아하! 그렇군요

겨울철로 접어들면서 지하철이나 기차 안에서 꾸벅꾸벅 새우잠을 자는 승객들이 눈에 띄게 늘었다.

단순히 출퇴근하는 직장인들의 피곤함으로 볼 수도 있지만 지하철 쪽잠에는 과학적인 비밀들이 숨겨져 있다.

첫 번째는 진동수와 반복정도다. 2010년 일본의 철도기술연구소가 지하철의 진동수를 조사한 결과 평균 진동수는 2㎐를 나타냈다. 1초에 약 두 번 떨린다는 얘기다. 2㎐로 흔들리는 곳에서 사람들이 가장 잠들기 쉽다는 게 과학자들의 공통된 의견이다. 여기에 2㎐ 진동이 주기적으로 승객에게 전달되면서 잠이 쏟아지게 된다는 얘기다. 아기를 재우기 위해 흔들의자나 흔드는 요람을 사용하는 것도 같은 원리다.

이산화탄소도 지하철 승객을 재우는 중요한 요소다. 이산화탄소가 늘면 뇌로 이동하는 산소량이 줄어들어 나른하고 졸립게 만든다. 특히 전철이나 기차처럼 사람이 많고 좁은 공간에는 이산화탄소가 빨리 형성된다. 2008년 환경부가 대중교통수단 이산화탄소 농도를 조사했더니 지하철은 1492ppm, 열차 1198ppm, 고속버스는 1652ppm을 기록했다. 여러 사람이 이용하는 다중 이용시설의 허용기준인 1000ppm을 뛰어넘는 수치다. 더욱이 이들 공간은 환기를 잘 할 수 없는 구조이기 때문에 이산화탄소량은 쉽게 줄지 않는다.

지하철이나 기차에서 발생하는 저주파 소음도 잠을 재우는 요소다. 사람이 들을 수 있는 주파수 범위는 보통 20~2만㎐다. 높은 소음은 잠을 방해하는 요소지만 지하철 내 저주파 소음은 주파수가 100㎐ 이하로 너무 낮아 거의 들을 수 없다. 대신 몸은 느낄 수 있다. 사람이 저주파 소음에 계속 노출되면 스트레스를 받을 때처럼 아드레날린이라는 호르몬이 나와 심장박동과 호흡 수를 높여 승객의 몸을 피로하게 만드는 것이다.

정성수 한국표준과학연구원 연구원이 2005년부터 2008년까지 3년 동안 대중교통수단의 소음을 측정한 결과 지하철은 6.3~8㎐에서 95dB, KTX는 10~12㎐에서 100dB, 버스는 12.5㎐에서 97dB 등 저주파 소음이 발생했다. 사실상 듣지 못할 뿐이지 대중교통을 이용하는 승객들이 매우 큰 소음에 노출돼 있는 셈이다. 지하철에서 오래 잠을 자도 개운하지 않은 이유가 이 때문이다.

은정진 기자 silver@hankyung.com