바이오닉맨은 쉽게 읽어나갈 수 있는 몇 안되는 과학책이다.

지나치게 깊고 어려운 내용들은 거의 없으나,

현직 교수가 쓴 만큼 과학적 기반도 탄탄하다는 인상을 받았다.

생체공학이라는 분야는 생소하지만, 

이 책을 통해 생체공학 기술이 어디까지 발전했고

앞으로 어떻게 발전해나갈지 알 수 있었다. 

공학자들은 앞으로 이 세상을 어떻게 변화시켜 나갈지 궁금해진다.

600백만불의 사나이라는 미국 티브이 드라마 시리즈가 있었다. 600만 달러를 들여 신체를 개조한 사람이 활약을 펼치는 시리즈다. 그의 여자친구 소머즈도 있다. 그들의 힘세고 빠른 신체적 능력과  먼 곳까지 보고 들을 수 있는 감각은 환상적이다. 제목이 말하듯, 그들의 능력은 타고난 것이 아니라, 큰 돈을 들여 만들어 붙인 것이다.  첫 방영이 1970년였는데, 불의의 사고로 두 다리와 팔과 눈 등의 여러 신체 기관에 장애를 입은 요원에게  미 과학수사국은 당시 돈 육백만 달러로 고성능 인공 기관을 장착하고 사이보그 요원을 만든다. 그는 장착된 인공 다리로 시속 90킬로 이상으로 달릴 수 있다.  인공 팔이 장착된 한쪽 손은 무적의 힘을 자랑한다. 레이저 눈빛이 먼 곳을 투시할 때 나던 효과음은 아직도 귀에 쟁쟁한데, 이십배 줌, 열감지 센서, 그리고 야간 투시와 같은 고기능 고성능 의안으로 인간이 볼 수 없는 것을 본다.

기술이 지금처럼 비약적 발전을 이루기 전인 당시에 이런 사이보그형 인간이 악의 무리와 싸우고  활약하는 드라마가 폭발적인 인기를 끌었던 이유는 아직 과학기술의 한계로 어디까지 할 수 있는지 잘 모를 때, 인간의 한계를 넘어선 신체적 능력을 인공적으로 만들어 붙일 수 있다는 아이디어가, 다른 영웅물들과 비교했을 때 언젠가는 실현 가능한 기술 발달이 가져올 수 있는 가능한 기술이었기 때문이다. 우리는 우리의 신체적 한계를 잘 알고 있다.  인간이라는 생물의 한계, 개별 인간이 유전자 조합에서 받은 가진 능력의 한계, 환경과 나이 혹은 불의의 사고 등으로 인해 후천적 퇴화로 인해 줄어든 한계들로 인해 우리가 하고 싶은 것과 우리가 실제로 할 수 있는 것에는 차이가 있다. 그러나 아직 인간의 정신적 능력의 한계는 잘 알지 못한다. 한계가 없는 정신적 능력이란 계속 누적되어 가는 지식을 기반으로 신체적 능력을 뛰어넘을만한 과학기술을 발전시킬 수 있는 능력이다. 누구나 인정하고 또 누구도 뛰어넘을 수 없는 한계를 극복할 수 있는 방법을 마법이나, 종교적 도취감에서 찾지 않고, 실현 가능한 과학기술과 육백만 달러라는 엄청난 돈으로 찾는다는 점에서 세계인을 매료시켰다.

사이보그라는 용어는 척박한 우주에서 살아남기 위해, 인간의 신체를 개조하는 방법을 제시한 것에서 유래했다고 한다. 설사 먼 훗날 우주의 어느 곳에서 천연 자원이 잔뜩 매장된 어느 별을 발견해서 이주하거나 식민지를 건설하기로 했다고 치자. 산소가 풍부하고 온도, 습도, 압력 등이 현재 지구와 같은 조건에서 진화한 인간이 지구와 똑같이 생존 가능한 환경의 별일 가능성이 몇 퍼센트나 있겠는가, 그런 별을 발견하는 것도 희박하겠지만, 그런 별에서 생존하는 것은 더욱 힘들 것이다. 두터운 우주복을 입고 매일 생활하는 것 보다는 그런 시대에는 생체 공학 기술이 더욱 발전했을테니, 인간의 몸을 해당 환경에 맞게 고치는 게 더 맞을 것이다. 이런 생각을 어떤 SF 작가가 해냈고, 여기서 사이보그라는 말이 처음 유래되었다는 것이다.

