한림대학교 박찬흠 나노바이오재생의학연구소 연구팀 김기현·이철희·손유상 연구원이 우주항공청 주최 '스페이스 해커톤 대회' 초소형 위성 임무 아이디어 부문 대상을 수상했다. 한림대 제공한림대학교 박찬흠 나노바이오재생의학연구소 연구팀 김기현·이철희·손유상 연구원이 우주항공청 주최 '스페이스 해커톤 대회' 초소형 위성 임무 아이디어 부문 대상을 수상했다.
이 대회는 위성정보 활용 확대와 위성정보-AI 융합을 촉진, 차세대 우주항공 인재를 발굴하기 위해 우주항공청이 개최하는 경진대회다.
올해 대회에는 대학생과 스타트업 종사자 등 114개 팀 284여 명이 참가했으며, 이 중 30개팀 75명이 본선에 올라 치열한 경쟁을 펼쳤다.
박 교수팀은 초소형 위성 임무 아이디어 부문에 출전해 '우주 미세중력 환경에서의 실시간 궤도상 In-Situ PCR 시스템' 연구를 발표했다.
이는 초소형 자율형 위성(CubeSat)에서 유전자 추출부터 PCR 증폭, 형광 검출, 지상 전송까지 전 과정을 자동으로 수행해 우주 현장에서 실시간 유전자 분석을 가능하게 하는 '궤도상 in-situ PCR 시스템' 개발 연구다.
특히 연구팀이 발표한 시스템은 칸디다 균 시료를 우주에서 자동으로 준비하고 분석할 수 있도록 설계돼 분석 방법과 실험의 안정성을 크게 높였다는 데 높은 평가를 받았다.
시료를 녹이고 혼합하는 과정도 자동으로 이뤄지며, 작은 구조를 이용해 별도의 펌프 없이 시료가 이동하도록 만들었다.
위성 내부 온도를 정밀하게 조절하는 장치가 있어 PCR(유전자 증폭) 실험을 안정적으로 수행할 수 있다. 이렇게 분석된 데이터는 실시간으로 지상으로 전송된다.
기존 우주 생명공학 연구의 경우 대부분 ISS(국제우주정거장)에서 시료를 채취한 뒤 지구로 가져와 분석해야하며, 귀환 과정에서 유전적 신호 변형과 상당한 시일이 소요돼 실시간 대응에 어려움이 있었다.
향후 연구팀은 우주 미세중력과 방사선 환경에서 생명체 유전자 변화와 감염 위험을 즉시 감지 및 모니터링 할 수 있는 세계 최초 수준의 우주 현장 분석 플랫폼을 구현하는 게 목표다.
박찬흠 교수는 "이번에 개발한 기술은 ISS에서는 수행 불가능한 고병원성 세균 연구를 수행할 수 있고 저비용, 반복 실험이 가능한 초소형 자율형 위성 기반 플랫폼으로 확장될 수 있다"며 "앞으로 우주 바이오 연구와 민간 생명공학 생태계 조성에도 의미 있는 기여를 할 것으로 기대한다"고 말했다.
박 교수팀은 이번 대상 수상으로 상금 1천만 원과 함께 해외 우주 기관 탐방 프로그램을 지원받는다.