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우주 미세중력 환경에서의 의생명 연구 동향 및 플랫폼 산업 전망

노퍽 주립대학교 교수 윤학순

◈ 목차

⑴ 들어가며
⑵ 미세중력 구현을 위한 의생명 연구
⑶ 궤도에서의 미세중력 환경 의생명 연구
⑷ 우주 저궤도를 활용한 민간 산업화 전망
⑸ 결론

1. 들어가며

1961년 4월 12일 유리 가가린이 우주로의 경계면을 넘어선 이후, 인류를 달로, 그리고 화성으로 보내기 위한 노력들이 계속되고 있다. 가깝게는 2025년 달에 다시 유인착륙을 하는 아르테미스 프로젝트를 시작으로, 이후 순차적인 유인탐사 미션을 통해 달에 지속 가능한 유인기지, 그리고 루나 게이트웨이를 건설하여, 이후 2030년 후반으로 계획된 화성 유인탐사를 위한 전초기지로 사용하려고 한다. 이러한 유인탐사 기술의 진전은 2060년대의 목성 위성 칼리스토 탐사, 2070년대의 토성 위성인 타이탄까지 인류가 발을 디디게 될 것이라는 예상을 가능하게 하고 있다[1][2]. 이러한 유인우주 탐사는 지구의 삶에 최적화 되어 있는 인간을 극한의 우주 환경하에서도 생존시키고, 정상적인 활동을 할 수 있도록 하기 위한 우주의 생명 연구가 필요하다.

우주 공간이 주는 미세중력, 우주 방사선, 지구와의 거리, 오랜 기간의 고립 등은 다양한 방식으로 인체에 작용하여 우주에서의 인류의 생존과 건강을 위협하며, 인류가 만든 무인탐사선 보이저1호가 태양계를 벗어나는 현시점까지도 인류의 존재를 달까지로 한정하는 커다란 장애요인으로 작용하고 있다.이러한 우주 극한 환경을 극복하기 위한 우주 의생명 연구 중 가장 기본적인 분야는 미세중력이 가져다주는 영향과 이에 대한 대응 방법을 찾아내는 연구로, 현재 우주 공간에서 진행되고 있는 의생명 연구의 대부분을 차지하고 있으며, 새로운 우주정거장 건설과 인공위성을 활용한 연구 등으로 그 규모를 빠르게 키워가고 있다[3].

  [그림 1] 2019년 이전 우주정거장에서의 연구과제 부문별 분포 [3]

그리고, 이러한 저궤도에서의 미세중력을 활용한 우주의 생명 연구는 미세중력 환경이 생명공학 연구 및 제약 기술에 가져다 주는 고유의 장점으로, 우주인의 건강을 지키기 위한 목적만이 아닌, 지상에서의 질병치료기술 개발의 혁신 가능성을 확인시키며 다국적 제약회사 등 민간 기업들의 참여 확대라는 새로운 흐름을 만들어 내고 있다. 지난 2017년 이후 우주정거장에서의 의생명 연구에 다국적 제약회사들이 진출하고 있고 우주에서의 결과를 적용한 임상실험들이 진행되고 있다. 뉴스페이스 시대의 저궤도 우주공간의 상업화란 변화의 흐름과 맞춰 우주의 생명 분야는 점차 그 영역을 키워갈 것으로 여겨진다[4]. 일찍이 우주정거장 건설에 참여했던 미국, 유럽, 일본 등 우주 선진국들은 그동안의 저궤도 우주 공간에서의 많은 연구로 축적된 기술을 바탕으로 관련 기술 산업화와 시장을 키워갈 것이나, 후발 국가들로서는 이러한 변화 속에 우주 선진국들과의 기술 격차를 줄여가고 고유 영역을 확보하는 전략 및 이에 대한 실행 계획의 수립이 필요한 시점이다. 이글을 통해 저궤도 활용의 핵심 가치인 ‘미세중력을 어떻게 활용할 수 있는가’에 대해 우주의 생명 기술 및 산업 개발 분야의 한 축인 <저궤도 우주 의생명 플랫폼> 부문을 중심으로 지금까지 진행되었던 몇 가지 사례들을 통해 앞으로 가져다 줄 변화를 전망해 보고자 한다.

...................(계속)

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