노비촉

3. 개발 및 실험 시설

스테파니 피츠패트릭은 미국의 지정학 컨설턴트로, 노비촉이 소련 우즈베키스탄 누쿠스의 화학 연구소에서 생산되었다고 주장했다.^[41] 뉴욕 타임스는 미국 관리들의 말을 인용하여 이 연구소가 노비촉의 주요 연구 및 시험 장소였다고 보도했다.^[45][59] 소량의 실험용 무기는 인근의 우스티우르트 고원에서 시험되었을 수 있다.^[59] 피츠패트릭은 노비촉 전구체가 소비에트 카자흐스탄 파블로다르 화학 공장에서 만들어졌으며, 이 곳은 1987년 철거될 때까지 노비촉 무기 생산 시설로 예상되었다고 언급했다.^[42][43] 또한, 이 제제가 모스크바 근처 크라스노아르메이스크의 연구 센터에서 시험되었을 수 있다고 썼다.^[41]

1991년 독립 이후, 우즈베키스탄은 미국 정부와 협력하여 노비촉 제제 및 기타 화학 무기가 시험 및 개발된 장소를 해체하고 정화해 왔다.^[41][59] 1999년^[44]과 2002년 사이에 미국 국방부는 600만 달러 규모의 협력 위협 감소 프로그램을 통해 누쿠스 화학 연구소에서 노비촉의 주요 연구 및 시험 장소를 해체했다.^[45][46]

영국의 화학 무기 전문가이자, 영국 합동 화학, 생물, 방사선 및 핵 부대 및 그 NATO(나토) 해당 부대의 전 지휘관인 해미쉬 드 브레튼-고든은 노비촉이 우즈베키스탄과 같이 구소련의 다른 지역에서도 발견될 수 있다는 주장을 "일축"했으며, 노비촉은 러시아 사라토프주의 쉬하니에서만 생산되었다고 주장했다.^[47] 미르자야노프 또한 1973년 쉬하니에서 과학자 표트르 페트로비치 키르피체프가 처음으로 노비촉을 생산했으며, 1975년에는 블라디미르 우글레프가 이 프로젝트에 합류했다고 말했다.^[48] 미르자야노프에 따르면, 생산은 쉬하니에서 이루어졌지만 무기는 1986년에서 1989년 사이에 누쿠스에서 "시험"되었다.^[28]

스크리팔 부녀 독살 사건 이후, GosNIIOKhT 보안 부서의 전 책임자 니콜라이 볼로딘은 ''노바야 가제타''(Novaya Gazeta)와의 인터뷰에서 누쿠스에서 시험이 있었다는 것을 확인하고, 개들을 사용했다고 말했다.^[49]

2018년 5월, ''아이리시 인디펜던트''(Irish Independent)는 "독일 연방 정보국이 1990년대에 소련에서 개발된 신경 작용제 노비촉의 샘플을 확보하여 영국과 미국을 포함한 파트너에게 그 지식을 전달했다"고 보도했다. 이 샘플은 스웨덴에서 분석되었다.^[50] 이후 소량의 노비촉 신경 작용제가 테스트 목적으로 일부 나토 국가에서 생산되었다.^[51]

4. 특징 및 화학적 성질

미르자야노프(Mirzayanov)는 이러한 물질에 대한 최초의 설명을 제공했다.^[29] 노비촉은 가스나 증기 대신 초미세 에어로졸 분말 형태로 살포되어 고유한 특성을 지닌다. 화학 무기 금지 협약(CWC)에 따라 규제되지 않는 물질을 사용하여 제조되거나,^[31] 조약 규제 검사에서 탐지할 수 없는 이진 작용제가 개발되었다.^[59] 이 계열의 가장 강력한 화합물인 노비촉-5와 노비촉-7은 VX보다 약 5~8배 더 강력한 것으로 추정된다.^[60] "노비촉" 명칭은 작용제의 이진 형태를 지칭하며, 최종 화합물은 코드 번호(예: A-232)로 지칭된다. 최초의 노비촉 계열 화합물은 실제로 알려진 V 계열 신경 작용제인 VR의 이진 형태였으며,^[60] 이후의 노비촉 작용제는 A-234와 같은 화합물의 이진 형태이다.^[67]