사이보그의 범위를 좀 더 넓혀보면, 훼손되거나 쇠퇴한 신체의 일부를 어떤 방법으로라든지 정상인과 가깝게 동작하기 위핸 보조 장치들에서  시작했다고 볼 수 있다. 인류는 제한적으로나마 오래전부터 인간의 신체적 능력을 확장하고 싶어했고, 그렇게 해 왔다. 고대 때부터 의안을 이용했던 흔적, 전쟁이 잦았던 시대에  수족을 잃은 군인들이 착용했음직한 의수와 의족들,  하다못해 엄지 발가락 하나가 잘린 고대 이집트 왕족의 미이라는 인공 발가락을 끼웠다는 흔적까지 발견되었다. 예전의 해적들의 이미지에서 한쪽 팔에는 갈고리를 한쪽 다리에는 나무 다리를 끼우고 한쪽 눈엔 안대를 끼운 모습이 이미지로 굳어진 이유도 그만큼 의족과 의수가 오래전부터 사용되어져 왔다는 반증이 아닐까. 나빠진 눈에는 안경을 끼고, 들리지 않는 귀에는 보청기를 끼던 소극적 보조장치에서, 이제는 전혀 기능하지 않은 신체 기관들을 완전히 대치하여 정상 기능을 기대할 수 있는 인공심장, 바이오닉 눈, 귀, 다리, 팔까지 신경과 직접 연결하여 신호를 보내고 받고, 작동할 수 있는 단계까지 이르렀다.

인간의 한계를 뛰어넘는 바이오닉 생체 공학 기술은 어디까지 왔을까. 의수와 의족같은 인공 신체 기관들은 무게 중심을 잡거나 대칭을 맞추는 기능 뿐만 아니라, 직접 뇌신경과 접촉하여 인간의 팔이 하는 일들을 한다. 가령 팔이 잘리더라도, 잘린 팔을 움직이는 뇌 부위는 죽지 않았기 때문에 뇌는 팔을 움직이라는 신호를 보내고 남아있는 신체 부위와 연결된 전자 의수(바이오닉 팔)는 이 신경을 신경은 장착된 의수는 남아 있는 팔과 닿는 부분에 전극을 붙여 근육의 근전도 신호를 측정하고 이를 바이오닉 팔에 내장된 마이크로프로세서에 연결한다. 전자의수 내부의 컴퓨터는 해당 신호를 해석하여 손목이나 손가락에 연결된 모터를 동작시킨다. 현재 아이람이라는 전자 의수는 다양한 형태의 움켜쥐는 손가락으로 동작이 가능하고, 손가락 끝에 부착된 센서에 의해 압력을 측정하여 적당한 힘을 가할 수 있다. 인공심장과 인공 망막 등에 대한 내용은 더욱 흥미롭다.

책은 바이오닉 기술의 현재를 매우 흥미롭게, 기술적인 내용까지 알기 쉬운 톤으로 상세히 설명해 주고 있다. 현재의 과학이 실제로 인간의 한계를 극복하게 함으로써 어떻게 어떻게 변화시키고 있는지를 통찰한다.

 바로 얼마 전 이런 기사가 있었다.

 미국 팜스프링스에서 아마존 기업 후원으로 마스 2017 콘퍼런스가 열렸다. 거기에 우리나라 한국미래기술이 직접 개발한 로봇인 '메소드-2'를 가지고 참가했는데 아마존 CEO인 베조스가 직접 탑승해 보고 아주 만족한 뒤 '에일리언 영화에 나오는 시그니 위버가 된 것 같았다'라는 소감을 트위터에 올렸다는 것이었다. 길이 4미터에 2족 보행이 가능하며 사람이 탑승하여 팔과 다리를 조종할 수 있는 '메소드-2'는 아닌 게 아니라 정말 영화 '에일리언2'에 나와서 관객들에게 아주 깊은 인상을 심어준 '파워로더'와 유사해 보였다. 어릴 때 극장에서 '에일리언 2'를 본 사람이라면 누구나 '메소드-2'의 모습에서 막연히 먼 미래라고 생각했던 것이 이미 현실로 성큼 와 버렸음을 느꼈을 것이다.

