막 들어선 연구실은 당황스러울 만큼 휑했다. 학교에서 기본으로 제공하는 책상과 책장 외에는 아무 것도 없었다. 책장은 아직 많이 비어 있었고, 그 옆에 ‘축 임용’이라고 적힌 화분이 두 개 놓여 있었다. “제가 부임한 지 얼마 되지 않아서….” 김건호 UNIST 기계및원자력공학부 교수가 멋쩍게 웃었다. 딱 하나, 흔히 ‘거꾸리’라고 부르는 운동 기구가 한 켠에 자리하고 있다는 점이 다른 연구실과 달랐다. 괜히 훤칠한 키와 체격에 시선이 갔다.

김 교수는 올해 하반기에 막 한국 생활을 시작한 젊은 교수다. 아직 실험실 설치도 끝나지 않았다(내년 초에 완성된다). 하지만 UNIST가 “김 교수를 꼭 소개해야 한다”고 추천한 데에는 이유가 있다. 기술기업 창업이라는, 과학기술계의 ‘숙원 사업’을 앞서서 실현하고 있는 몇 안 되는 국내 연구자 중 한 명이기 때문이다. 김 교수는 약품을 쓰지 않고, 오직 온도만을 세밀하게 조절해 순식간에 신경을 마취시키는 획기적인 기술을 개발해 창업을 하고 있다. 피부에 10~20초 갖다 대기만 하면 마취가 되는데, 주사바늘을 찔러 넣어도 느낌이 없을 정도로 효과가 좋다. 세포 손상이나 약물 부작용도 없고, 오래 기다릴 필요도 없어 환자와 의료진 모두에게 ‘꿈의 마취술’로 꼽히던 기술이다.

신경세포의 온도를 정밀하고 빠르게 조절하면 마취약을 대체할 수 있을 거라는 아이디어는 이미 의학계에서 수십 년 전부터 알려져 있었다. 추운 날씨에 볼이나 손의 감각이 둔해졌던 경험을 떠올리면 쉽다. 하지만 이를 인공적으로 실현하는 게 의외로 어려웠다. 김 교수는 “인류는 높은 온도를 인위적으로 만들고 통제하는 데엔 정통했지만, 낮은 온도에 대해서는 그렇지 못하다”며 “전공인 열 제어 기술을 이용해 온도를 급속도로 내리고 이를 정밀하게 제어하는 기술을 연구했고, 이를 바탕으로 마취용 기기를 개발했다”고 설명했다. 미국 대학 재직 시절(그는 미시간대에서 연구원 생활을 하다 올 여름 UNIST에 왔다) 이미 의사 두 명과 함께 시제품을 만들어 동물실험을 했고, 올해 5월에는 병원에서 실제 환자들에게 적용해 효과와 안전성을 확인했다. 김 교수는 “구체적인 기술은 밝힐 수 없지만, 열전소자 재료와 구조를 최적화한 게 비결”이라며 “이제 상용화까지 대규모 임상시험과 미국식품의약국(FDA) 승인만 남겨 둔 상황”이라고 말했다.

미국 의료 시장부터 공략 예정

김 교수는 이 초고속 무약품 마취기기를 먼저 미국 의료 시장에서 선보일 계획이다. 특히 안과 분야를 첫 번째 사업 대상으로 보고 있다. 시력을 상실할 위기에 놓인 사람의 경우 주사로 안구에 약을 주입해야 한다. 이때 환자가 무의식중에 눈을 움직이기 쉽기 때문에(몹시 위험하다) 약물로 마취를 하는데, 약효가 들 때까지 시간이 오래 걸리고 고통스럽다. 김 교수의 마취기기는 조금 큰 볼펜처럼 생겼고 무게가 작은 생수 한 통 정도(500g)로 가볍다. 눈에 대기만 하면 돼 환자의 거부감이 적고 순간적으로 마취가 돼 고통도 없다. 김 교수는 “경쟁력은 확실하다”고 자신했다.

UNIST는 지난 9월 영남권의 벤처 투자사인 선보엔젤파트너스와 MOU를 맺고 기술 창업을 적극 육성하기로 했다. 국내 대학 최초로 대학 내 지주회사를 설립한 선보엔젤파트너스가 UNIST에서 처음으로 투자할 대상이 바로 김 교수의 마취 기술이다. 김 교수는 “현재 초기(seed) 투자는 거의 완료된 상태고 올해 말부터는 개발에 필요한 전문인력을 고용할 예정”이라며 “의료기기 외에 다른 분야의 창업을 이끌 연구도 병행할계획”이라고 말했다.

김 교수는 창업 아이템인 마취기기가 ‘생체 열전달’이라는 새로운 분야의 성과 중 하나일 뿐이라고 강조했다. 의료 기술을 혁신할 잠재력이 무궁무진하다는 평가를 받는 이 분야에서 김 교수는 선두주자다. 김 교수는 “온도는 체내 대사와도 연결되고, 이는 수명과도 관련이 있다”며 “미래엔 인류의 오랜 꿈인 노화 분야 연구로도 확장해 나갈 것”이라고 말했다.