4. 1. 화학

미르자야노프는 자신의 자서전에서 노비촉 제제에 대해 서방 전문가들이 확인한 것과는 다소 다른 구조를 제시했는데,^[63] 이는 화합물 계열을 설명하는 반면 서방 과학자들은 특정 염을 구체화했기 때문이다.^[2] 그는 많은 수의 화합물이 만들어졌으며, 독성이 덜한 유도체 중 다수가 새로운 유기 인산계 살충제로 공개 문헌에 보고되었음을 분명히 밝혔다.^[64] 이는 비밀리에 진행된 화학 무기 프로그램을 합법적인 살충제 연구로 위장하기 위한 것이었다.

조나단 터커에 따르면, 폴리안트 프로그램 하에 개발된 최초의 이원 혼합물은 물질 33(VR)을 만드는 데 사용되었으며, 이는 VX와 매우 유사하며 질소와 산소 원자에 있는 알킬 치환체만 다르다.^[65]

^[66]

노비촉 작용제의 특징이라고 주장되는 효소의 급속한 변성을 설명하기 위해, 가교제 모티프를 포함하여 여러 곳에서 아세틸콜린에스테라아제 효소의 활성 부위에 공유 결합을 할 수 있다. 캘리포니아 대학교 샌디에고의 화학자 조란 라디치는 미르자야노프가 제시한 A-232 구조를 아세틸콜린에스테라아제 효소의 활성 부위에 대해 ''in silico'' 도킹 연구를 수행했고, 사린 및 소만과 같은 기존 신경 작용제와 유사한 결합 방식으로 활성 부위에 있는 세린 잔기에 대한 강한 결합 친화도 및 공유 결합 형성을 예측했다.^[68]

4. 2. 검출

최근 피해자의 조직에서 노비촉 계열 독극물을 소급하여 검출하는 절차가 제안되었다.^[69][70] 이 방법은 사린 중독 식별을 위해 이전에 개발된 절차를 수정하여 만들어졌다.^[71] 유기 인산염에 의한 중독은 콜린에스테라아제 활성 부위에서 세린의 하이드록시 그룹의 인산화에 의해 발생하고,^[1] 이러한 효소의 주요 부분이 비활성화될 때 심각한 중독이 발생한다는 사실을 이용한다. 사람의 혈장에서 부티릴 콜린에스테라아제(HuBuChE)의 농도는 일반적으로 약 80nM이며,^[1] 이는 분석에 적용할 수 있는 부가물을 얻을 수 있는 좋은 원천이 된다.

이 절차는 세 단계로 구성된다(그림 A 참조). 첫째, 피해자의 혈장에서 HuBuChE를 얻는다. 둘째, 효소를 펩신 단백질 분해를 거친다. 셋째, 얻어진 펩타이드 혼합물을 LC-MSMS 분석한다.^[1] 중독이 발생하지 않은 경우 펩타이드 혼합물은 변형되지 않은 노나펩타이드 FGESAGAAS를 포함한다. 그러나 노비촉 계열 신경 작용제와의 화학 반응으로 인해 콜린에스테라아제가 비활성화되면 변형된 노나펩타이드가 검출되고, 이의 정확한(고해상도) 질량(충돌 유도 해리 중에 생성된 2차 이온의 질량과 함께)은 중독 사실과 독극물의 정확한 구조를 명확하게 식별할 수 있게 해준다.^[1]

이 방법은 몇 ppb 비율의 독극물을 식별할 수 있지만, 부가물의 동위원소 지문을 신뢰성 있게 검출하기에는 충분하지 않을 수 있으며, 따라서 독극물의 지리적 기원을 명확하게 식별하기에는 부족할 수 있다.^[72]

