Top 10 Emerging Technologies(WWF)

세계경제포럼(WEF)은 매년 사회와 경제에 큰 영향을 미칠 가능성이 있는 10가지 기술을 선정하여 '10대 신흥기술(Top 10 Emerging Technologies)' 보고서를 발간해오고 있다.  2024년에는 어떤 혁신적인 기술들이 소개되었는지 살펴보도록 하겠다. (보고서 원문 다운로드)  Top 10 Emerging Technologies of 2024 딥러닝 및 생성형 AI등 인공지능(AI)의 발전은 과학자들이 이전에는 불가능했던 발견을 가능하게 하며, 과학적 발견의 속도를 크게 향상시키고 있다 1. 과학적 발견을 위한 AI(AI for scientific discovery) AI의 혁신과 과학적 발견의 가속화 : 딥러닝 및 생성형 AI등 인공지능(AI)의 발전은 과학자들이 이전에는 불가능했던 발견을 가능하게 하며, 과학적 발견의 속도를 크게 향상시키고 있다. AI의 다양한 활용 가능성 : ①질병 진단･치료･예방, ②차세대 친환경기술 신소재 개발, ③생명과학발전, ④인간의 정신 이해 방식의 발전 가능성을 높게 예측하고 있다. 윤리적 고려사항과 연구 필요성 : AI 기술의 발전에 따라 개인의 프라이버시, 데이터 편향, 지적 재산권 등 윤리적 도전 과제가 존재하며, 이를 효과적으로 관리하기 위한 추가 연구가 필요다. 2. 개인정보 보호 강화 기술(Privacy-enhancing technologies) 데이터 접근과 프라이버시 문제 : 대규모 데이터셋에 대한 접근이 AI를 통해 연구와 혁신을 변화시키고 있지만, 프라이버시, 보안 및 데이터 주권 문제로 인해 고급 데이터의 공유와 사용이 제한되고 있다. 합성 데이터와 동형 암호화 기술 : 합성 데이터는 민감한 데이터의 패턴을 복제하면서 개인 정보를 포함하지 않아 데이터 공유의 새로운 가능성을 열어준다. 또한, 동형 암호화 기술은 원시 데이터에 직접 접근하지 않고도 암호화된 데이터를 분석할 수 있게 해준다. 의료 연구에서의 데이터 활용 : 특히 건강 관련 연구에서 개인과 공동체의 권리...

우주에서 의약품을 제조하는 우주제약산업의 현재와 미래

1. 우주 환경과 신약 개발

1-1. 신약 개발 과정

신약 개발은 두 가지 주요 단계로 나눌 수 있습니다. 첫 번째는 발견 단계로, 이 단계에서는 치료할 질병을 정하고 신약 후보 물질을 찾아냅니다. 두 번째는 개발 단계이며, 여기서는 신약이 사람에게 안전한지 확인하기 위한 임상시험을 진행합니다. 이 두 단계를 통해 신약의 실제 효과를 검증합니다.

우주 공간은 미세중력 등의  이유로 신약 개발에 있어 매우 유망한 연구 공간으로 주목받고 있다



1-2. 우주 공간에서 신약 개발이 유리한 이유

우주에서 신약을 개발하는 데 유리한 이유는 다음과 같다:

  1. 중력의 영향 감소: 미세중력 환경에서는 세포 성장, 단백질 결합, 화학 반응 등이 지구와 다르게 진행될 수 있어, 신약의 효능과 안전성을 높일 수 있는 새로운 경로를 발견할 수 있다.

  2. 정밀한 실험: 우주에서는 다양한 물리적 변수를 제어할 수 있어, 실험의 정밀도를 높이고 복잡한 생물학적 과정을 더 명확하게 이해할 수 있다.

  3. 독특한 화학 반응: 우주 환경에서 발생할 수 있는 독특한 화학 반응은 새로운 물질을 합성하는 데 도움이 될 수 있으며, 이는 신약 개발에 있어 혁신적인 성과를 가져올 수 있다.

  4. 고립된 환경: 우주에서는 외부 오염물질이나 생물학적 요인의 영향을 받지 않으므로, 더 깨끗한 환경에서 실험을 진행할 수 있다.

