비눗방울처럼 부풀고 줄어든다···국내 연구진, 24만 번 ‘숨 쉬는 인공 폐’ 개발

실제 폐처럼 부풀고 줄어드는 움직임을 재현한 ‘숨 쉬는 인공 폐’를 국내 연구진이 개발했다.
포항공대(POSTECH)는 정성준 신소재공학과·IT융합공학과 교수 연구팀이 폐 속 공기주머니인 폐포의 움직임을 재현하고 폐 세포 반응까지 관찰할 수 있는 ‘초박막 인공 폐’를 개발했다고 18일 밝혔다.
사람의 폐는 숨을 들이마실 때 부풀고, 내쉴 때 줄어든다. 폐 안쪽의 작은 공기주머니인 폐포도 이런 움직임을 반복한다. 이 움직임은 공기만 주고받는 역할에 그치지 않고 폐 세포 성장과 기능, 염증 반응에도 영향을 준다.
폐 질환 원인을 밝히거나 치료제 효과를 확인하려면 실험실에서도 실제 폐와 비슷한 움직임을 재현할 필요가 있다. 하지만 기존 폐 세포 배양 기술은 대부분 평평하고 움직이지 않는 바닥에서 세포를 키워 실제 폐의 움직임을 구현하기 어려웠다.
연구팀은 비눗방울에서 아이디어를 얻었다. 비눗방울은 액체가 스스로 얇은 막을 만들면서도 형태를 유지하고 자유롭게 움직인다. 연구팀은 원하는 모양의 틀을 하이드로젤 용액에 담갔다가 꺼내는 방식으로 매우 얇은 막을 만들었다. 하이드로젤은 물을 많이 머금은 부드러운 소재다.
이렇게 만든 초박막은 실제 폐포처럼 부드럽고 유연하면서도 반복적인 움직임을 견딜 수 있었다. 연구팀은 초박막 아래에서 압력 변화를 반복적으로 만들어 내는 장치도 개발했다. 사람이 숨을 쉴 때 폐 안의 압력이 달라지는 원리를 본뜬 것이다.
그 결과 초박막은 실제 폐처럼 늘어났다가 줄어들었고, 약 24만번 호흡에도 안정적으로 작동했다.
연구팀은 3D 바이오프린팅 기술로 혈관세포층·기저막층·상피세포층을 쌓아 실제 폐포와 비슷한 3층 구조의 인공 폐도 만들었다. 이 인공 폐에서는 호흡에 따른 움직임이 세포에 전달됐고, 바이러스 감염 반응도 실제 폐와 비슷하게 나타났다. 인플루엔자 바이러스 감염 실험에서는 호흡 운동에 따라 폐 염증 반응과 바이러스 대응 반응이 달라지는 현상도 확인됐다.
연구팀은 이번 기술이 동물실험이나 기존 세포 배양으로 확인하기 어려운 약물 반응을 사람 폐와 비슷한 환경에서 살피는 데 활용될 수 있을 것으로 보고 있다.
이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업과 산업통상자원부 바이오산업기술개발사업의 지원을 받아 진행됐다. 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’에 최근 게재됐다.
정성호 법무부 장관이 18일 청와대에 사직서를 제출했다. 이재명 대통령은 정 장관에게 “후속 인사 때까지 맡은 바 역할을 다해달라”고 당부해 면직안을 재가하겠다는 뜻을 밝혔다. 검찰개혁 주요 입법이 마무리된 상황에서 5선 의원인 정 장관의 국회 복귀 의사를 이 대통령이 수용한 것으로 풀이된다.
강유정 청와대 수석대변인은 춘추관 브리핑에서 “정 장관이 건강상의 이유로 면직을 요청해왔다”며 이같이 밝혔다.
정 장관은 청와대에서 열린 국무회의 직후 청와대와 인사혁신처에 사직서를 제출했다. 정 장관은 사직서에 건강상 이유와 함께 “검찰개혁 관련 주요 입법이 마무리됐으며 새로운 형사사법체계는 새로운 리더십 아래에서 완성되는 것이 바람직하다”고 밝힌 것으로 전해졌다.
정 장관은 이날 경기 과천시 법무부 청사에서 퇴근하며 “형사소송법도 통과됐고 남은 건 공소청 출범이니까 크게 제가 할 역할이 별로 없다”면서 “지금 국회에 가서 당의 통합이라든가 형소법 개정 과정에서 나타난 약간의 문제점들을 신속하게 수정하는 데 내가 할 일이 더 많지 않겠냐는 판단하에 (사직서를) 제출했다”고 밝혔다.
정 장관은 “이미 제가 오래전부터 사의 표시를 했었고 오늘 공식적으로 사의 표시를 했기 때문에 신속하게 수리해줄 것으로 본다”며 “장관이 사의 표시하고서 계속 자리 지키고 있다고 하면 조직이 오히려 더 불안정해진다”고 말했다.
이 대통령과 사법연수원 18기 동기로 ‘39년 지기’로 통하는 정 장관은 지난해 7월 법무장관 취임 직후부터 검찰개혁에 속도를 냈다. 윤석열 정부에서 중용된 특수통·기획통 간부들을 대거 교체하고, 법무부·대검찰청·서울중앙지검 등의 주요 보직을 새 얼굴로 바꿨다. 지난해 9월 국회에서는 검찰청을 폐지하고 검찰의 수사와 기소 기능을 각각 중대범죄수사청과 공소청으로 분리하는 정부조직법 개정안이 통과됐다.
검찰 보완수사권 폐지 등을 담은 형사소송법 개정을 두고는 더불어민주당과 충돌을 빚기도 했다. 정 장관은 법이 통과된 지난 3일 “이렇게 빛의 속도로 형사소송법이 개정된 것은 처음”이라며 “부작용이 생긴다면 빨리 고쳐야 할 것”이라고 말했다. 정 장관이 지난달부터 장관직에서 물러나겠다는 뜻을 대외적으로 표명한 것도 입법 과정에서 이 같은 우려가 반영되지 않은 데 대한 무력감이 작용했다는 분석이 나왔다.
정 장관은 지난 3일 정부과천청사에서 열린 신임 검사 임관식에서 “제 건강 상태가 좋지 않다”면서 “수면장애가 굉장히 심각하고 요새 너무 악화돼 법무부 장관으로서 직무를 수행하는 데 상당히 부담이 있다”고 말했다. 지난달 27일 국회 법제사법위원회에서도 “새 술은 새 부대에 담아야 하지 않겠느냐”며 재차 사의를 밝혔다.
정 장관의 직간접적인 사의 표명에도 이 대통령은 만류해온 것으로 전해졌다. 이 대통령은 지난 4일 비공개 국무회의에서 정 장관에게 “잘하시고, 잘 버티시라”고 말한 것으로 알려졌다.
정 장관 면직안이 재가되면 법무부는 후임 장관 취임 전까지 당분간 이진수 차관의 장관 직무대행 체제로 운영될 것으로 보인다. 정 장관의 후임 후보로는 검사 출신인 박균택·이건태 민주당 의원 등이 거론된다.
기상청은 17일 오후 4시를 기해 경남 거제에 호우주의보를 발효한다고 밝혔다.
현재 통영, 거제, 고성 등 3개 시군에 호우주의보 발효 중이다.
호우주의보는 3시간 강우량이 60㎜ 또는 12시간 강우량이 110㎜ 이상으로 예측될 때 내려진다. 우산으로 비를 다 막기 어려울 정도이며, 계곡이나 하천 물이 불어날 수 있어 유의가 필요하다.
창원·사천·남해에는 호우주의보가 해제됐다.

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