2013년 5월 12일, 캐나다 우주비행사 크리스 해드필드는 국제우주정거장 큐폴라 창문 앞에서 기타를 들었어요. 데이비드 보위의 'Space Oddity'를 ISS에서 직접 부르고 촬영한 뮤직비디오가 지구로 전송됐고, 이 영상은 일주일 만에 천만 조회를 넘겼죠. 해드필드는 훗날 이렇게 회고했어요. "우주 생활의 진짜 놀라운 점은 거창한 순간이 아닙니다. 칫솔질할 때 치약 방울이 공중에 둥둥 떠다니는, 그런 사소한 일상이 가장 초현실적이었어요."
지구 상공 408킬로미터, 시속 2만 7,600킬로미터로 지구를 도는 ISS에서 우주비행사들은 하루에 일출을 15번이나 맞이해요. 그 안에서 펼쳐지는 인류의 일상은, 우리가 당연하게 여기는 '평범함'이 얼마나 지구에 의존하고 있는지 깨닫게 만들어요.
축구장만 한 우주 속 집 - ISS의 구조
국제우주정거장(ISS)
미국, 러시아, 유럽, 일본, 캐나다 등 15개국이 공동 건설한 궤도 연구소. 1998년 첫 모듈 발사 이후 40회 이상의 조립 비행으로 완성됐으며, 인류가 만든 가장 큰 우주 구조물
ISS의 규모를 처음 접하면 대부분 놀라요. 끝에서 끝까지 109미터, 미식축구장 하나가 넉넉히 들어가는 크기거든요. 총 무게는 약 420톤이고, 태양 전지판을 펼치면 약 2,500제곱미터에 달해요. 서울 종로 일대 빌딩 옥상 위에 축구장 크기의 태양광 패널을 깔아놓은 셈이죠. 전기 배선만 13킬로미터에 이르고, 건설 비용은 약 1,500억 달러로 인류 역사상 가장 비싼 단일 건축물이에요.
내부 거주 공간은 생각보다 넉넉해요. 가압 모듈을 모두 합치면 약 388세제곱미터인데, 보잉 747 기내 공간과 비슷한 규모예요. 다만 무중력 덕에 바닥과 천장 구분이 없어서, 벽면까지 전부 활용할 수 있죠. 6명의 승무원이 생활하기에 충분한 공간이에요.
| 모듈 | 역할 | 제공 국가 |
|---|---|---|
| 자리아(Zarya) | 최초 발사 모듈, 전력·추진 담당 | 러시아 |
| 즈베즈다(Zvezda) | 러시아 거주 구역, 생명 유지 시스템 중심 | 러시아 |
| 데스티니(Destiny) | 미국 연구 실험실 | 미국 |
| 키보(Kibo) | 일본 실험 모듈, 에어록 포함 | 일본(JAXA) |
| 콜럼버스(Columbus) | 유럽 연구 실험실 | 유럽(ESA) |
| 큐폴라(Cupola) | 7개 창문의 관측 모듈, 로봇 팔 조작실 | 유럽(ESA) |
| 트랭퀼리티(Tranquility) | 생명 유지 장치, 운동 기구 보관 | 미국 |
하루 15번의 일출 - 우주비행사의 24시간
지구에서라면 해가 한 번 뜨고 한 번 지는 게 하루예요. 반면 ISS는 90분에 한 번 지구를 돌기 때문에 24시간 동안 일출과 일몰을 각각 15-16번 경험하게 되죠. 이 환경에서 생체 리듬을 유지하려면 철저한 스케줄이 필수예요.
ISS 승무원은 그리니치 표준시(GMT)를 기준으로 생활해요. 미국 휴스턴 관제소와 러시아 모스크바 관제소의 중간 시간대를 사용해서, 양쪽과 소통하기 수월하거든요.
- 06:00 기상 및 위생 관리 - 알람으로 기상한 뒤 젖은 수건으로 세안하고, 식수를 아껴야 하므로 물 없이 쓸 수 있는 샴푸로 머리를 감아요. 양치질은 일반 칫솔로 하되, 치약은 삼켜야 해요.
- 06:30-07:30 아침 식사 및 브리핑 - 지상 관제소와 화상 연결로 하루 일정을 확인해요. 커피는 밀봉 파우치에 빨대를 꽂아 마시죠.
