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우주공장에선 결정만 만들어낼 수 있냐고? 천만의 말씀! 특별한 액체부터 3D 프린팅으로 만든 인공장기까지, 다양한 제품을 만들어낼 수 있단다. 특히 과학자들은 우주에서 만들고 지구에서 사용할 제품을 만들기 위해 열심히 연구하고 있지.
우주산 인공심장이 온다?!
이제 곧 우주에서 온 심장을 이식 받는 시대가 올 지도 몰라요. 미국 기업 ‘테크샷’이 2019년까지 우주에서 인공심장을 만들어내는 걸 목표로 하고 있거든요.
지구에서 3D 프린터로 인공장기를 만들기 위해서는 특수 화학물질이 들어간 바이오 잉크가 필요해요. 그렇지 않으면 바이오 잉크에 포함된 세포가 중력의 영향을 받아 납작하게 퍼져버리기 때문이지요.
이를 해결하기 위해 테크샷은 우주산 인공심장을 만드는 실험을 차근차근 거듭하고 있어요. 먼저 테크샷은 지난 2016년, 비행기를 타고 올라가다가 떨어지며 약 30초 동안 무중력 상태를 만든 뒤, 그 동안 3D 프린터로 인공 심장을 찍어내는데 성공했지요. 테크샷의 3D 프린터가 무중력 상태에서도 작동하는지 확인한 거예요.
하지만 인공심장을 만들기 위해서는 3D 프린터로 찍어낸 다음 과정도 중요해요. 바이오 잉크로 3차원 구조를 찍어내면 이후 줄기세포가 원하는 조직으로 분화하면서 장기의 모양을 만들어야 하거든요. 이를 위해 테크샷은 우주에서도 줄기세포가 잘 분화하는지 확인하는 실험을 하고 있어요. 2017년 8월 14일, 줄기세포를 스페이스X의 화물로켓 ‘드래곤’에 실어 국제우주정거장(ISS)으로 보냈고, 다시 이 세포를 지구로 가져와 분석할 계획이랍니다.
샴푸도 메이드 인 스페이스
물과 기름을 섞으면 어떻게 될까요? 서로 섞이지 않아 두 층이 분리되고 말 거예요. 하지만 실제론 두 종류의 물질이 잘 섞여 있는 경우가 더 많답니다. 우유, 크림, 마요네즈, 화장품 등 우리가 일상생활에서 사용하는 생활용품 대부분이 그런 것들이지요. 하지만 이 물질들도 시간이 아주 오래 지나면 두 층으로 분리돼요. 물과 기름의 성질을 띠는 물질들이 각자의 성질을 버리지 못하고 서로를 밀어내기 때문이지요.
과학자들은 이 현상을 해결하기 위해 우주로 떠났어요. 생활용품을 만드는 미국 기업 피앤지(P&G)와 미국항공우주국(NASA)의 과학자들이 손을 잡고 연구를 진행하고 있지요. 연구팀은 2009년, 한 입자 내에서 양쪽이 서로 다른 전기화학적 특성을 갖는 ‘야누스 입자’ 후보를 개발했어요. 양쪽의 특성이 서로 다른 야누스 입자를 이용하면 성질이 다른 두 물질을 골고루 섞은 채로 유지할 수 있거든요.
지금도 연구에 참여한 미국, 유럽, 캐나다, 한국의 과학자들은 지구에서 연구를 이어가고 있어요. 연구에 참여한 피앤지 매튜 린치 연구원은 “혼합물 사이의 상호작용을 수학적으로 설명함으로써 더 나은 생활용품을 개발할 것”이라고 설명했답니다.
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