나노 기술이 미래를 바꾼다/이인식 엮음/김영사

나노 기술은 정보 기술 및 생명공학 기술과 함께 미래의 3대 유망 신기술로 떠오르고 있다. 인류의 삶에 혁명적 변화를 초래할 것으로 전망된다.

1. 나노 기술이란 무엇인가

분자는 나노미터(10억분의 1미터)로 측정된다. 분자 제조 기술의 충격은 아무래도 스마트 물질(smart material)의 출현에서 극대화될 것 같다. 주위 환경을 감지하여 스스로 적절하게 대응하는 지능을 가진 물질을 스마트 물질이라 한다.

물질은 최소 구성 성분인 원자의 배열에 따라 그 성격과 값어치가 결정된다. 마이크로 회로의 소자들은 그 크기가 마이크로(100만분의 1)미터의 단위이다. 하지만 분자는 나노(10억분의 1)미터의 단위로 측정된다. 미터 체계는 1670년 리용의 비카에 사는 가브리엘 무통에 의해 제안되고 프랑스에서 프랑스혁명 후 1795년에 채택되어 두 가지의 기본적인 단위인 미터와 킬로그램이 제정되었다.

이 세상이 매우 작지만 개별적이고 나누어지지도 파괴되지도 않는 작은 조각으로 구성되어 있다고 주장한 최초의 인물은 그리스의 철학자 데모크리토스(BC 460~370)이다. 바로 이러한 조각을 ‘원자(atom)'라고 부른다.

2. 나노 기술의 알파와 오메가

나노 기술(nano technology)이란 나노미터(nm, nano-meter) 수준에서 물체들을 만들고 조작하는 기술을 통칭하는 말이다. 우리의 몸속에 있는 단백질의 크기가 바로 1~20나노미터 정도의 크기이다.

나노 기술을 이용하여 인간의 세포보다 더 작은 분자 단위의 나노 컴퓨터, 나노 기계, 나노 센서 등을 만들 수 있게 되면, 이 분자 단위의 나노 기계들이 혈관에 끼어 있는 노폐물을 제거하여 심장병을 고치고 암세포만 선택적으로 인식하여 죽이고 작동하지 못하는 세포 내의 기관들을 대신하게 될 것이다.

1953년 DNA 구조가 처음 발견되고 70~80년대에 유전자 조작 기술과 증식 기술이 개발되었으며, 1990년에 인간 게놈 프로젝트가 시작되어 2000년에는 약 30억 개의 염기와 3~4만 개의 기능 유전자로 구성된 인간 게놈 지도가 작성되었다.

3. 한국 나노 기술의 미래

왜 선진국을 위시한 여러 국가에 나노 열풍이 불까? 그것은 경량화, 소형화, 대용량화를 추구하는 오늘날의 기술 추이에서 나노 기술은 필연적 과정이며, 여타 첨단 기술 구현의 필수적 기반 기술이기 때문이다.

아인슈타인 이래의 가장 위대한 물리학자 중 한사람으로 인정받고 있는 리처드 파인만은 1959년, 미국 물리학회의 초청 강연에서 “원자 하나하나를 자유자재로 배열하여 원자 10개 굵기의 도선이나 10여 개 원자로 구성된 소자가 개발되어 1㎣ 크기의 소자에 전 세계의 모든 정보를 저장할 수 있는 세대가 올 것”이라고 예측하였다.

4. 나노 기술과 인류의 미래/뇌만 남은 미래의 인류

미국의 린 마굴리스는 1986년 펴낸 『미생물 우주(Microcosmos)』에서 “우리는 (인류의 진화에 관하여) 특별한 가능성을 생각할 수 있다. 인공공생(Cybersymbiosis), 즉 인간 신체의 부품이 미래의 생명체 안에서 진화하는 것이다. ~ 미래의 인간은 팔다리가 보철에 의하여 잘려나간 형태~ 아마도 정교하게 해부된 신경계만이 전기적으로 구동되는 플라스틱 팔에 부착된 형태가 될지 모른다.”라고 적고 있다.

사람이 몸통과 사지가 없이 뇌만 남은 형태로 진화될 것이라는 아이디어는 공상과학소설에 나오는 사이보그를 연상시킨다. 사이보그는 생리 기능이 기계로 대치된 인간이다.

궁극적으로 뇌를 제외한 나머지 부분을 모두 기계 장치로 대치할 수 있게 될는지 모를 일이다. 바꾸어 말하자면 뇌를 늙어 죽게 마련인 인간의 몸에서 끄집어내서 특수 설계된 로봇의 몸통으로 옮겨놓을 수도 있을 것이다.

그러나 뇌를 로봇에게 이식시키는 일이 콩팥이나 각막 따위를 떼어내는 것처럼 쉬울 리 만무하다. 왜냐하면 뇌에서 사람의 마음이 솟아나기 때문이다. 따라서 사람의 뇌로부터 마음을 뽑아내서 기계에게 옮겨주는 방법이 자못 궁금하지 않을 수 없다.

인류의 미래가 인간의 혈육보다는 인간의 마음을 넘겨받은 기계에 의하여 발전되고 승계될 것이라는 모라벡의 주장은 실로 충격적이지 않을 수 없다. “로봇이 지구를 물려받을 것인가? 그렇다. 그러나 그들은 우리의 자식일 것이다.” 끝. 사진출처: 뉴시스 '10.12.18  '12.4.27