- 07:30-12:00 오전 근무 - 과학 실험, 장비 점검, 소프트웨어 업데이트 등. 우주에서만 가능한 미세중력 실험이 핵심이에요.
- 12:00-13:00 점심 + 개인 시간 - 동료들과 함께 식사하며 대화하는 시간. 간혹 큐폴라에서 지구를 감상하기도 해요.
- 13:00-18:30 오후 근무 및 운동 - 2시간 30분의 운동이 포함된 오후 일정. 근손실 방지를 위해 운동은 선택이 아닌 필수예요.
- 18:30-19:30 저녁 식사 - 6명이 모여 식사하는 시간은 사기 유지에 매우 중요해요. 다국적 승무원의 다양한 음식이 오가죠.
- 19:30-21:30 자유 시간 및 정리 - 가족과 화상 통화, 독서, 사진 촬영, 지구 관제소와 내일 일정 논의 등.
- 21:30 취침 - 개인 승무원실에서 잠자리에 들어요. 벽에 고정된 침낭에 들어가 자거든요.
우주비행사의 하루는 기상부터 취침까지 빈틈없이 짜여 있지만, 가장 소중한 시간은 큐폴라 창 앞에서 보내는 몇 분이에요. 크리스 해드필드는 저서에서 "창밖으로 지구를 내려다볼 때면 70억 인류와의 연결감이 오히려 더 강해졌다"고 썼어요.
무중력에서 잠들기 - 벽에 붙은 침낭의 밤
수면은 우주 생활에서 가장 적응하기 어려운 부분 중 하나예요. 베개도 매트리스도 없이, 전화박스 크기의 개인 승무원실에서 벽에 고정된 침낭에 몸을 밀어 넣어야 하거든요.
NASA 규정상 수면 시간은 8시간이지만, 실제로는 평균 6.5시간 정도만 자는 것으로 보고되었어요. ISS 안에서는 팬 소음, 장비 진동, 그리고 90분마다 바뀌는 밝기 변화가 수면을 방해하죠. 스콧 켈리는 340일간의 장기 체류 기간 동안 "가장 그리웠던 건 베개의 촉감이 아니라, 중력이 몸을 눌러주는 포근한 감각이었다"고 회상했어요.
무중력 상태에서는 팔이 저절로 앞으로 떠오르기 때문에, 우리 모두 잠든 우주비행사를 보면 좀비를 연상하게 돼요. 몸을 고정하지 않으면 밤새 떠돌다가 장비에 부딪히는 일도 생기죠.
무중력 수면 적응
ISS에서는 '위아래'가 없기 때문에 어떤 방향으로 누워도 수면에는 차이가 없어요. 다만 환기 팬이 작동하는 방향으로 머리를 향하지 않으면, 자신이 내쉰 이산화탄소가 얼굴 주위에 머물러 두통이 생길 수 있어요.
우주 식탁 - 빵 대신 또띠아, 소금 대신 액체 소금
지구에서 아침에 식빵 한 조각 굽는 일은 아무것도 아니에요. 그런데 ISS에서 빵은 금지 품목이에요. 부스러기가 공중에 떠돌다가 장비에 끼거나 우주비행사의 눈과 폐에 들어갈 수 있기 때문이죠. 그래서 1985년 멕시코 출신 우주비행사 로돌포 네리 벨라가 가져온 또띠아가 빵의 자리를 대신하게 됐어요. 부스러기가 나지 않는 또띠아는 그 이후로 ISS의 공식 주식이 됐죠.
우주 식품
무중력 환경에서 안전하게 섭취할 수 있도록 동결 건조, 열처리, 방사선 조사 등으로 가공된 식품. 부스러기 발생이 적고, 상온 보관이 가능하며, 2년 이상의 유통기한을 가져야 함
오늘날 ISS 승무원은 약 200종의 메뉴에서 선택할 수 있어요. 동결 건조 새우 칵테일, 열처리된 스테이크, 파우치에 든 러시안 보르시치까지 종류가 다양하죠. 다만 냉장고가 없어서 모든 식품을 상온에 보관해야 하고, 소금은 부유하지 않도록 액체 형태로 제공돼요.
흥미로운 건 미각의 변화예요. 무중력 상태에서 체액이 머리 쪽으로 몰리면 코가 막힌 것 같은 느낌이 들어요. 감기 걸렸을 때 음식 맛이 밋밋해지는 것과 같은 원리죠. 그래서 우주비행사들은 지구에서보다 매운 소스나 와사비를 훨씬 많이 찾게 된다고 해요.
