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완벽한 폐쇄회로를 구현한 ISS
완벽한 폐쇄회로를 구현한 ISS
  • 임현재 기자
  • 승인 2019.07.10 08:56
  • 댓글 0
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국제우주정거장 내에서는 뭔가를 쌓아놓고 살기가 힘들다. 6개월간의 임무에는 수 톤에 달하는 물과 산소가 필요하다. 그걸 한 번에 실어 나를 로켓이 있다고 해도, 국제우주정거장 내에는 그 물건들을 다 넣어둘 자리가 없다. 그래서 공학자들은 우주비행사들의 땀과 소변, 날숨을 정화해 재사용하는 방법을 고안해냈다. 이 방법 역시 완벽하다고는 할 수 없다. 그래도 현재 국제우주정거장은 우주비행사들이 사용하는 물의 90%(연간 3,785리터 이상), 산소의 40%를 재활용하고 있다. 부족분은 지구에서 보급을 받아 사용한다. 이 표를 보면 국제우주정거장의 자급자족을 구현하려는 NASA의 노력을 알 수 있다.

우주비행사

지구상에서 사람이 매일 사용하는 물은 평균 300리터 정도다. 그러나 국제우주정거장에서는 식수와 샤워 말고는 물을 사용할 일이 없다. 우주비행사의 몸에서는 땀방울과 이산화탄소가 다량으로 배출되는데, 국제우주정거장은 이것들을 흡수해 재활용한다.

소변 회수 체계(화장실)

우주비행사들의 소변은 진공 변기를 통해 저압 챔버로 흡입된다. 여기서 물이 증발하게 된다. 물이 증발되고 남은 찌꺼기는 외부로 배출되어, 지구 대기권에 돌입, 소멸된다. 그리고 증발시킨 물은 정화 과정을 거치게 된다.

산소 발생 체계

물을 분해하면 두 가지 용도로 쓸 수 있다. 국제우주정거장의 미국 연구실에서는 대전된 막으로 물을 분해한다. 산소는 객실로 들어가고 수소는 <사바티어>라는 특수 반응로로 들어가 다시 물이 된다.

사바티어 반응로

이 기계 내에서는 약 400도의 온도로 이산화탄소를 분해한다. 분해 결과 나온 탄소와 산소는 국제우주정거장의 산소 발생 체계에서 나온 산소와 결합해 물과 메탄(CH)이 된다. 메탄은 우주로 버려진다.

물 재활용 체계

회수된 물은 미국 연구실 모듈의 챔버로 들어간다. 여기서 옥시크린과 비슷한 반응이 일어나 악취를 유발하는 분자와 박테리아를 제거한다. 요오드를 투입해 남은 오염 물질을 없앤다. 안전을 위해 정기적으로 수질을 시험한다.

물 보급

우주비행사들은 작은 금속제 물통에 물을 채운 다음 빨대로 빨아먹거나, 주사기로 건조 식량에 물을 집어넣어 복원시킨다. 샤워를 하려면 몸에 물을 바른 다음 노린스 샴푸를 칠한다.

 

 

임현재 기자 limhj@hmgp.co.kr

 


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