이러한 약제의 최초 기술은 밀자야노프에 의해 제공되었다^[137]。가스나 증기 대신 초미세 입자로 확산되는 독특한 성질을 가지고 있다. 당시, 화학 무기 금지 조약 하에서 규제되지 않는 물질의 성질을 모방한 물질, 또는 조약 제도의 검사에서 탐지할 수 없는 물질을 사용하여 제조되는 바이너리 무기가 만들어졌다^[153]。이 계열의 가장 강력한 화합물이기도 한 노비촉 5와 노비촉 7은 아마도 VX 가스에 비해 약 5배에서 8배 강력하다^[154]。「노비촉」은 두 가지 약제로 분리된 형태를 지칭하며, 그 약제를 혼합한 생성물은 그 코드 번호(예: A-232)로 표시된다. 최초의 노비촉 시리즈는 알려진 V 시리즈 신경작용제VR의 두 종류의 전구 물질이었지만^[155], 이후의 노비촉은 A-232 화합물의 두 종류의 전구체이다^[156]。밀자야노프가 그의 자서전에 제시한 구조는 서방 전문가들이 확인한 구조와 약간 다르다. 그는 다수의 화합물이 제조되었다는 것을 밝혔으며^[157], 효과가 약한 많은 유도체는 새로운 유기 인계 살충제로 공개되었으므로, 비밀 화학 무기 계획은 정당한 농약 연구로 위장되었을 가능성이 있다.

A-234 제제는 VX보다 약 5배 ~ 8배 강력한 것으로 추정된다^[158][159]。

이러한 약제는 포탄, 폭탄, 미사일, 분무 장치를 포함한 다양한 장치를 통해 액체, 에어로졸 또는 가스로 살포될 수 있다고 한다。

화학적으로는 광범위한 가능성이 있는 구조가 보고되고 있다. 이들은 모두 고전적인 유기 인기(P=O는 P=S나 P=Se로 대체될 수도 있다)를 특징으로 하며, 일반적으로 플루오린화된 포스포로아미드산 또는 포스폰산이 가장 일반적이다(모노플루오로인산 참조). 유기기는 더욱 다양하다. 그러나, 일반적인 치환기는 포스겐옥심 또는 그 유사체이다. 이는 강력한 화학 무기이며, 구체적으로는 가려움제이며, 노비촉 제제에 의한 피해를 증가시킬 것으로 예상된다. 이들 그룹과 주장되는 많은 구조는 노비촉 제제의 특징으로 여겨지는 효소의 급속한 변성을 아마도 설명하는, 효소 아세틸 콜린에스테라아제의 활성 부위에 공유 결합할 수 있는 가교제 모티프를 몇 가지 가지고 있다.

4. 3. 지속성

블라디미르 우글레프에 따르면, 노비촉의 액체 형태 중 적어도 하나는 증발 속도가 느리고 매우 안정적이어서 최대 50년 동안 효능을 유지할 수 있다고 한다.^[73] 그러나 다양한 환경에서의 잔존성에 대한 연구는 충분하지 않다.^[74] 밀자야노프는 노비촉이 4개월 이내에 분해된다고 주장했다는 내용은 원본 소스에 직접적으로 나타나 있지 않다. 최초의 노비촉 시리즈는 알려진 V 시리즈 신경작용제 VR의 두 종류의 전구 물질이었지만,^[155] 이후의 노비촉은 A-232 화합물의 두 종류의 전구체이다.^[156]

5. 종류

노비촉에는 A-230, A-232, A-234, A-242, A-262 (노비촉-7), C01-A035, C01-A039, C01-A042 등이 있다. 최초의 노비촉 시리즈는 알려진 V 시리즈 신경작용제 VR의 두 종류의 전구 물질이었지만^[155], 이후의 노비촉은 A-232 화합물의 두 종류의 전구체이다^[156]。

