한국항공우주연구원

국제우주정거장(ISS)의 건설이 거의 완료됨에 따라 우주실험의 새로운 시대가 열릴 것이다. NASA 선임연구원 Mark Uhran는 ‘ISS는 과학 실험, 응용장비 개발, 기술 시험 등과 같은 각각의 고유 임무를 갖고 있으며, 이 임무에 따라 ISS를 활용할 예정이다.’라고 이야기하였다. 또한 마이크로중력환경에서의 연구를 수행함으로서 얻게 되는 결과물과 함께 NASA에서는 연구영역을 2020년 ISS의 생명분야까지 확장하기로 하였다. ISS 활용 연구는 향후 전 세계적으로 그 영향을 끼치게 될 것으로 다음은 대표적인 연구 분야이다.

열물리적 특성 측정 연구
전자기 부양장치를 이용하여 연구자들은 재료를 넣는 용기 벽과의 반응으로 인해 발생할 수 있는 샘플 재료의 오염 없이 연구할 수 있으며 샘플 재료의 에너지 플럭스 상(phase)변화(고체→액체)를 시킬 수 있게 되었다. 이러한 연구를 통해 복잡한 열역학적 특성을 이해할 수 있게 되었고 금속유기 합금 및 지상에서 금속유기를 대량 생산할 수 있는 능력을 높일 수 있게 될 것이다.

세포 배양 연구
마이크로중력에 기반한 연구를 위해 만들어진 바이오리액터 장비를 사용하여 3차원 매트릭스상에서 세포의 성장과 번식 연구 등을 가능하게 한다. 이전의 지상연구에서는 2차원 매트릭스의 세포 배양만 가능했었다. 현재 여러 나라들이 종양과 세포성장에 관한 연구를 하고 있으며 ISS에서의 연구는 세포 성장의 최적 조건을 찾기 위해 지속적으로 이루어질 것이다.

고분자 결정 연구
마이크로중력상황은 보다 크고 순수한 고분자 결정 성장을 가능하게 한다. 일본의 요시히로 박사는 최근 ISS에서 실험한 결정화 연구를 통해 단백질 효소 구조를 알아내었다.

유전자 발현 연구
ISS의 마이크로중력환경에서는 세포 수준에서 물리적인 힘이 존재하지 않으므로 유전자 발현방법이 다르게 나타날 수 있다. 이러한 유전자 발현의 이해 연구를 통해 인간의 건강 유지에 관해 더 많은 정보를 제공하게 될 것이다.

병원성 미생물 연구
몇몇의 박테리아 미생물은 지상에서보다 우주에서 더 치명적인 독을 갖게 된다고 알려져 있다. ISS를 이용한 연구를 통해 중력이 없을 때 세포수준에서의 특정 형질변화 경로를 발견할 수 있었으며 그 결과를 활용해 지상에서 새로운 백신 연구를 할 수 있다.
 

본 기사는 http://www.nasa.gov 참조하여 작성하였습니다.