우주에서 인공 심장 만든다...박찬흠 교수팀, 韓 우주 의학 첫발
우주에서도 지상과 마찬가지로 신속한 진료를 받을 수 있는, 우주 의학의 새로운 길이 열린다. 한림대학교춘천성심병원 이비인후과 박찬흠 교수 연구팀이 개발한 우주 생물학 연구 탑재체 '바이오캐비넷(BioCabinet)'이 차세대중형위성 3호기에 탑재돼 오는 27일 누리호 4차 발사를 통해 우주로 향할 예정이다. 이 바이오캐비넷은 무게 55kg, 크기 790×590×249mm로, 바이오 3D 프린터와 줄기세포 분화 배양기를 포함한 첨단 연구 탑재체다. 지구에서는 질환이 발생하면 즉시 치료가 가능하지만, 우주에서는 신속한 진료가 어렵고, 지구 귀환에는 많은 시간과 비용이 소요된다. 바이오캐비넷은 이러한 한계를 극복하고, 우주 공간에서 생체조직을 신속히 제작하며 질환 반응성을 확인할 수 있는 '우주 의료 기술'을 실증하는 것을 목표로 한다. 임무 수행 기간은 60일이며, 세포 상태와 연구 목적에 따라 최대 1년까지 연장이 가능하다. 박찬흠 교수는 발사 과정의 충격과 우주 환경에서도 안전하게 세포를 배양하고 분화시키며 모니터링할 수 있는 시스템을 직접 고안했다. 또한, 국제우주정거장 사용 권한이 없는 한국의 현 상황을 고려해, 사람이 개입할 수 없는 환경에서도 완전 자동으로 작동하는 3D 프린터를 직접 제작했다. 탑재체에는 두 가지 바이오 모듈이 있다. 첫 번째 모듈은 역분화 심장 줄기세포를 이용해 심장 조직을 3D 프린팅하고, 세포가 스스로 수축하며 박동하는 과정을 관찰한다. 이 세포는 사람의 체세포에서 심장 줄기세포로 역분화시킨 것으로, 실제 심장 세포와 거의 동일한 기능을 재현할 수 있어 인체에 실제 활용 가능한 인공 심장 조직체다. 두 번째 모듈은 편도(Tonsil)에서 유래한 줄기세포를 사용한다. 편도는 인체에서 대량으로 줄기세포를 채취할 수 있는 조직으로, 면역 기능 및 줄기세포 생존력이 높고, 다양한 세포로 분화할 가능성이 높아 이를 혈관 세포 분화가 가능하다. 바이오캐비넷은 향후 심혈관질환 치료를 위한 인공장기 제작 연구의 기초 자료 확보에도 크게 기여할 것으로 보고 있다. 특히 우주의 압력·온도·방사선 등 영향을 받은 바이오 환경 데이터를 국내 최초로 확보하며 우주 의생명 연구 분야에서 국가적 자산으로 평가받는 첫 사례가 됐다. 우주 연구는 지상 연구의 한계를 극복하고, 전 세계 연구진이 주목하는 인류의 우주 생존과 미래 기술 개발을 위한 핵심 분야다. 박찬흠 교수는 이번 바이오캐비넷 발사를 발판으로 우주 의생명공학 연구를 지속적으로 확장할 계획이다. 그는 2027년 발사 예정인 인공위성 기반 약물 스크린 플랫폼 '바이오렉스(BioRexs)'를 개발하고 있다. 이 연구는 지구에서 악성도가 가장 높은 뇌종양인 교모세포종을 우주 궤도에서 배양하고, 새로 개발된 항암제의 미세중력과 우주 환경에서의 약물 효용성 기전을 규명하는 것을 목표로 한다. 박찬흠 교수는 "우주 개발이 당장 수익이 나는 것은 아니지만, CT·MRI·인터넷처럼 미래에 거대한 파급력을 지닌 기술을 낳는 '꿈을 먹고 사는 분야'"라며, "지속적인 국가적 투자가 필요하며, 이번 연구를 계기로 대한민국 우주 의생명공학 분야의 새로운 장을 열겠다"는 포부를 밝혔다. /이세경기자 seilee@metroseoul.co.kr