ISS에서 가장 인기 있는 식사 시간의 의미는 음식 자체보다 '함께 앉아 먹는 행위'에 있어요. 6명의 다국적 승무원이 벨크로로 발을 고정하고 둥그렇게 모여 식사하는 풍경은, 지구에서의 가족 저녁 식탁과 크게 다르지 않아요.
하루 2시간의 생존 운동 - 뼈와 근육을 지키는 싸움
지구에서라면 소파에 누워 있어도 뼈와 근육은 중력에 맞서 일하고 있어요. 우주에서는 이 자극이 사라지죠. 운동 없이 6개월을 보내면 골밀도가 최대 20%까지 감소하고, 근육량은 5-10% 떨어져요. 이건 선택의 문제가 아니에요. 매일 2시간의 운동은 우주비행사에게 업무만큼이나 중요한 '생존 활동'이에요.
월 1-1.5%
무중력 환경에서의 골밀도 손실률
ISS에는 세 가지 운동 장비가 갖춰져 있어요. 각각의 역할이 뚜렷하고, 매일 유산소와 근력 운동을 번갈아 수행하죠.
| 장비 | 종류 | 특징 |
|---|---|---|
| COLBERT (T-2) | 트레드밀 | 번지코드로 몸을 고정하고 달리기. 체중의 60-80%에 해당하는 하중을 코드로 만들어 하체에 전달 |
| CEVIS | 사이클 에르고미터 | 상체를 핸들에 고정하고 페달을 밟는 자전거. 유산소 능력과 심폐 기능 유지 |
| ARED | 저항 운동 기구 | 진공 실린더와 플라이휠로 지구의 웨이트 운동을 재현. 스쿼트, 데드리프트, 벤치프레스 등 29가지 동작 가능 |
흥미로운 점은 ARED(Advanced Resistive Exercise Device)의 도입 이후 골밀도 손실이 크게 줄었다는 거예요. 초기 ISS에서는 제대로 된 근력 운동 장비가 없어서 우주비행사들의 뼈와 근육 손실이 심각했지만, 2008년 ARED가 설치된 이후 귀환 후 회복 속도가 눈에 띄게 빨라졌죠. 우리 몸이 중력 없이도 버틸 수 있다는 건, 결국 적절한 자극을 인위적으로 만들어줄 수 있느냐의 문제인 셈이에요.
그럼에도 완벽한 해결은 아직 먼 이야기예요. 2시간을 운동해도 지구에서처럼 뼈를 완전히 유지하기는 어렵거든요. 스콧 켈리는 340일 체류 후 지구에 돌아와 정상 골밀도를 회복하는 데 수년이 걸렸다고 밝혔어요.
340일의 기록 - 스콧 켈리 쌍둥이 연구가 밝혀낸 것들
NASA 쌍둥이 연구(Twins Study)
일란성 쌍둥이 우주비행사 스콧 켈리(ISS 340일 체류)와 마크 켈리(지구 체류)를 비교한 연구. 10개 연구팀이 참여해 우주 환경이 인체에 미치는 영향을 분자 수준까지 분석, 2019년 Science지에 발표
2019년, 과학 학술지 Science 표지를 장식한 논문 한 편이 우주의학의 새 장을 열었어요. NASA가 일란성 쌍둥이인 스콧 켈리와 마크 켈리를 대상으로 진행한 이 연구는, 한 명은 ISS에 340일간 머물고 다른 한 명은 지구에 남아 비교 대상이 되는, 전례 없는 설계였죠.
결과는 놀라움의 연속이었어요.
7%
유전자 발현 변화율
50-60%
뼈 교체율 증가 (첫 6개월)
2cm
체류 중 신장 증가
스콧이 우주에 도착하자마자 약 1,000개의 유전자가 활성 변화를 보였어요. 텔로미어(염색체 보호 말단)는 오히려 길어졌는데, 이는 과학자들의 예상을 뒤집은 결과였죠. 반면 귀환 후 텔로미어는 급격히 짧아졌고, 일부 유전자 발현 변화는 귀환 후 6개월이 지나도 원래대로 돌아오지 않았어요.