 '메소드-2' 의 모습

영화 '에일리언 2'에 나왔던 '파워로더'

'꿈은 이뤄진다'더니, 예전엔 정말 공상 속 존재로만 생각했던 것이 어느새 현실로 착착 이뤄져가고 있다. 현재 한양대 생체공학과 교수로 재직중인 임창환의 '바이오닉맨'은 바로 그런 실상을 물씬 느끼게 만드는 책이다. '바이오닉맨'이란 한 마디로 기계와 인체의 융합이라 할 만하다. 의족이나 의수처럼 신체적 결함을 기계로 보완하거나 인체가 가지는 능력의 한계를 기계를 통해 증강하는 것 모두를 통칭하여 '바이오닉맨'이라 부를 수 있다. 그런 일을 주로 하는 것이 바로 '생체공학'이라 할 수 있을 터인데 '바이오닉맨'은 쉽게 말해 현재 생체공학이 다양한 분야에서 어디까지 진행되었는지 상세하게 보여주는 책이다.

 책은 모두 네 개의 장으로 되어 있다.

 거칠게 나누어 처음 1장과 2장은 인체의 운동 기관과 감각 기관을 보완 혹은 대체하는 생체공학의 역사와 현실을 다룬다고 한다면, 3장과 4장은 수명이나 뇌의 능력 혹은 불사등 인간이 생래적으로 가지고 있는 조건적인 한계를 생체공학이 어떻게 점진적으로 확장하고 있는가를 보여준다고 하겠다. 현재 생체 공학 기술이 어디까지 왔는지에 대해선 간간이 나오는 짧은 신문 기사로 밖에는 접해보지 못하여 그 전체적인 모습을 조망하기가 참 어려웠는데 이 책은 오늘날 생체 공학이 활동하는 거의 전 분야를 망라하고 있어 그것을 가능케 하는 지라 특히 반가웠다. 비록 '에일리언 2'의 파워로더는 현실화 되었지만 현재 생체공학 기술로 옛날 TV 드라마에 나왔던 '6백만불 사나이'나 요즘 상종가를 치고 있는 마블 슈퍼 히어로 '아이언 맨' 혹은 영화 '스파이더 맨 2'에서 숙적으로 나왔던 '닥터 옥토퍼스'의 기계 촉수 같은 것은 만드는 게 불가능하다고 한다. 무엇보다 무거운 다리의 무게 때문이다. 그 다리를 들어올리고 또 드라마나 영화처럼 빠르고 강하게 만들기 위해선 모터의 동력이 필요한데 그 정도 동력을 낼 수 있는 모터를 다리에 넣을 수 있을 정도로 작게 만드는 게 현재 기술로는 불가능하기 때문이다.

 그래서 지금은 인체의 어떤 부분을 기계로 대체하여 능력을 증강시키기 보다는 앞서 말한 '메소드-2'처럼 기계를 마치 사람에게 옷처럼 입혀 능력을 키우는 로봇이 활발히 개발 중이다. 그것을 전문 용어로는 '외골격 로봇'이라고 한다. 처음 이 외골격 로봇은 군사 분야에서 활발히 개발되었지만 최근엔 하지 마비 장애인이나 뇌졸중 환자 재활을 위해서도 이 외골격 로봇이 적극 응용되고 있다고 한다. 그런데 하지 마비 장애인이나 뇌졸증 환자들은 자기 다리를 가지고 있다. 그럼, 그것을 가지고 있지 못한 사람들에 대해선 바이오닉 기술이 어떻게 응용되고 있을까? 그렇게 1장의 2부, '바이오닉 다리'와 3부 '바이오닉 팔'은 바이오닉 기술이 적용된 의족과 의수를 다루는데, 다리 보다 팔을 만드는 것이 더 어렵다고 한다. 왜냐하면 바이오닉 다리는 무릎이나 발목처럼 비교적 적은 수의 관절만 적절히 조절해도 '잘 걷기'라는 소기의 목적을 충분히 달성할 수 있지만(p. 56) 29개의 뼈와 29개의 관절, 34개의 근육, 123개의 인대로 구성된 손은 그보다 훨씬 복잡한 동작을 해야 하기 때문이다. 이런 바이오닉 팔은 1960년대부터 개발되기 시작했는데 하필 이 시기에 그랬던 것은 다름 아닌 독일에서 일어난 비극적 사건 때문이었다. 바로 인류 의학 역사상 최악의 재앙 중 하나라는 '탈리도마이드 사건'이다. 1950년대 후반, 독일에서 만든 이 약은 임산부의 입덧을 방지한다고 해서 많은 임산부들이 복용했는데 그 임산부들이 약의 부작용으로 그만 사지가 없거나 극단적으로 짧은 아이들을 출산하고 만 것이다. 이 수가 전 세계 46개국에 무려 1만명에 달했다. '바이오닉 팔'은 바로 이 같은 아이들을 돕자는 취지에서 개발되었다. 이렇게 실제 의료용으로 개발되는 바이오닉 기술들은 큰 돈을 벌기 위해서가 아니라 장애인과 환자에 대한 측은지심으로 시작된 경우가 많았다.

