땀 냄새 덮다 우주정거장 대피 위기?
국제우주정거장(ISS)의 물 재활용 시스템에서 정체불명의 유기 탄소가 발견되어 승무원들이 지구로 귀환하거나 식수를 추가로 보내야 할 위기가 발생했습니다. 지구로 샘플을 보내 분석한 결과, 범인은 다름 아닌 우주비행사들이 사용한 데odorant(방취제) 성분인 '실록산(Siloxane)'으로 밝혘습니다. 이 사건은 밀폐된 우주 환경에서 일상적인 화장품이나 위생용품이 치명적인 시스템 오염을 유발할 수 있음을 보여준 중요한 사례입니다.
「실록산 사건: 방취제 가스가 어떻게 NASA의 우주정거장 대피를 유발할 뻔했는가」 저자: Maciej Cegłowski / 2026년 6월 9일
국제우주정거장(ISS) 초기에는 승무원의 생존에 필요한 물을 우주왕복선을 통해 운반해야 했으며, 그 비용은 물 무게의 몇 배나 되는 금값이었습니다. 2005년까지 우주비행사들의 수분 보충을 위해 9,000kg이 넆는 물이 지구에서 실려 왔으며, 처리를 기다리며 궤도 저장 탱크에 보관된 처리된 소변도 추가로 7,000kg에 달했습니다.
2008년 11월, 우주 탐사의 위대한 꿈을 실현하기 위해 '물 처리 장치(Water Processing Assembly)'가 ISS에 도착했습니다. 바로 우주비행사의 소변을 끓이는(정수하는) 것이었죠. 800kg의 '소변 처리 장치(Urine Processing Assembly)'는 정거장의 물 재사용률을 45%에서 80%로 높이는 데 도움을 주었습니다. 우주 비행 역사상 처음으로 우주비행사들이 궤도 거주지에서 본격적으로 물을 재활용하게 된 것입니다.
물 처리 장치가 가동된 지 13개월이 지난 2010년 6월, 우주비행사들의 음용수에서 과도한 수준의 총유기탄소(Total Organic Carbon)가 발견되기 시작했습니다. 총유기탄소는 오염 물질이 존재한다는 것을 승무원에게 경고하지만, 그 정체에 대해서는 아무런 단서도 주지 않는 비특정적 측정 수치입니다. 우주정거장이 설계될 당시, NASA는 포름알데히드가 음용수에 유입되는 최악의 시나리오를 바탕으로 총유기탄소의 안전 기준치를 3ppm(백만분율)으로 설정했습니다. 여름이 되자 주간 유기 탄소 수치가 꾸준히 상승하여 12월에는 이 임계치를 초과할 것으로 예상되었습니다. 그 시점이 오면 NASA는 깨끗한 식수를 보내거나 승무원들을 지구로 귀환시켜야만 했습니다.
당시든 지금이든 우주정거장에서 분석 화학을 수행할 장비나 방법은 없습니다. 정체불명의 물질이 발견되면 귀환하는 드래곤(Dragon)이나 소유스(Soyuz) 캡슐에 싣고 지구의 연구실에서 분석 결과를 기다려야 합니다. 우주비행사와 비행사들은 정기적으로 환경 샘플을 채취하지만, 샘플 안에 무엇이 들어있는지는 샘플 보관함이 지구로 내려와야만 분석할 수 있습니다.
그래서 9월이 되어서야 소유스 캡슐이 여름 동안 수집한 물 샘플들을 싣고 착륙했고, 이 샘플들은 휴스턴의 식음료 분석 연구실로 신속히 전달되었습니다. 그곳에서 화학자들은 총유기탄소 수치를 확인했지만, 모두의 놀라움과 달리 샘플에서 특정 오염 물질을 식별해내지 못했습니다. 물에 들어있던 정체불명의 물질은 ISS 엔지니어들이 정거장의 물 시스템에 스며들 수 있을 것으로 예상했던 수백 가지 화학 물질 감시 목록에 없었던 것입니다. 사실, 이 미스터리 물질은 연구실이 보유한 방대한 질량 스펙트럼 라이브러리에조차 존재하지 않았습니다.
보잉(Boeing)의 동료들이 최신 라이브러리를 사용하여 분석한 끝에야, 범인은 디메틸실란디올(Dimethylsilanediol, DMSD)로 밝혀졌습니다. DMSD는 실록산(Siloxane)이라는 화합물 계열에 속하는데, 규소-탄소-산소 결합을 포함하는 분자로 유기화학과 해변의 모래 사이의 중간 지대를 차지하는 물질입니다. 실록산(실리콘이라고도 함)은 화장품, 콘택트렌즈, 인공 유방, 실리콘 코킹제, 포장재 및 각종 개인 위생용품의 일반적인 성분으로, 물건을 부드럽고 매끄럽게 만드는 데 사용됩니다. 데odorant와 헤어 컨디셔너 특유의 미끈미끈한 질감을 내는 것이 바로 실록산이며, 동일한 특성 덕분에 산업용 윤활유로도 인기가 높습니다.
제조업체들은 실록산이 저렴하고, 안정적이며, 무독성이고 반응성이 없다는 이유로 이를 선호하지만, 적어도 우주정거장 내부의 비싼 장비와 접촉하기 전까지는 그렇습니다. ISS 생명 유지 장치와 관련된 일화에서 실록산은 애거사 크리스티 소설에 등장하는 온화한 인물과 같은 역할을 합니다. 저택 내내 그 자리에 있었지만, 살인범일 만큼의 배짱이 있다고는 아무도 의심하지 않았던 인물 말입니다. 우리는 이 실록산과 다시 만나게 될 것입니다.
실록산과의 이 초기의 조우에서, NASA는 이 화합물이 혼란을 일으키는 식욕(파괴력)을 크게 과소평가했습니다. 수개월간 지속된 유기 탄소 수치 이상 현상의 범인이 DMSD임을 확인하기 위해, 휴스턴의 화학자들은 이 물질의 순수 기준 용액을 합성하여 비교 및 보정 작업을 진행했습니다. (원문 여기서 끊어짐)