(출처 : DC코믹스, 사이보그)
안녕하세요? 오랜만에 글을 가지고 돌아왔습니다. 여러분들은 우리나라를 포함해서 전세계에서 대박이 난 유발하라리의 호모 사피엔스, 호모 데우스를 읽어보셨나요? 책을 많이 읽지 않는 저도 호모 사피엔스를 아주 흥미롭게 읽었고, 지금은 호모 데우스를 읽고 있는데요. 아주 많은 생각을 하게 해주는 책인거 같습니다.
오늘의 글 제목은 이 책 제목을 본따서 호모 트랜스플랜타티오스(homo transplantátĭos)라고 붙여봤습니다. 트랜스플랜타티오는 1.이식 2.옮겨심기 라는 의미의 라틴어이고요. 사피엔스, 데우스와 유사하게 제가 임의로 “s”를 뒤에 붙인 단어입니다. 이쯤에서 이해하셨겠지만, “이식 인간 혹은 인조 인간”이 오늘의 주제가 되겠습니다. 원래 우리는 사이보그라는 표현으로 익히 알고 있습니다.
유발하라리는 호모 사피엔스에서 인류의 역사에 대해서 잘 설명해 주었고, 호모 데우스에서 인류의 미래상에 대해서 설명하고 있습니다. 신을 의미하는 “데우스”라는 표현을 쓰면서 이제는 인간이 신의 지위를 넘본다고 하는데요. 제가 재미로 한번 지어본 호모 트랜스플랜타티오스는 어쩌면 호모 데우스가 되어가는 과정 중 하나라고 볼 수도 있을 것 같습니다.
두산백과에 사이보그(cyborg)의 정의는 “생물과 기계장치의 결합체”라고 나와있네요. Cybernetic과 organism의 두 단어를 합성해서 만들어진 단어입니다. 생체 기능을 대행하는 기계라는 점에서 로봇이라고 생각하기 쉽지만, 사실은 로봇이 아니라 신체의 특정 부위에 기계를 장착하는 점에서 로봇과는 많은 차이가 있습니다. 우리가 이 사이보그를 접할 수 있는 건 대부분 TV나 영화 속의 캐릭터였습니다.
너무나도 유명한 미드 600만불의 사나이(The Six Million Dollar Man, 1973.3.7~1978.3.6, 미국 ABC방송)를 기억하시나요? 지금 보니 제가 태어나기도 전에 종영한 드라마네요. 그렇지만 저는 분명 초등학생 시절 이 드라마를 본 기억이 납니다. 뚜뚜뚜뚜~~ 하는 효과음과 함께 멀리 내다보는 눈, 그리고 엄청난 속도로 달리는 스티브 아저씨..
그리고 스티브 아저씨와 싸우면 누가 이길까 궁금했던 경찰 아저씨가 있지요. 로보캅!
너무 옛날로 거슬러 갔나요? 물론 최근 영화에도 많은 사이보그들이 등장합니다만, 어렸을 적 머릿속에 너무 강렬하게 자리잡은 두 영웅을 얘기 안할 수가 없었습니다.
그럼 과연 40년 전에 TV드라마 속에서만 존재했던 스티브는 2018년 현재 실제로 존재할 수 있을까요? 드라마 속의 스티브와 같이 엄청난 괴력과 능력을 가지지는 못할 수 있지만, 그래도 각각의 요소 기술들, 즉 못 쓰는 팔과 다리를 다시 움직이게 하는 기술, 잃어버린 시력을 찾는 기술, 잃어버린 청각을 찾는 기술 등은 많은 과학자들이 개발하고 있고, 실제 환자를 대상으로 쓰이는 기술들도 존재합니다.
아주 간단하게는 썩은 이를 대체하기 위해서 금속으로 만들어 넣는 치과 임플란트도 어찌보면 우리 몸에 들어온 외부 기계라고 할 수도 있겠지요. 치과 임플란트, 인공수정체, 인공심장 등은 추후에 다룰 예정입니다.
