최근 우주비행사들이 국제우주정거장에서 중요한 이정표를 세웠습니다. 물을 극한까지 재활용하는 임무에 성공한 것입니다. 자원 활용 능력은 인류가 태양계 사이를 넘나드는 데 필요합니다.

미 항공우주국(NASA)에 따르면 우주 정거장의 환경 제어 및 생명 유지 장치(ECLSS)는 승무원이 배출하는 수분을 최대한 수집했습니다. 땀과 오줌 등을 채취하고 여과해 깨끗한 물로 바꾸었습니다. 배출량 대비 재활용한 수분 비율은 98%에 달합니다.

물 공급은 지구 궤도 바깥으로 나가는 우주여행에서 핵심적인 사항입니다. 달과 화성에 장기간 체류하기 위해선 식수를 지속해서 공급할 수 있어야 합니다. 두 행성 모두 현지에서 물을 조달하기 힘듭니다. 따라서 연구자들은 수자원을 확보하기 위해 창의성을 발휘해야 했습니다.

크리스토퍼 브라운 존슨 우주센터 연구원은 국제우주정거장(ISS)의 생명 유지 시스템에 관련된 업무를 맡고 있습니다. 그는 ISS가 탑재한 ECLSS 물 회수 시스템이 멋진 성과를 거두었다고 평가합니다.

ISS는 정거장 안에서 버려지는 수분이 없도록 노력했습니다. 내부에 장착한 워터 프로세서 어셈블리(Water Processor Assembly)는 폐수를 마실 수 있는 액체로 변환하는 정수기입니다. 최첨단 제습기는 승무원이 내쉬는 날숨과 땀으로 만들어지는 실내 습기를 포집합니다. 소변 처리기 어셈블리(Urine Processor Assembly)는 진공 증류 기술로 오줌까지 회수합니다. 

과거에는 모은 수분을 재활용하는 데 한계가 존재했습니다. 예로 들어 증류를 거친 소변은 물과 오염 물질로 나뉘었습니다. 그러나 오염 물질에도 일부 수분이 남아있었습니다. 새롭게 도입한 소금물 프로세서 어셈블리(Brine Processor Assembly)가 변화를 가져왔습니다. 미세한 중력환경에서도 미약한 수분까지 뽑아낼 수 있게 된 것입니다. 오염 물질을 특수한 여과막으로 한번 거릅니다. 이후 건조한 공기를 내보내 물을 증발하게 만듭니다. 다음 단계는 습한 공기를 수집하는 ECLSS 시스템이 담당합니다. 수분을 모아 오면 오염 물질을 파괴하는 절차를 밟게 됩니다. 이후 미생물이 번식하지 못하게 미량의 요오드를 첨가한 후 저장합니다.

질 윌리엄슨 ECLSS 수자원 시스템 연구원은 새로운 회수율이 큰 진전이라고 주장합니다. BPA를 구현하기 전에는 전체 선상에서 93%~94%만 회수하는 수준이었습니다. 하지만 새 장치 덕분에 98%에 달하는 회수율에 다다랐습니다.

윌리엄슨은 정화 과정이 지구에서 처리하는 기술과 근본적으로 유사하다고 설명합니다. 다만 중력이 약한 환경에서만 가능한 기술이라고 덧붙였습니다. 일부 사람들에게 소변과 땀으로 만든 물은 역겨울지도 모릅니다. 하지만 ISS가 재활용해서 만든 물은 시중에서 구할 수 있는 일반 생수보다 순수합니다.

윌리엄슨은 "우주비행사들은 소변을 마시는 것이 아니다"며 "지구에서 마시는 물보다 더 깨끗하도록 재생, 여과, 정화된 물을 마시고 있다"고 강조했습니다. 

※이 기사는 popsci.com 원문을 바탕으로 작성됐으며, 번역은 파퓰러사이언스코리아 소속 기자가 도왔습니다.

/ 글 Andrew Paul 기자 & 육지훈 기자