  5. 다양한 생물학적 모델: 우주에서 실험할 수 있는 다양한 생물학적 모델(예: 미생물, 세포 등)을 활용하여 신약의 작용 메커니즘을 이해하고 최적화할 수 있다.

이러한 이유들로 인해 우주 환경은 신약 개발에 있어 매우 유망한 연구 공간으로 주목받고 있다.


2. 우주에서의 신약 후보 물질 결정화 연구

2-1. 머크 그룹의 실험 사례

2019년, 머크 그룹은 국제우주정거장에서 신약 후보 물질인 펨브롤리주맙의 결정을 생성하는 실험을 진행했습니다. 스페이스X의 드래곤 로켓을 통해 실험 장비를 발사하고, 미세 중력 환경에서 18일 동안 실험을 진행한 결과, 지구에서 생산한 결정보다 더 균일한 크기의 결정이 생성되었습니다. 이는 우주 환경이 신약 후보 물질의 결정화에 유리하다는 중요한 사실을 입증한 사례입니다.


2-2. 제약 스타트업 기업의 활약

대형 제약사뿐만 아니라 제약 스타트업들도 이 분야에서 활발히 연구하고 있습니다. 2022년 말, 미국 제약 스타트업 '마이크로퀸'은 국제우주정거장에서 난소암과 유방암 치료를 위한 신약 후보 물질을 발견했다고 발표했습니다. 또 다른 스타트업인 '바르다 스페이스 인더스트리'는 2024년 3월 우주 캡슐을 이용해 약물을 성공적으로 제조했습니다.


2-3. 한국 참여 기업

한국에서도 보령, 스페이스린텍 등 기업들이 우주 신약 연구에 참여하고 있습니다. 보령은 2024년 1월 미국 항공우주 스타트업 '액시엄 스페이스'와 협력해 '브랙스 스페이스'라는 회사를 설립했습니다. 액시엄 스페이스는 2030년 이후 폐쇄될 국제우주정거장을 대체할 민간 우주 정거장을 개발 중입니다. 보령 관계자는 "더 많은 제약사가 우주에서 실험할 기회를 얻을 수 있도록 지원하겠다"고 말했습니다.


스페이스린텍은 2022년부터 한국생명공학연구원과 면역세포 치료제를 공동 연구하고 있으며, 2024년 4월부터는 한국과학기술연구원과 구조기반 신약 연구를 진행할 계획입니다. 스페이스린텍은 2024년 1월 17일 40억 원의 투자를 유치하고, 5월 27일에는 국내 우주 발사체 스타트업 '페리지에어로스페이스'의 로켓에 우주 신약 연구 플랫폼을 실어 연구를 계속할 예정입니다.


3. 우주 제약의 경제성과 미래

3-1. 기존 방식과의 비교

우주에서 약물을 제조하는 것이 경제적일까요? 신약 후보 물질은 보통 복잡한 분자 구조를 가지고 있어, 경제성을 찾을 수 있습니다. 기존의 대량 생산 의약품은 구조가 단순해 우주에서 제조할 필요가 없지만, 최근 발견된 신약들은 복잡한 구조를 가지고 있어 우주에서의 결정화가 큰 장점이 됩니다.


3-2. 우주 제약의 발전 방향

우주 제약은 신약 후보 물질의 복잡성을 해결할 수 있는 효과적인 방법입니다. 앞으로는 우주에서 약물을 제조하기 위한 기술과 인프라가 더욱 발전해야 합니다. 재사용 가능한 로켓과 약물 제조를 위한 소형 캡슐 개발 등이 그 예입니다. 바르다 스페이스 인더스트리는 2028년까지 캡슐 발사 주기를 매년 절반으로 줄이는 목표를 세우고 있습니다.


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마무리

우주 제약 연구는 신약 개발의 새로운 가능성을 제시하고 있으며, 복잡한 구조의 신약 후보 물질을 효과적으로 제조할 수 있는 길을 열고 있습니다. 우주 환경의 장점을 활용해 신약 개발에 기여할 날이 머지않아 올 것으로 기대됩니다. 앞으로도 우주 제약 분야의 지속적인 발전이 이루어지길 바랍니다.