2016년, 스위스의 연구자들이 “A brain-spine interface alleviating gait deficits after spinal cord injury in primates” (Capogrosso et al., Nature 539 (10))라는 논문을 발표하였습니다. 척추 손상으로 걷지 못하는 원숭이를 신경프루브를 이용하여 걷게 만든 놀라운 기술이었습니다. 아래는 그 논문에서 발표한 기술을 소개하는 CGTN의 CCTV NEWS 영상입니다.
이 원숭이는 척추 신경에 손상을 입어서 뇌에서 보내는 신호가 다리까지 갈 수 없었지만, 뇌와 손상된 부위 하단부의 척추 신경에 뉴럴프루브를 삽입하고 뇌와 척추의 신호를 무선으로 연결해줌으로써 다시 걸을 수가 있게 된 것입니다.
뉴럴프루브라고 부르는 아주 작은 전극 어레이를 원숭이의 뇌와 척추에 삽입합니다. 이 전극은 뇌 속에 존재하는 신경세포, 즉 뉴런이 내보내는 전기신호를 읽고 그 신호를 외부에 있는 컴퓨터를 이용해서 해석한 다음 척추쪽에 삽입한 신호발생기로 보내줍니다. 이 신호발생기에서 전기신호를 만들어 척추와 연결된 다리 근육에 전기 자극을 전달해주는 방법을 이용합니다.
<뇌에 이식하는 microelectrode array, 출처 : Blackrock사의Utah Array>
이 원숭이에게 적용한 기술로 스티브 아저씨처럼 빨리 달리게 할 수는 없겠지요. 현재 사이보그화 하는 기술은 주로 환자를 치료하기 위한 의공학기술로써 개발이 되고 있습니다.
전극을 활용하는 또 다른 기술로 인공망막이 있습니다. 안경타입으로 카메라에서 얻은 이미지를 시신경으로 연결시켜주는 방식도 있습니다만, 최근에는 아예 안구의 뒷면 카메라의 CCD같은 전극소자를 이식하고 감지된 빛을 전기 신호로 바꾸어 시신경을 자극시켜 앞으로 보게 만드는 기술입니다.
<손상된 망막을 대신하는 인공망막, 출처 : Medgadget & Retina Implant>
사진에서 보여주는 것은 대표적인 기업인 Retina Implant에서 나온 망막에 이식하는 타입의 Alpha AMS라는 제품입니다. 현재 1,600 pixels의 포토다이오드를 가지고 있다고 합니다. 이 포토다이오드에서 받아들인 빛을 전기 신호로 바꾸어주고 시신경을 자극해주면 우리 뇌가 스스로 학습을 통해서 시각을 회복할 수 있습니다. 아직 색을 구분하지는 못하지만, 시력을 잃은 환자에게 이식한 결과, 움직이는 패턴, 식기, 문 손잡이, 전화기 등 일상 사물은 물론 글자까지도 인식할 수 있다고 보고되었습니다.
약 40여년 전 사람들의 상상 속에 존재했던 스티브는 6,000,000달러가 있으면 만들 수 있는 존재라고 생각했나 봅니다. 한화로는 약 60억원입니다. 어느 주부의 가계부에 적힌 금액을 보니 1972년도에 자장면이 30원이라고 하네요. 지금은 4,000원 정도이니, 78년도부터 지금까지 최소한 물가가 100배 올랐다고 가정해 봅시다. 그러면 40년 전 60억원은 지금으로 치면 약 6,000억원이 됩니다. 현재의 기술력으로는 6,000억원을 준다고해서 스티브 같은 슈퍼맨을 만들지는 못합니다. 하지만 많은 과학자들이 계속하여 연구 개발을 하고 있고, 시력을 잃은 사람들, 불구가 된 사람들에게 새로운 삶을 살 수 있는 기회를 제공해주고 있습니다. 환자들을 모두 치료할 수 있게 된 다음에는 스티브 같은 사이보그도 나오지 말란 법은 없겠지요.
Reference
- Capogrosso et al., “A brain-spine interface alleviating gait deficits after spinal cord injury in primates,” Nature, 2016, 539 (10).
- Stingl et al., “Interim results of a multicenter trial with the new electronic subretinal implant alpha AMS in patients blind from inherited retinal degenerations,” Frontiers in Neuroscience, 2017, 11 (445).
옥토
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