이러한 약제의 최초 기술은 밀자야노프에 의해 제공되었다^[137]。 가스나 증기 대신 초미세 입자로 확산되는 독특한 성질을 가지고 있다. 당시, 화학 무기 금지 조약 하에서 규제되지 않는 물질의 성질을 모방한 물질, 또는 조약 제도의 검사에서 탐지할 수 없는 물질을 사용하여 제조되는 바이너리 무기가 만들어졌다^[153]。 이 계열의 가장 강력한 화합물이기도 한 노비촉 5와 노비촉 7은 아마도 VX 가스에 비해 약 5배에서 8배 강력하다^[154]。「노비촉」은 두 가지 약제로 분리된 형태를 지칭하며, 그 약제를 혼합한 생성물은 그 코드 번호(예: A-232)로 표시된다.

밀자야노프가 그의 자서전에 제시한 구조는 서방 전문가들이 확인한 구조와 약간 다르다. 그는 다수의 화합물이 제조되었다는 것을 밝혔으며^[157], 효과가 약한 많은 유도체는 새로운 유기 인계 살충제로 공개되었으므로, 비밀 화학 무기 계획은 정당한 농약 연구로 위장되었을 가능성이 있다. A-234 제제는 VX보다 약 5배 ~ 8배 강력한 것으로 추정된다^[158][159]。

이러한 약제는 포탄, 폭탄, 미사일, 분무 장치를 포함한 다양한 장치를 통해 액체, 에어로졸 또는 가스로 살포될 수 있다고 한다。

화학적으로는 광범위한 가능성이 있는 구조가 보고되고 있다. 이들은 모두 고전적인 유기 인기(P=O는 P=S나 P=Se로 대체될 수도 있다)를 특징으로 하며, 일반적으로 플루오린화된 포스포로아미드산 또는 포스폰산이 가장 일반적이다(모노플루오로인산 참조). 유기기는 더욱 다양하다. 그러나, 일반적인 치환기는 포스겐옥심 또는 그 유사체이다. 이는 강력한 화학 무기이며, 구체적으로는 가려움제이며, 노비촉 제제에 의한 피해를 증가시킬 것으로 예상된다. 이들 그룹과 주장되는 많은 구조는 노비촉 제제의 특징으로 여겨지는 효소의 급속한 변성을 아마도 설명하는, 효소 아세틸 콜린에스테라아제의 활성 부위에 공유 결합할 수 있는 가교제 모티프를 몇 가지 가지고 있다.

6. 생리적 효과 및 해독제

노비촉은 유기인산염 아세틸콜린에스터라아제 억제제 계열의 신경 작용제이다.^[75][160] 이 화학 물질은 효소 아세틸콜린에스터라아제를 억제하여 신경 전달 물질 아세틸콜린의 정상적인 분해를 막는다.^[75][160] 이로 인해 신경근 접합부에서 아세틸콜린 농도가 증가하여 모든 골격근이 무의식적으로 수축하는 콜린성 위기가 발생한다. 이는 호흡 부전 및 심정지(피해자의 심장과 횡격막 근육이 더 이상 정상적으로 기능하지 않기 때문)를 유발하고, 결국 과도한 체액 분비물이 피해자의 폐를 채워 심부전 또는 질식으로 사망하게 된다.^[75][160]