 이런 기업들은 벌어들인 많은 돈을 인간을 보다 행복하게 해줄 수 있는 새로운 기술을 개발하는 데 아낌없이 재투자한다. 이런 점이 바로 반도체나 휴대전화를 개발하는 일반 전자회사와 생체공학 의료 기기 회사의 가장 큰 차이점이라고 할 수 있다.(p. 67)

 이야기가 곁가지로 나가는 것 같지만 이 책에서 가장 놀랐던 부분이었다는 걸 밝혀두고 싶다. 나는 지금까지 과학이 아주 차갑고 비인간적이라는 시선이 강했다. 무엇보다 현재 과학 기술이 보여주는 모습이 그랬기 때문이었다. 그런데 현재 생체 공학이 다름아닌 이런 아프고 약한 자들에 대한 '측은지심'에서 시작되었다니, 내가 그동안 과학에 대해 편견을 가지고 있었고 그게 무지에서 비롯되었다는 것을 깊이 깨닫게 되었다. 확실히 그 어떤 분야든 뭐라 단정을 짓기 전에 먼저 거기에 대해 제대로 알아 볼 필요가 있다. 이것만으로도 내겐 '바이오닉 맨'을 읽은 가치는 충분한 것 같다. 한편, 바이오닉 팔에서 가장 어려운 부분은 역시 감각과 촉각이다. 인간의 손처럼 뜨겁거나 차가운 감각 혹은 거칠거나 부드러운 촉각을 바이오닉 팔로 느끼게 만드는 것은 정말 어렵다고 한다. 사람의 피부라는 것이 제곱 1cm 안에 자리 잡은 감각 신경이 무려 수 천개에 이를만큼 아주 정교한 조직이기 때문이다. 현재 기술로 이만큼 정밀하게 만드는 것은 어렵다. 거기에 또 한 가지 난제가 더 남아 있다. 우리의 뇌가 어떤 식으로 감각을 다양하게 인식하는 지 모른다는 것이다. 이것만 밝혀지면 바이오닉 기술은 혁신적으로 발전할 것이라 기대되는데 이처럼 생체 공학 분야에 있어 하나의 기술은 그것만으로 머무르지 않고 언제나 다른 기술과 연동되었다. 어쩌면 우리 인체가 유기적으로 긴밀하게 연결되어 있기 때문에 그것을 대체하고 보완할 바이오닉 기술로써는 당연할 지도 모르겠다.

 이처럼 팔이나 다리, 혹은 심장이나 장기 등 인체의 조직을 기계로 대체하는 것을 흔히 '사이보그'라 일컫는다. 2장은 바로 이런 사이보그에 대한 것으로 심장이나 눈 그리고 귀의 이식에 있어 생체 공학 기술이 어디까지 진행되었는지 소상히 밝혀주고 있다. 재밌는 사실은 '600만불 사나이'만큼이나 유명한 '소머즈' 역시 실제로는 불가능한 존재라는 것이다. 아시다시피 소머즈는 한 쪽 귀만 '바이오닉 귀'로 대체되어 보통 인간의 수 백배나 되는 청력을 가지고 있다. 그런데 현실에선 이렇게 한쪽 귀만 바꿔서는 그렇게 듣는 것이 불가능하단다. 인간이 소리를 듣기 위해서는 귀가 소리가 나는 방향과 거리를 알 수 있도록 '음원 국지화'를 해야 하는데 이것은 기본적으로 두 귀를 다 사용해야만 가능하기 때문이다. 또 하나 재밌는 사실이 있었다. 바로 인간이 듣는 방식에 관한 것인데, 알고 보니 여기엔 두 가지 방식이 있었다. 보통의 경우처럼 음파 진동이 없어도 두개골의 진동을 통해 듣는 것도 가능했던 것이다. 바로 자신의 목소리를 들을 때가 그러한데, 그 때 우리는 귀로 듣는 것이 아니라 성대의 떨림이 두개골로 직접 전달되어 듣게 되는 경우가 많다고 한다. 바로 이 때문에 녹음된 자신의 목소리를 들으면 평소 자기 목소리가 아니라고 느끼는 것이다. 왜냐하면 두개골이 저음을 잘 전달하기에 골전도를 통해 들으면 자신의 목소리가 실제보다 좀 더 낮게 들리기 때문이다. 이렇게 이 책엔 생체 공학적인 이야기만이 아니라 의족과 의수 발달에 많은 영향을 끼친 16세기의 외과 의사 앙브루아즈 파레를 비롯 사람의 몸에 대한 다양한 이야기들 또한 담겨 있다. 그래서 딱히 생체 공학에 관심이 없는 이들도 재밌게 읽을 수 있는 책이다.

