나사가 우주선만 쏘아 올리는 줄 아나?



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우주선 내 실험(Spacecraft Testing)이 골수 연구(Bone Marrow Research)를 가능하게 한 방법

Danny Baird
나사 고다드 우주 비행 센터(NASA’s Goddard Space Flight Center)
2018.02.22

1970년대, NASA의 한 직원이 국립 보건 연구원(National Institutes of Health)가 제기한 하나의 도전에 주목했다. 골수를 냉각하는 것이었다.

그는 Tom Williams이며, NASA의 우주 통신 중계를 맡고 있는 Space Network에서 근무하는 엔지니어로, “대부분의 사람들은 NASA의 업무가 우주 항공에 국한되어 있지 않다는 사실을 알지 못한다”라고 말했다. “우리의 혁신 활동이 우주 항공 프로그램과 무관한 사람들을 돕고 있다.”

골수 분야는 의학 연구자들에게도 흔하지 않은 과제였다. 샘플을 이식 가능한 상태로 유지하기 위해서는, 골수 세포를 전통적인 냉동 장치가 구현할 수 없는 온도, 즉 지구상 어떤 지역의 지온보다 낮은 온도로 냉동되어야 한다. 골수를 너무 빠른 속도로 냉동하면 세포 내 수분이 얼어 세포벽이 팽창 및 파괴된다. 너무 느리게 냉동하면 세포가 죽는다.

Williams는 메릴랜드 그린벨트의 NASA 고다드 우주 비행 센터에 구축된 인공 우주 환경에서 통신 우주선 부품을 테스트했고, 이 부품 테스트 과정을 골수 동결에 활용할 수 있겠다 생각했다. 고다드의 열진공실(thermal vacuum chamber)은 액체 질소 및 헬륨을 사용해 우주 공간의 냉기를 구현한다.

NASA에서 근무하는 동안, 윌리엄은 몇 년에 걸쳐 샘플을 파괴하지 않고 골수를 냉동하는 액체 질소 냉동기를 개발했다. 그는 세포 내 수분을 동결하는 방법을 수정한 복합체(compound)를 사용해 세포 파괴를 피하는 냉각 속도 및 프로세스를 알아냈다. NASA와 윌리엄은 1978년 이 기술의 특허를 얻어 의료계에 라이센스를 제공할 수 있었다.

윌리엄은 “내가 마지막으로 프로젝트에 참여한 것이 1981년이었다”라고 말했다. “존스 홉킨스 병원의 한 의사가 나를 불러, 그 장비를 사용할 수 있게 해줄 수 있나 문의를 했고, 내가 그 장비를 설치해 주었다. 내가 마지막으로 그들과 일했을 때가 그들이 그 장비를 최초로 환자에게 적용한 때였다.”

이 동결 기술이 개발됨으로써 기증자의 골수 수송이 가능해졌고, 먼 곳까지 이송할 수 있게 됐다. 게다가, 골수에 손상을 주는 방사선 치료를 받는 환자는 이제 향후 이식용 샘플을 보관할 수 있게 됐다. 앞으로 이 방법을 사용할 경우 동결 골수 은행을 통해 이식이 활성화될 수 있을지도 모른다.

통신 엔지니어가 첨단 의료 기술을 개발했다는 것이 이상해 보일 수 있지만, NASA에서는 흔한 일이다. 1958년 의회는 민간 부문에 항공 우주 기술을 활용할 수 있도록 했다. NASA의 기술 이전 프로그램으로 개발된 특허와 소프트웨어를 민간에서 사용할 수 있게 됐고, 상업적 제품 및 기술 개발이 장려됐다. 

고다드 전략 파트너십 사무소의 책임자 Nona Cheeks는 “NASA가 창출한 혁신은 경제 성장을 도울 뿐만 아니라, 신규 산업, 기업, 직업, 그리고 미국 제품 및 서비스의 전 세계 경쟁력을 창출하는 속도를 높이고 있다”라고 말했다. “NASA 과학자 및 엔지니어의 지식과 경험을 활용함으로써, NASA의 혁신적 창조물들은 의료 분야를 발전시키는데 도움일 제공하고 있으며, 이는 우리 모두에게 유익하다.”

창립 이래로 NASA가 이룩한 혁신은 휴대폰 카메라, 농축 유아 유동식, 그리고 메모리폼 등 다양한 제품으로 이어졌다. 의료 분야에 있어서 파트너십과 라이센스 계약은 수술실, 병원, 그리고 의사 사무실에 변화무쌍한 기술들을 제공함으로써 미국인 전체에 이익을 제공하고 있다.

최근 윌리엄은 은퇴한 상태로 고다드를 돕고 있다. 그는 1주일에 몇 시간 고다드를 방문해 그가 개발을 도왔던 우주 통신 중계 분야에 자신의 전문 기술을 제공하고 있다. 그는 데이터를 분석해 우주 네트워크를 구성하는 위성군(constellation of satellites)의 문제를 식별해 해결하고 있다.

월리엄은 “사람들은 NASA가 로켓이나 쏭아 올리는 줄 알지만 우리는 중요한 연구를 하고 있다. 많은 의료 제품들이 바로 이 고다드에서 개발된 혁신에서 파생된 기술을 사용하고 있다. 만일 당신이 NASA의 Spinoff 잡지를 살펴본다면, 꽤 멋진 것들을 발견할 수 있을 것이다”라고 말했다.

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