이 연구가 우리에게 알려준 건 분명해요. 인체는 우주 환경에 놀라울 정도로 적응하지만, 그 적응에는 분명한 대가가 따른다는 사실이에요. 미래에 화성까지 편도 7개월이 걸리는 여행을 계획하려면, 이 대가를 어떻게 줄일 수 있을지가 핵심 과제가 되죠.
큐폴라에서 바라본 지구 - 조망 효과의 힘
ISS에서 가장 특별한 공간을 꼽으라면, 대부분의 우주비행사가 큐폴라를 이야기해요. 2010년 설치된 이 작은 관측 모듈에는 7개의 창문이 있어서, 지구를 360도에 가깝게 내려다볼 수 있거든요.
조망 효과(Overview Effect)
1987년 프랭크 화이트가 명명한 인지 변화 현상. 우주에서 지구 전체를 바라볼 때 경험하는 인식의 전환으로, 국경의 무의미함, 환경의 취약성, 인류 공동체 의식이 강화됨
창 너머로 보이는 지구는 사진에서 보던 파란 구슬이 아니에요. 허리케인이 소용돌이치고, 사하라의 모래폭풍이 대서양을 건너고, 북극 오로라가 초록빛 커튼처럼 흔들리는 살아 있는 행성이죠. 밤이 되면 도시의 불빛이 신경망처럼 퍼져 있고, 국경선은 어디에도 보이지 않아요.
우주에서 지구를 본 모든 우주비행사가 공통으로 말하는 것이 있어요. 대기층이 종이 한 장처럼 얇아 보인다는 거예요. 그 위로 우주의 무한한 어둠이 펼쳐져 있고요. 우리가 살아가는 공기의 층이 행성 크기에 비하면 얼마나 가느다란 막인지, 지구를 떠나야 비로소 실감하게 되는 셈이죠.
스콧 켈리는 이런 감정을 이렇게 표현했어요. "지구는 상상할 수 없을 만큼 아름답습니다. 좋은 렌즈를 들이대면 질감과 색채의 디테일이 보이거든요. 단순한 파란 구슬이 아니에요."
큐폴라에서 관측하는 것들
로봇 팔 조작, 도킹 우주선 접근 감시 같은 업무 목적 외에도, 우주비행사들은 큐폴라에서 유류 유출, 사막화, 빙하 후퇴, 허리케인 진로, 대기 오염 등을 사진으로 기록해요. 이 사진들은 지구 환경 변화를 추적하는 과학 데이터로도 활용되고 있어요.
우주 유영 - 6시간 30분의 고독한 작업
ISS 바깥에서 진행하는 선외 활동, 즉 우주 유영은 우주비행사 경력의 하이라이트이자 가장 위험한 작업이에요. 2025년 1월 기준 ISS 관련 선외 활동은 총 273회를 넘겼고, 누적 시간은 1,700시간 이상이에요.
273회+
ISS 관련 선외 활동 누적 횟수 (2025년 1월 기준)
우주 유영 하나를 준비하는 데만 반나절이 걸려요. 우주복 점검, 감압 절차, 도구 확인을 마치고 에어록을 나서면 절대적인 고요가 기다리고 있죠. 소리를 전달할 매질이 없기 때문에, 헬멧 안의 호흡 소리와 통신 음성 외에는 아무것도 들리지 않아요.
- 장비 사전 점검 - 우주복(EMU) 각 부위 기밀 테스트, 생명 유지 시스템 산소·냉각수 충전, 통신 장비 확인
- 감압 절차 시작 - 에어록 기압을 점진적으로 낮춰 감압병(잠수병과 동일 원리) 예방. 순수 산소를 호흡하며 체내 질소 배출
- 에어록 개방 및 작업 착수 - 테더(안전줄)로 ISS에 연결된 상태로 이동. 평균 작업 시간은 6시간 30분
- 에어록 복귀 및 재가압 - 장비 수납, 에어록 밀폐, 기압 정상화 후 우주복 탈의. 이후 의료 점검
가장 긴 우주 유영 기록은 2024년 12월 중국의 차이쉬저와 쑹링둥이 세운 9시간 6분이에요. 그 전까지는 2001년 제임스 보스와 수전 헬름스의 8시간 56분이 최장 기록이었죠. 6시간 넘게 우주 공간에서 작업한다는 건, 체력적으로도 정신적으로도 극한의 경험이에요. 우주복 장갑 때문에 손톱이 빠지는 부상이 흔하고, 땀을 닦을 수도 없어요.