 이와 관련하여 혹시 수험생이라면 '지능 증폭' 이야기를 주의 깊게 듣는 것이 좋겠다. 두 가지가 있다. 하나는 '신경가소성'이고 다른 하나는 '서파 수면'이다. '신경 가소성'이란 뇌를 어떻게 사용하느냐에 따라 뇌의 기능이 달라지는 것을 말한다. 2006년, 영국에서 런던 택시 운전기사들을 대상으로 한 실험에서 실제 증명된 것으로 거미줄처럼 얽힌 런던 도로망과 지명을 모두 외워야만 하는 런던 택시 운전사들은 보통 사람들보다 장기 기억과 공간 지각을 관장하는 해마 영역의 회백질이 훨씬 더 두꺼웠다고 한다. 이는 생활 습관의 개선이나 지속적인 학습을 통해 얼마든지 뇌를 후천적으로 변화시킬 수 있다는 것으로 즉 뇌는 쓰면 쓸수록 향상된다는 것이다. 그러니 머리 탓해서는 안된다는 것이라고나 할까? 두 번째, '서파 수면'은 독일 튀빙겐 대의 얀 보른 교수가 발표한 것으로, 사람이 깊은 잠에 빠지면 느린 뇌파가 발생하는 서파 수면에 이르게 되는데 그 때 깨어 있을 동안의 기억들이 장기 기억으로 보존된다고 한다. 즉 외운 것을 되도록 오래 까먹지 않고 싶으면 깊은 수면을 취하라는 것이다. 바이오닉 기술은 뇌를 향상시키는 쪽에도 응용되는데 주로 이 두 가지를 바탕으로 이뤄지고 있기도 한다. 나아가 미래엔 '공각기동대'에서 두뇌에 직접 단말기를 연결했듯이 뇌의 특정 부위에 마이크로칩을 삽입하여 두뇌 능력을 향상시키는 것도 가능해지는데 분명 여기엔 비용이 많이 들기 때문에 타고난 사람의 신체적 능력이 이제 가지고 있는 자본에 따라 차등되는 부작용도 우려된다. 이처럼 저자는 생체 공학이 가져온 어두운 면도 솔직하게 인정한다. 돈이 많은 사람이 사용할 수 있는 생체 공학 기술의 특성 상 이 기술의 발달이 또 다른 차별을 가져 올 위험 역시 큰 것이다. 이런 부작용이 생겨나지 않도록 제도적으로 어떻게 정비할 것인가 또한 생체 공학 기술 발달에 따라 우리에게 주어지는 고민이라고 하겠다. 제도는 그렇다치고 공학자나 사업가나 생체 공학이 어떤 동기를 통해 오늘에 이르렀는지 생각한다면 이런 우려를 불식시킬 수 있지 않을까 생각되기도 한다. 바로 생체 공학이 아프고 약한 자에 대한 측은지심에서 비롯되었다는 것 말이다. 그렇게 생체 공학 중심엔 인간이 있었다. 막스 베버가 말했듯 과학 기술은 가치 중립적이다. 그 기술이 인간에게 악마가 되었던 때는 언제나 기술의 중심에 인간이 부재했을 때였다. 일차적으로 인간의 행복을 증진시키기 위해 시작되었고 오로지 그것을 지향하며 발전해 온 생체 공학이 원래 자신의 고향만 잘 기억한다면 생체 공학의 미래에 대해 조금은 낙관적이 되어도 좋지 않을까 생각된다.

