"손상 장기, 자가세포 이용 인공장기 대체 가능해질 것"

▲ 2014년 대한기계학회 바이오공학부문 춘계학술대회

전산역학(Computational Mechanics)이란, 실제 상황에서 펼치는 실험 대신 컴퓨터 프로그램을 이용한 가상실험 방법을 개발하거나 혹은 가상실험을 수행하는 연구 분야다. 전산역학을 전공한 원광대 기계자동차공학부 조영삼 교수의 자연모사공학연구실에서는 ‘전산해석(Computational Analysis)’, ‘조직공학(Tissue Engineering)’, ‘표면공학(Surface Engineering)’과 관련한 프로젝트 진행이 한창이다. 그는 오랜 기간 동안을 전산역학 분야에 몸담아 ‘MLS기반 유한요소’라는 개념을 제안했고 그와 관련된 여러 연구들을 수행해왔다. 그리고 약 5~6년 전부터는 조직공학 연구를 수행하고 있는 것이다.

그의 설명에 따르면 조직공학이란, ‘인체의 손상된 조직을 자신의 세포를 이용한 인공장기로 대체하는 것’을 목표로 하는 연구 분야다. 조 박사는 “아직까지 이렇다 할 확실한 연구결과가 보이지 않은 불완전한 분야이기 때문에 임상 단계에 다가가기 위해서는 더 많은 발전과 개발과 연구가 필요하다”라고 전한다. 그러나 최근 급속도로 발전하고 있는 조직공학 분야에 힘입어 현재 그의 연구실에서는 조직공학에 사용되는 세포지지체 개발 연구에 전력을 다함으로써 과학 발전과 기술 진보에 앞장서고 있다.

그간의 연구 경험을 토대로 조 박사는 전산역학 분야 연구와 조직공학 분야의 연구를 융합한 ‘전산원용조직공학(CATE, Computer-Aided Tissue Engineering)’ 연구를 머지않은 미래에 구현해내고자 한다. 그는 “전산역학은 본디 실제 상황에서 실험이 어려운, 혹은 과다의 비용과 시간이 부담되는 실험을 컴퓨터상에서 수행함으로써 그 결과를 보다 용이하게 도출하고자 하는 연구 분야다”라고 전했고 이어서 “조직공학 분야 역시도 그 특성상 전산역학과 마찬가지로 실제의 실험수행이 어렵거나, 비용 부담과 시간이 지나칠 정도로 소요된다”라며 이처럼 복잡한 연구 과정과 구조를 절충하는 차원에서 조직공학 분야와 전산역학 분야의 접목이 이제는 매우 자연스러운 연구의 흐름이 되고 있음을 알렸다.

조 박사가 지나치다 싶을 정도로 연구에 매진하는 이유는, 지금 같은 연구 속도를 감안했을 때 향후 20~30년 안에 인체의 손상된 장기를 자신의 세포로 만들어진 인공장기로 대체한다는 것이 실제로 가능하게 될 것이라는 가능성 때문이다. 이 같은 예측을 현실화하기 위해서는 기존의 조직공학 분야 연구에 보다 적극적인 투자가 필요하며 전산원용조직공학(CATE, Computer-Aided Tissue Engineering)의 발전은 그 가능성을 높이는 데 결정적 역할을 한다.

현재 지방대학교의 우수한 교수들이 서울을 포함한 수도권 내의 대학교 및 교육기관들과 현저하게 차이나는 교육 현실에 지쳐 연구를 중단하는 사례가 계속적으로 증가하고 있는 실정이다. 이에 대해 “국내 과학이 다시 한 번 크게 도약하기 위해서는 실정에 맞지 않은 교육환경 부분을 개선하는 실질적인 연구지원풍토가 하루빨리 정착되어야 한다”라고 조 박사는 전했다.

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