제어기능 등의 활동들이 저하되는 것이다.