그럼에도 우주비행사들은 우주 유영을 경력에서 가장 강렬한 경험으로 꼽아요. 발 아래로 지구가 천천히 회전하고, 고개를 들면 별들이 깜빡이지 않고 또렷하게 빛나는 풍경 속에서 일한다는 건, 지구 어디에서도 대체할 수 없는 순간이니까요. ISS 밖에서 맨눈으로 관측하는 우주는, 블랙홀의 존재를 이론으로만 배울 때와는 전혀 다른 차원의 경험이에요.
무중력이 바꾸는 일상의 모든 것
우주 생활에서 겪는 불편함은 생각지 못한 곳에서 나타나요.
눈물이 흐르지 않아요. 중력이 없으니 눈물이 볼을 타고 내려오지 못하고, 눈 위에 물방울 형태로 점점 커지죠. 커지다가 결국 떠서 공중에 둥둥 떠다녀요.
샤워가 불가능해요. 물이 아래로 떨어지지 않기 때문에, 젖은 수건으로 몸을 닦는 것이 전부예요. 머리를 감을 때는 물 없이 사용 가능한 린스리스 샴푸를 두피에 문질러 수건으로 닦아내죠.
잠잘 때 코를 골지 않아요. 중력이 혀와 연구개를 뒤로 당기지 않기 때문에, 지구에서 코를 심하게 골던 사람도 무중력에서는 조용히 잔다는 보고가 있어요.
무중력의 숨은 위험
무중력에서 체액이 상체와 머리 쪽으로 쏠리면 안압이 올라가요. 장기 체류 우주비행사의 상당수에서 시력 저하가 보고됐는데, 이를 SANS(우주비행 관련 신경안구 증후군)라고 해요. 현재까지 명확한 해결책이 없어, 화성 장기 탐사의 주요 난제 중 하나로 꼽히고 있어요.
반대로 무중력이 선사하는 즐거움도 있어요. 공중제비를 하며 모듈 사이를 이동하고, 물방울로 탁구를 치고, 과자를 공중에 던져 입으로 받아먹는 건 우주비행사들이 영상으로 자주 공유하는 장면이에요. 크리스 해드필드가 ISS에서 물수건을 짜는 영상은 무중력의 물리학을 직관적으로 보여줘 수백만 조회를 기록하기도 했죠.
ISS의 미래 - 우주 생활의 다음 장
ISS는 당초 2024년 퇴역 예정이었지만, 2030년까지 운영이 연장됐어요. 그 이후를 위해 NASA는 민간 우주정거장 개발을 지원하고 있죠. 액시엄 스페이스의 모듈이 ISS에 먼저 부착된 뒤, 이후 독립 정거장으로 분리되는 계획이 진행 중이에요.
무중력 속 일상을 경험한 우주비행사는 지금까지 200명이 넘어요. 이들이 20년 넘게 쌓아온 생활 데이터는 단순한 기록이 아니에요. 화성 유인 탐사를 준비하는 인류에게, ISS는 "우주에서 어떻게 살 수 있는가"에 대한 가장 방대한 교과서 역할을 하고 있어요.
제임스웹 망원경이 먼 우주를 관측하고, 외계행성 탐사가 6,000개 넘는 새로운 세계를 발견하는 동안, ISS는 가장 가까운 우주에서 인류 자신을 관측하고 있었던 셈이죠. 우리가 언젠가 달 기지에 살고, 화성 땅을 밟게 된다면, 그 첫걸음의 토대는 바로 ISS의 좁은 침낭과 또띠아 저녁 식사에서 시작된 거예요.
그 다음 우주
ISS에서의 생활을 들여다보면, 우주 탐사의 핵심이 로켓 엔진이나 망원경이 아니라 결국 '사람'이라는 사실이 선명해져요.
다음 단계가 궁금하다면 화성 탐사의 현재와 미래에서 ISS의 경험이 유인 화성 탐사에 어떻게 적용되는지 이어서 읽어볼 수 있어요. ISS 큐폴라에서 바라보던 토성의 고리가 점점 사라지고 있다는 사실처럼, 우주는 우리가 보는 사이에도 계속 변하고 있거든요. 우주에서 사는 법을 배운 인류가, 다음에는 어떤 하늘 아래에서 잠들게 될지 함께 지켜봐요.
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