비행기 안에서 귀가 먹먹해지는 기압 변화 원리
비행기가 이륙하면 기내 기압은 약 0.75기압까지 낮아진다. 해수면 기압인 1기압과 비교하면 약 25% 낮은 수치다. 이 변화는 불과 20~30분 안에 일어난다. 중이(中耳) 안쪽 공간은 이 변화를 즉각 따라가지 못한다. 바깥 기압은 빠르게 낮아졌는데 중이 안 기압은 상대적으로 높은 상태로 남아 있으면, 고막이 바깥쪽으로 밀리면서 팽팽하게 당겨진다. 이 긴장 상태가 먹먹함과 통증을 만든다. 귀가 먹먹해지는 건 단순한 불편함이 아니라 고막이 압력 차이를 버티고 있다는 신호다.
1. 중이와 유스타키오관 — 압력을 조절하는 통로의 구조
귀는 크게 외이, 중이, 내이로 나뉜다. 외이는 귓바퀴부터 고막까지이고, 중이는 고막 안쪽의 공간으로 이소골이 있는 곳이다. 내이는 달팽이관과 반고리관이 있는 청각·평형 기관이다. 기압 문제는 중이에서 생긴다.
중이는 밀폐된 공간이 아니다. 유스타키오관(Eustachian tube)이라는 가는 관이 중이와 목(비인두)을 연결하고 있다. 평상시 이 관은 닫혀 있다가 하품하거나 삼킬 때 순간적으로 열리면서 중이 안의 공기를 조금씩 교환한다. 이 교환을 통해 중이 내부 기압과 외부 기압이 균형을 유지한다. 문제는 이 관이 생각보다 가늘고 느리게 반응한다는 데 있다. 기압이 천천히 변하는 일상 환경에서는 문제가 없지만, 비행기 이착륙처럼 기압이 빠르게 바뀔 때는 균형을 따라잡지 못한다.
| 외이 | 귓바퀴~고막 | 소리 수집, 외부 기압 노출 |
| 고막 | 외이·중이 경계 | 소리 진동 전달, 기압 차이 감지 |
| 중이 | 고막 안쪽 | 이소골, 유스타키오관 연결 |
| 유스타키오관 | 중이~비인두 | 중이 기압 조절 |
| 내이 | 가장 안쪽 | 청각·평형 감각 담당 |
2. 이륙과 착륙에서 귀 반응이 다른 이유
이륙할 때와 착륙할 때 귀 증상의 강도가 다르다는 걸 경험해본 적 있을 것이다. 대부분 착륙할 때 더 심하게 느낀다. 이유가 있다.
이륙할 때는 외부 기압이 낮아지는 방향으로 바뀐다. 중이 안 기압이 상대적으로 높은 상태가 되면 유스타키오관이 약간이라도 더 쉽게 열린다. 중이 안쪽에서 바깥 방향으로 공기가 밀려 나가려는 힘이 작용하기 때문이다. 일부 공기가 자연스럽게 빠져나가면서 압력 균형이 어느 정도 이루어진다.
착륙할 때는 반대다. 외부 기압이 높아지는 방향으로 바뀐다. 이때 유스타키오관 바깥쪽(비인두 쪽)의 압력이 높아져 관이 눌리는 방향으로 힘이 가해진다. 관이 닫힌 상태에서 바깥 기압이 올라가면 중이 안쪽이 상대적으로 저기압 상태가 되고, 고막이 안쪽으로 당겨진다. 유스타키오관이 이 상태에서 열리려면 의도적인 압력 조절 동작이 필요하다. 착륙 시 귀 증상이 더 강한 이유다.
3. 먹먹함을 해소하는 방법 — 원리에서 나온 해법들
귀 먹먹함을 해소하는 방법들은 모두 유스타키오관을 강제로 열거나 중이 기압을 조절하는 원리에서 나온다.
삼키기와 하품은 가장 자연스러운 방법이다. 삼킬 때 구개범장근(tensor veli palatini muscle)이 수축하면서 유스타키오관이 일시적으로 열린다. 하품도 같은 근육이 관여한다. 비행기 안에서 사탕이나 껌을 씹으라고 하는 이유가 씹고 삼키는 동작을 반복시켜 이 반응을 유도하기 위해서다. 어린아이에게 이착륙 시 젖병이나 음료를 주는 것도 같은 원리다.
발살바 기법(Valsalva maneuver)은 의도적으로 압력을 높여 유스타키오관을 여는 방법이다. 코를 손가락으로 막고 입도 닫은 상태에서 코로 공기를 내보내려고 힘을 주면 비인두 압력이 올라가면서 유스타키오관이 열린다. 토인비 기법(Toynbee maneuver)은 코를 막고 물을 삼키는 방법이다. 삼키는 동작으로 관을 열면서 동시에 비인두 압력을 조절한다. 착륙 시에는 발살바보다 토인비가 더 안전하다. 발살바는 너무 강하게 하면 중이에 과압이 걸릴 수 있기 때문이다.
| 삼키기·하품 | 유스타키오관 자연 개방 | 이착륙 전후 | 가장 안전, 반복 가능 |
| 껌·사탕 씹기 | 삼키기 동작 유도 | 이착륙 전후 | 어린이에게도 적합 |
| 발살바 기법 | 비인두 가압으로 관 강제 개방 | 이륙 시 | 너무 강하게 하면 중이 손상 가능 |
| 토인비 기법 | 삼키기+비인두 압력 조절 | 착륙 시 | 발살바보다 온화하게 작용 |
| 코 점막 수축제 | 유스타키오관 주변 부종 감소 | 감기·비염 동반 시 | 탑승 30분 전 사용 |
4. 감기에 걸렸을 때 비행기를 타면 더 심한 이유
비행기에서 귀 증상이 유독 심한 사람들이 있다. 감기나 비염이 있는 경우가 대표적이다. 상기도 염증이 생기면 비인두와 유스타키오관 주변 점막이 붓는다. 관이 좁아지거나 막힌 상태가 되는 것이다. 이 상태에서 기압이 빠르게 변하면 관이 열리지 못해 중이 기압 조절이 아예 안 되는 상황이 만들어진다.
심한 경우 이압성 중이염(Barotrauma)으로 이어진다. 고막이 극심한 압력 차이를 버티지 못해 충혈되거나, 드물게는 파열되기도 한다. 착륙 후에도 귀 통증과 청력 감소가 지속된다면 이압성 중이염 가능성이 있으므로 이비인후과 진료가 필요하다. 감기 상태에서 비행이 불가피하다면 탑승 30분 전에 코 점막 수축제(비충혈제거제)를 사용하면 유스타키오관 주변 부종을 일시적으로 줄여 증상을 완화할 수 있다. 만성 중이염이 있는 경우 장거리 비행 전 이비인후과 상담을 먼저 받는 것이 안전하다.
마무리하며
비행기에서 귀가 먹먹해지는 것은 기압 변화 속도를 유스타키오관이 따라가지 못해서 생기는 현상이다. 이착륙 시 삼키기, 하품, 껌 씹기를 의식적으로 반복하는 것만으로도 대부분의 경우 증상을 줄일 수 있다. 착륙할 때 더 심하다면 토인비 기법을 써보는 게 낫다. 감기가 있는 상태에서는 증상이 훨씬 심해질 수 있으니 코 점막 수축제를 미리 챙기는 것이 현실적인 예방법이다. 먹먹함을 참고 버티는 것보다 원리를 알고 적극적으로 대응하는 편이 훨씬 낫다.