야간근무가 집중력에 미치는 생리적 이유는?

# 1. 생체리듬의 혼란과 인지 기능 저하 — *서카디언 리듬 붕괴와 전전두엽 기능 감소*

야간 근무는 인간의 기본적인 생체시계, 즉 **생물학적 주기 리듬(Circadian Rhythm)**을 근본적으로 뒤흔든다. 인체는 낮에는 각성 상태를 유지하고 밤에는 수면을 통해 회복하도록 설계되어 있는데, 이 리듬은 시상하부의 시교차상핵(SCN)이 빛을 감지하여 조절한다. 그러나 밤새 인공조명에 노출되면 시상하부는 여전히 “낮이 계속된다”라고 인식하고, 멜라토닌(Melatonin) 분비를 억제한다. 멜라토닌의 결핍은 단순한 수면 문제를 넘어 **뇌의 전전두엽(Prefrontal Cortex)** 기능에 직접적인 영향을 준다.

전전두엽은 인간의 주의력, 판단력, 계획 능력, 그리고 집중력의 중심이다. 수면이 부족하거나 리듬이 깨지면 전전두엽의 포도당 대사가 감소하고, 신경전달물질(도파민·아세틸콜린)의 균형이 무너진다. 이에 따라 정보 처리 속도와 인지 유연성이 떨어지고, 미세한 실수를 반복하게 된다. 연구에 따르면 단 24시간의 야간 근무 후, 작업자의 **인지 수행 능력은 20~30% 감소**하며, 이는 혈중알코올농도 0.1% 수준의 인지 저하와 유사하다. 결국 야간 근무자의 집중력 저하는 단순한 피로가 아니라, **뇌 에너지 대사의 생리적 붕괴**에서 비롯된다.

# 2. 코르티솔과 각성 호르몬의 교란 — *스트레스 축의 과활성화와 인지 피로*

야간 근무 환경에서는 **시상하부–뇌하수체–부신 축(HPA Axis)**이 비정상적으로 활성화된다. 낮 동안 분비되어야 할 코르티솔(Cortisol)이 밤에도 높게 유지되고, 여기에 아드레날린(Adrenaline)과 노르에피네프린(Norepinephrine)의 분비가 겹친다. 이 호르몬들은 단기적으로 각성을 돕지만, 장시간 지속되면 뇌세포에 과도한 스트레스를 유발한다. 특히 해마(Hippocampus)와 전전두엽 피질은 코르티솔에 취약하여, 장기적으로 **단기 기억력 손상과 집중력 저하**를 일으킨다.

또한 코르티솔 과잉은 수면 중 신경세포 복구를 방해하고, 다음날에도 피로감을 지속시킨다. 야간 근무가 반복될수록 HPA 축은 ‘항상 경계 상태’에 놓이게 되어, 교감신경이 과도하게 우세해진다. 그 결과 혈압과 심박수가 상승하고, 뇌로 가는 혈류의 자율 조절 능력이 떨어진다. 뇌는 에너지 공급이 불안정해지고, 집중 유지 시간이 짧아진다. 이러한 변화는 결국 **만성 인지 피로(Chronic Cognitive Fatigue)**로 이어지며, 이는 업무 효율과 안전성 모두에 직접적인 악영향을 준다.

# 3. 멜라토닌 억제와 수면의 질 저하 — *수면 구조의 파괴와 주의력 저하*

야간 근무로 인해 밤새 밝은 조명 아래에서 활동하면, 멜라토닌 분비가 거의 이루어지지 않는다. 멜라토닌은 단순히 수면을 유도하는 호르몬이 아니라, 뇌의 **항산화 방어체계와 시냅스 회복**을 조절한다. 멜라토닌 부족 상태에서 잠을 자면, 깊은 수면 단계(비 REM 3단계)에 진입하기 어렵고, 대신 얕은 수면과 잦은 각성이 반복된다. 이런 수면은 뇌의 피질 영역이 충분히 ‘리셋’되지 못하게 만들며, 다음날 인지 기능이 현저히 떨어진다.

또한 수면의 질 저하는 **도파민(Dopamine) 시스템**에도 영향을 준다. 도파민은 동기부여와 주의집중에 관여하는 신경전달물질인데, 수면이 부족하면 도파민 수용체의 민감도가 감소하여 동일한 자극에도 집중 반응이 줄어든다. 이런 현상은 특히 반복 작업이나 단조로운 환경에서 두드러지며, **주의 집중 지속시간(Attention Span)**이 단축된다. 실제 실험에서 야간 근무자들은 정상 근무자보다 평균 반응 속도가 25% 느리고, 주의력 유지 시간이 절반 이하로 감소했다. 결국 멜라토닌 억제와 수면 질 저하는 **뇌의 회복 불능 상태**를 만들며, 집중력 저하의 핵심 생리학적 원인이 된다.

# 4. 집중력 회복을 위한 생리적 전략 — *리듬 동기화와 에너지 대사의 안정화*

야간 근무자의 집중력 저하를 최소화하려면 **생체리듬의 재동기화(Resynchronization)**가 필요하다. 첫째, 근무 시작 후 3~4시간 이내에는 강한 빛 노출을 이용해 뇌의 각성을 유지하고, 근무가 끝나면 즉시 빛 차단(선글라스, 암막 커튼)을 통해 멜라토닌 분비를 유도해야 한다. 둘째, **식사 타이밍**을 일정하게 유지하고, 근무 중에는 단순당보다는 복합 탄수화물과 단백질을 섭취해 혈당의 급격한 변동을 막아야 한다. 혈당의 불안정은 집중력 저하와 피로를 가중하는 주요 요인이다.

셋째, 교대근무 사이에도 일정한 **수면 루틴**을 유지하는 것이 중요하다. 하루 최소 5~6시간 이상의 연속 수면을 확보하고, 가능한 한 같은 시간대에 자고 일어나는 습관을 들이면 HPA 축의 과활성화를 완화할 수 있다. 마지막으로, 20~30분 정도의 짧은 **낮잠(Power Nap)**은 전전두엽의 에너지 대사를 회복시키고, 주의집중 능력을 향상한다. 필요할 경우, 멜라토닌 보충제나 낮은 강도의 유산소 운동을 병행하면 코르티솔 리듬이 안정화된다.

결국 야간 근무로 인한 집중력 저하는 단순한 피로의 문제가 아니라, **뇌의 생리학적 리듬이 시간적 질서를 잃은 결과**이다. 생체시계를 다시 맞추는 것이 곧 인지 능력을 되살리는 유일한 방법이며, 이는 개인의 안전과 직업적 성과 모두를 지키는 가장 과학적인 해법이다.