가천대 의대, 75억 규모 ‘한국형 ARPA-H’ 선정…고령층 통증 잡는다
박철규 교수팀, 4년 6개월간 연구…‘보이지 않는 통증’ AI로 수치화
환자 생체정보서 통증 원인 찾아 치료까지…비마약성 맞춤형 돌봄 플랫폼 개발
스마트패치·뇌파·AI 결합해 실시간 감지…독거노인·요양병원 등 현장 실증
정부가 최대 75억원을 지원하는 대형 보건의료 연구과제에 선정되면서다.
가천대 의과대학 가천통증연구소 박철규 교수 연구팀은 보건복지부와 한국보건산업진흥원 K-헬스미래추진단이 주관한 ‘2026년도 한국형 ARPA-H 프로젝트’ 복지·돌봄 임무 분야 최종 과제에 선정됐다고 28일 밝혔다.
연구팀이 수행할 과제는 ‘역중개 연구 기반 통증 정량화 및 중재 기술 통합형 고령층 맞춤형 통증 돌봄 플랫폼 구축’이다. 연구기간은 4년 6개월이며, 정부 지원 규모는 최대 75억원이다.
핵심은 고령 환자가 느끼는 통증을 단순한 주관적 표현에 의존하지 않고 생체정보와 인공지능을 활용해 수치화하고, 측정 결과를 치료로 곧바로 연결하는 것이다.
고령층의 만성통증은 골관절염과 만성요통, 대상포진후신경통, 복합부위통증증후군(CRPS) 등 다양한 형태로 나타난다.
특히 여러 질환을 동시에 앓는 고령 환자는 통증을 정확히 표현하기 어려운 경우가 많아 기존 자가보고 방식만으로 통증의 강도와 원인을 객관적으로 판단하는 데 한계가 있었다.
박 교수팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 실제 환자에게서 얻은 임상정보를 기초연구로 되돌리는 ‘역중개 연구(Reverse Translational Research)’ 방식을 적용한다.
연구진은 고령 만성통증 환자의 조직과 체액을 분석해 통증을 유발하는 분자표지자와 면역·신경계 사이의 상호작용을 찾아낸 뒤 인체 유래 세포, 척수·후근신경절 오가노이드, 3차원 생체조직칩 등을 이용해 해당 인자의 기능과 치료 가능성을 검증할 계획이다.
가천대는 이 과정에서 분자표지자 발굴과 기초연구, 면역·신경 상호작용 기전 규명, 비마약성 치료 표적 검증 등을 총괄한다.
최종 목표는 ‘Sense & Treat’ 웨어러블 통합 플랫폼 구축이다.
스마트패치에 적용되는 마이크로니들과 액체생검 기술을 활용해 통증 관련 분자표지자를 측정하고, 뇌파(EEG), 피부전도도(EDA), 광용적맥파(PPG) 등 다양한 생체·디지털 신호를 함께 분석한다. 이를 통해 환자의 통증 상태를 실시간으로 수치화하는 ‘AI Pain Index’를 개발한다.
여기에 경피적 전기신경자극(TENS)과 광생체조절치료(PBM)를 환자 상태에 맞춰 조절하는 기능을 결합한다.
통증을 감지한 뒤 치료하고, 치료 결과를 다시 측정하는 이른바 ‘폐루프형(Closed-loop)’ 통증관리 체계를 구현한다는 구상이다.
연구진은 이를 통해 고령 환자의 마약성 진통제 의존과 약물 부작용 위험을 낮출 수 있는 비마약성·비약물적 치료법을 제시한다는 계획이다.
이번 사업에는 가천대를 주관기관으로 ㈜오랩바이오, 서울아산병원, 대구경북과학기술원(DGIST), 고려대학교 등이 공동연구기관으로 참여한다.
서울아산병원은 전국 4개 권역 조직은행과 연계해 만성통증 환자 집단을 구축하고, ㈜오랩바이오는 인간 유도만능줄기세포에서 유래한 말초감각신경과 인체모사 플랫폼 개발을 맡는다.
DGIST는 스마트패치를 활용한 분자표지자 검출 기술과 EEG 기반 AI Pain Index 개발을, 고려대는 고령자 특성을 고려한 신호처리와 AI 기반 통증·건강 통합 모니터링 플랫폼 구축을 담당한다.
한국과학기술원(KAIST), 순천향대, ㈜원소프트다임 등 국내 연구기관과 기업도 연구에 참여한다.
하버드대, 캘리포니아대 샌프란시스코캠퍼스(UCSF), 신시내티대, 옥스퍼드대, 아이오와대 등 해외 연구진과도 통증·신경면역학 분야 국제 공동연구를 추진한다.
개발 기술은 연구실에 머물지 않고 실제 생활현장에서 검증한다. 도심과 농어촌의 ‘리빙랩’을 통해 독거노인 가정과 요양병원, 보건소, 지역사회 통합돌봄 현장 등에 적용해 기술의 실효성과 경제성을 확인할 예정이다.
또 의료정보 국제표준인 HL7/FHIR 기반 데이터 연계체계를 구축해 통증 악화 가능성을 조기에 파악하고 보호자와 의료진에게 알림을 제공하는 등 돌봄과 의료서비스의 신속한 연계도 추진한다.
박철규 교수는 “고령층이 겪는 보이지 않는 통증을 객관적으로 측정하고 개인별 치료까지 연결하는 전주기 플랫폼 구축의 중요한 출발점”이라며 “환자 중심의 역중개 연구를 통해 마약성 진통제 의존을 줄이고 고령층의 건강한 노화를 지원할 수 있는 기술을 개발하겠다”고 말했다.
인천=이춘만 기자 lcm9504@viva100.com
