박찬흠 한림대학교춘천성심병원 이비인후과 교수 연구팀이 우주항공청이 개최한 ‘스페이스 해커톤 대회’에서 초소형 위성 임무 아이디어 부문 대상을 수상했다. 박 교수는 한림대학교 나노바이오재생의학연구소장으로, 석·박사 통합과정생 김기현·이철희·손유상 연구원이 이번 발표를 함께했다.
스페이스 해커톤은 위성정보 활용과 AI 융합을 촉진하고 미래 우주 인재를 발굴하기 위한 경진대회다. 올해는 대학생·연구자·스타트업 종사자 등 114개 팀이 참가했으며, 본선에는 30개 팀이 올라 경쟁을 펼쳤다. 대회는 △위성정보 빅데이터 활용 △위성 기반 비즈니스 모델 △초소형 위성 임무 아이디어 등 3개 부문으로 구성됐다.
박찬흠 교수팀은 초소형 위성(CubeSat)에서 실시간으로 유전자 분석을 수행할 수 있는 ‘우주 미세중력 환경에서의 궤도상 In-Situ PCR 시스템’을 제안해 최고 평가를 받았다. 이 시스템은 유전자 추출, PCR 증폭, 형광 검출, 데이터 전송까지 모든 과정을 우주에서 자동으로 수행하는 것이 핵심이다.
연구팀은 칸디다 균 시료를 예로 들어 우주에서의 분석 가능성을 검증했다. 시료를 녹이고 혼합하는 과정은 기계 내부에서 자동화됐으며, 소형 구조를 활용해 별도 펌프 없이 시료가 이동하도록 설계했다. 위성 내부 온도를 정밀 조절하는 장치를 갖춰 PCR 실험에 필요한 환경도 안정적으로 유지할 수 있도록 했다. 분석 결과는 실시간으로 지상에 전송된다.
기존 우주 생명공학 연구는 주로 국제우주정거장(ISS)에서 시료를 채취한 뒤 지구로 가져와 분석하는 방식이었다. 그러나 귀환 과정에서 방사선·진동·온도 변화로 유전적 신호가 변형될 수 있고 분석까지 수 주가 걸리는 점이 한계로 지적됐다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 “우주 현장에서 즉시 분석 가능한 시스템”을 개발했다는 점을 강조했다.
박찬흠 교수는 “칸디다 균은 우주 환경에서 병원성이 높아지는 것으로 보고된 미생물”이라며 “향후 ISS 실험 결과와 비교해 과학적 검증을 이어갈 계획”이라고 말했다.
이어 “이번 시스템은 ISS에서 수행하기 어려운 고병원성 세균 연구를 가능하게 하고, 초소형 자율형 위성 기반 플랫폼으로 확장할 수 있어 우주 바이오 연구와 민간 생명공학 생태계에도 기여할 것”이라고 밝혔다.