다른 유기인산염 중독과 마찬가지로, 노비촉 작용제는 영구적인 신경 손상을 유발하여 피해자를 영구적으로 불구로 만들 수 있다고 러시아 과학자들은 말한다.^[76][161] 1987년 5월 모스크바 연구소에서 일하던 과학자 안드레이 젤레즈냐코프가 특정되지 않은 노비촉 작용제의 잔류물에 우발적으로 노출된 후, 이러한 영향이 증명되었다. 그는 심각한 부상을 입었고 의식을 회복하는 데 10일이 걸렸다. 그는 걷는 능력을 잃었고 이후 3개월 동안 레닌그라드(현 상트페테르부르크)의 비밀 진료소에서 치료를 받았다. 이 작용제는 "팔의 만성적인 쇠약, 간경변을 일으킨 독성 간염, 간질, 심각한 우울증 발작, 일을 할 수 없을 정도로 무능하게 만든 읽거나 집중할 수 없는 능력"을 포함하는 영구적인 해를 입혔다. 그는 결코 회복되지 못했고, 5년간 건강이 악화된 후 1992년 7월에 사망했다.^[77]

아트로핀과 같은 속효성 말초 항콜린성 약물은 아세틸콜린이 작용하는 수용체를 차단하여 중독을 예방할 수 있지만(다른 아세틸콜린에스터라아제 억제제에 의한 중독 치료의 경우), 안전하게 투여하기 어렵다.^[75][160] 신경 작용제 중독에 대한 유효 용량이 환자가 심장 박동의 변화 및 기관지 분비물 농축과 같은 심각한 부작용을 겪는 용량에 가깝기 때문이다.^[75] 이러한 분비물이 신경 작용제 중독으로 고통받는 사람의 폐를 채우므로, 이러한 분비물을 흡입하고 아트로핀 투여 외에도 다른 고급 생명 유지 기술이 필요할 수 있다.^[75][160]

신경 작용제 중독 치료에서 아트로핀은 프랄리독심, 오비독심, TMB-4, 또는 HI-6과 같은 하제도른 옥심과 함께 투여되는 경우가 많다. 이 약물들은 유기인 신경 작용제에 의한 인산화에 의해 비활성화된 아세틸콜린에스터라아제를 재활성화하고 일부 신경 작용제에 의해 유발된 호흡 근육 마비를 완화한다. 프랄리독심은 소만과 같은 오래된 신경 작용제^[75][160] 또는 문헌에서 신경 작용제 VX보다 최대 8배 더 독성이 있는 것으로 설명된 노비촉 신경 작용제에 의해 억제된 아세틸콜린에스터라아제를 재활성화하는 데 효과가 없다.^[55]

미국 육군은 소만과 노비촉 작용제를 포함한 여러 신경 작용제 치료에 아트로핀과 함께 갈란타민 사용에 대한 연구를 지원했다. 갈란타민(노출 5시간 전부터 30분 후까지 투여)과 아트로핀 사이에 예상치 못한 상승 작용이 6 mg/kg 이상에서 나타났다. 갈란타민의 용량을 5에서 8 mg/kg으로 증가시키면 실험 동물을 LD50(연구된 동물의 절반에서 치사량)의 1.5배 용량의 소만 독성으로부터 보호하는 데 필요한 아트로핀의 용량이 감소했다.^[78]

7. 사용 사례

1995년 러시아 은행가 이반 키벨리디와 그의 비서 자라 이스마일로바가 노비촉에 의해 독살되었다.^[163][164] 러시아 내무부는 이 물질을 분석하여 "엄중한 기밀"인 유기인계 신경작용제라고 발표했다. 시하뉘 행정 당국 책임자인 네스테로프는 "이러한 독극물이 불법적으로 판매되고 있다"는 것을 알지 못했고, 그 독극물은 "전문 스파이에 의해 사용되고 있다"고 지적했다. 이후 은행가의 전 비즈니스 파트너였던 블라디미르 쿠시시빌리가 살인죄로 유죄 판결을 받았다.^{[163][166][167]} 율리 페르시친스키와 블라디미르 프리보프스키에 따르면, 이 살인 사건은 "러시아 보안 기관에 의한 조직적인 중독 사건 중 하나"가 되었다.

