가천대학교(총장 이길여) 의과대학 가천통증연구소 박철규 교수 연구팀이 보건복지부와 한국보건산업진흥원 K-헬스미래추진단이 주관하는 ‘2026년도 한국형 ARPA-H 프로젝트’ 복지·돌봄 임무 분야 최종 과제에 선정됐다.

선정 과제는 ‘고령층의 보이지 않는 고통의 가시화와 해결방안’ 분야의 ‘역중개 연구 기반 통증 정량화 및 중재 기술 통합형 고령층 맞춤형 통증 돌봄 플랫폼 구축’이다. 연구팀은 앞으로 4년 6개월간 최대 75억원의 정부 지원을 받아 연구를 수행한다.

가천대는 분자표지자 발굴과 기초연구, 면역·신경 상호작용 기전 규명, 비마약성 치료 표적 검증 등을 총괄한다. 실제 환자의 생체정보를 출발점으로 임상 문제를 기초연구에서 분석하고 다시 환자에게 적용하는 환류형 역중개 연구를 추진한다.

연구팀은 골관절염, 대상포진후신경통, 복합부위통증증후군(CRPS), 만성요통 등을 앓는 고령 환자의 조직과 체액 시료를 분석해 통증 유발 인자와 면역·신경계의 상호작용 신호를 발굴할 계획이다. 인체 유래 세포, 척수·후근신경절 오가노이드, 3차원 생체조직칩 등 인체모사 플랫폼에서 발굴 인자의 기능과 치료 가능성을 검증한다.

가천대를 주관기관으로 오랩바이오, 서울아산병원, 대구경북과학기술원, 고려대학교가 공동연구기관으로 참여한다. 서울아산병원은 서울·충남·부산·경북 등 4개 권역의 조직은행을 연계해 만성통증 환자 집단을 구축한다. 오랩바이오는 인간 유도만능줄기세포 유래 감각신경과 인체모사 플랫폼을 개발한다.

대구경북과학기술원은 스마트패치를 이용한 분자표지자 검출 기술과 뇌파(EEG) 기반 인공지능 통증지수(AI Pain Index)를 개발한다. 고려대학교는 고령자 특성에 맞춘 신호처리 기술과 인공지능 기반 통증·건강 통합 모니터링 플랫폼 구축을 담당한다.

한국과학기술원, 순천향대학교, 원소프트다임 등 국내 연구기관과 기업도 참여한다. 연구팀은 하버드대학교, 캘리포니아대학교 샌프란시스코캠퍼스, 신시내티대학교, 옥스퍼드대학교, 아이오와대학교의 통증·신경면역학 분야 연구진과 국제 공동연구망을 구축할 계획이다.

핵심 개발 목표는 ‘Sense & Treat(통증 감지 및 맞춤형 중재) 웨어러블 통합 플랫폼’이다. 마이크로니들과 액체생검 기반 스마트패치로 측정한 분자표지자에 뇌파, 피부전도도(EDA), 광용적맥파(PPG) 등 생체·디지털 신호를 결합해 통증 정도를 실시간으로 수치화하는 기술을 개발한다.

인공지능 통증지수에 따라 경피적 전기신경자극(TENS)과 광생체조절 치료(PBM)를 환자 상태에 맞게 자동 조절하고, 통증 측정과 중재를 반복하는 폐루프형 자동제어(Closed-loop) 기술을 구현하는 것이 목표다. 연구팀은 이를 통해 비마약성·비약물적 통증 관리 방안을 마련할 계획이다.

개발 기술은 도심과 농어촌의 생활현장 실증(Living Lab)으로 검증한다. 독거노인 가정, 요양병원, 보건소, 지방자치단체의 지역사회 통합돌봄 현장 등에 적용해 실효성과 경제성을 평가할 예정이다. HL7/FHIR 기반 데이터 연계 체계를 구축해 통증 악화 징후를 발견하고 보호자와 의료진에게 알림을 제공하는 방안도 추진한다.

박철규 교수는 “이번 한국형 ARPA-H 프로젝트 선정은 고령층을 괴롭히는 보이지 않는 통증을 객관적으로 측정하고 맞춤형으로 관리할 수 있는 전주기 플랫폼을 구축하는 중요한 계기”라며 환자 중심의 역중개 연구를 통해 마약성 진통제 의존을 줄이는 데 기여하겠다고 말했다.