2018년 3월 12일, 영국 정부는 3월 4일, 영국 도시 솔즈베리에서 러시아 연방군 참모본부 정보총국 간부였던 세르게이 스크리팔과 딸 율리아의 암살을 노리고 노비촉을 사용하여 공격했다고 발표했다.^[169] 영국의 테레사 메이 총리는 영국 의회에서 "러시아 국가에 의한 우리나라에 대한 직접적인 행동이거나, 또는 러시아 정부가 잠재적으로 파국적인 손해를 입힐 수 있는 신경작용제의 관리를 상실하고 제3자가 입수하도록 허용했다"고 말했다.^[169]

2018년 3월 14일, 영국이 러시아에게 3월 13일 0시까지 해명을 요구했지만 러시아 측이 거부함에 따라 영국은 러시아 외교관 23명을 추방했다(페르소나 논 그라타)^[170]. 공격 후 구급대원과 일반인 21명이 노출 여부를 검사받았으며 3명이 입원했다. 3월 12일 현재 1명의 경찰관이 병원에 입원해 있다.^[169] 솔즈베리 일대의 제염을 지원하기 위해 500명의 일반인이 장기적인 노출을 방지하기 위해 소지품을 세척하도록 권고되었으며, 180명의 군대와 18대의 차량이 배치되었다. 공격의 정확한 장소는 특정되지 않았다.^{[169][171][172]}

국제 연합 안전 보장 이사회에 대해, 러시아의 유엔 대사 바실리 네벤자는 러시아는 "노비촉이라는 명목으로 과학적인 연구나 개발을 하지 않았다"고 말하며 러시아가 제제의 제조 또는 연구를 하고 있다는 영국의 주장을 부인했다. 미국 국토안보부 전 고위 관계자 다니엘 가르슈타인은 영국에서의 노비촉 제제 사용은 이전에도 크렘린의 표적에 대한 암살에 사용되었지만 발각되지 않았을 가능성이 있으며, "우리는 누군가가 그것 때문에 죽는 것을 보고 그것을 눈치채지 못했다는 것은 매우 그럴듯하다. 이번 사건에서는 공원에서 의식 불명이 되었기 때문에 눈치챘다. 더 고농도의 노출이었다면 아마 그들은 죽어버렸을 것이고, 우리는 자연사라고 생각했을 것이다"라고 말했다.^[129]

2020년 8월 20일, 러시아 반체제 정치 활동가인 알렉세이 나발니가 톰스크에서 모스크바로 향하는 기내에서 의식 불명 중태에 빠져 옴스크 병원으로 이송되었다. 사건 초기에 원인은 톰스크에서 독극물이 혼입된 홍차를 섭취했기 때문이라고 했지만, 사건 이후 나발니가 묵었던 톰스크 호텔 방에서 나발니 관계자가 회수한 페트병에서 노비촉이 검출되었다.^[173] 22일 아침, 부인의 강한 희망으로 독일 시네마 포 피스 재단이 마련한 특별기를 통해 독일 수도 베를린의 샤리테 병원으로 이송된 사건에서 독일 정부는 혈액 샘플 검사에서 노비촉 계열의 독극물 사용을 단정할 수 있는 증거를 얻었다고 발표했다.^[174] 이를 받아 같은 해 9월 2일에는 나발니가 노비촉을 섭취했다는 것을 독일 정부가 인정, 앙겔라 메르켈총리는 러시아 정부에 설명을 요구하기에 이르렀다.^[175]

같은 해 9월 7일, 베를린의 샤리테는 그의 의식이 회복되었다고 발표했다. 발표에는 인공 호흡기를 서서히 뗄 수 있는 상태이며, 질문에도 반응하고 있다는 내용도 포함되었다. 그러나 중독에 의한 장기적인 영향을 판가름하는 것은 아직 시기상조라고 했다. 나발니 본인에 의한 SNS 게시물에 따르면, 9월 15일에는 스스로 호흡할 수 있을 정도로 증상이 회복되었다.^[176]

7. 1. 이반 키벨리디 및 자라 이스마일로바 독살 사건 (1995)

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