 끝이 이상해졌는데, 아무튼 여기서 총평 하자면, 현재 4차 산업 혁명이란 말이 유행 중이다. 생체 공학은 그 4차 산업 혁명에 있어 핵심 분야 중 하나라고 알고 있다. 혹시 그 때문에 관심이 생겨 바이오닉 기술에 대해 알아보고 싶은 마음이 들었다면 '바이오닉 맨'은 좋은 안내자가 되어주리라 생각한다. 무엇보다 저자가 대중의 눈높이에 맞춰 이야기하고 있으므로 공학 이야기이지만 그렇게 어렵지 않다.

얼마 전 1000년 뒤의 인류의 모습은 어떻게 바뀌었을까? 라는 내용의 짧은 동영상을 우연히 보게 됐다. 결국 인간은 과학기술의 힘을 빌어 스스로를 진화시킬 것이라는 내용이었다. 평소 관심 있는 주제였기에 자료를 검색하다가 이 내용으로 쓰여진 책이 있다는 사실을 알게됐다. 

책은 생체공학, 특히 뇌공학 분야 전문가에 의해 쓰여졌지만 일반인의 눈높이에 맞게 친절한 어투와 상세한 설명으로 쉽게 쓰여져 있다. 잘 알려진 영화나 드라마를 예로 들어서 더욱 흥미로웠다. 

과학기술이 가져 올 인류의 미래가 궁금하다면, 강추한다. 

"내가 Sensation한 걸 보여줄게!"

신문을 읽고 있는데, 엄마가 방 안으로 들어왔다.

Shirts 3장과 바지를, 양손에 들었다.

중학교 2학년 때부터 입었던, Shirts를 방바닥에 놓는다.

오른손으로 접힌 collar를 펼치고, 검지손가락으로 가르키는 엄마.

"내가 머리털 나고, 이런 적은 처음이야. 하도 오래 입으니까, 목 부분이 다 떨어졌잖아. 수선을 해줄지 말지 했어. 이것만 하기엔 그렇잖아. 요 앞 수선집 아저씨 있지? 가서 물어봤어. Shirts를 들어서 보더니, 면이 좋은데 버리기에 아깝다는 거야. 그러더니 바꿔서 수선하면 된대. 뜯어진 부분을 잘라서, 뒤집으면 된다는 거야 글쎄! 뜯어진 부분은 안 보이니까. 봐봐 완전 새꺼지? 2천원밖에 안해! 그래서 니꺼 shirts도 갖고 가서, 다 수선했어. 6천원이야. 얼마나 싸냐? 다른 데 가면, 해주지도 않을텐데. 아저씨가 숨은 달인이야."

수선집 아저씨는, 가게 앞에 자주 앉아 있다. 

빨간색 Plastic 의자에, 엉덩이를 걸치고.

Rodin의 "생각하는 사람"(Le Penseur)"처럼, 몸을 구부리고 담배를 피운다.

가끔 닭집 앞의, 누런 고양이에게 말을 건다.

얼굴 색은, 타버린 고깃조각처럼 어둡다.

눈에 띄지 않지만.

아저씨는 더 가벼워질뻔한.

동네 사람들의 돈을, 더 빠져나가지 않게.

잘 보존해준다.

돋보이지 않지만, 길이길이 오래 보존해야할 수선 솜씨.

"바이오닉맨"은 수선집 아저씨처럼.

인간의 진화 미래를 짚어 보는.

Sensation한 책이다!

『바이오닉맨(The Birth of a Cyborg)』

​인간을 공학하다

​

지은이: 임창환

펴낸이: 최성훈

펴낸곳: MID(엠아이디)

​

​인공심장박동기(페이스메이커), 뇌심부자극기, 스텐트, 임플란트, 인공관절, 인공디스크, 인공와우, 인공렌즈 등은 질환을 갖고 있는 환자들의 몸 안에 들어가는 각종 의료기기들이다. 생존 뿐만 아니라 삶의 질을 향상시킬 목적으로 시행되고 있는 이 의료기기들은 인체에 삽입되어 영구 또는 반영구적으로 작동하고 있는 기계들이다. 이 의료기기들은 삽입하고 있는 이들 모두는 광범위한 의미의 사이보그들이다. 그러나 현재 이들을 사이보그라고 부르지는 않는다. 인공적으로 작동하는 기계들을 삽입했음에도 왜? 사이보그라고 부르지 않을까? 아마도 인체의 잃어버린 부분을 기계로 대체하여 운동기능을 보조하거나 감각기능을 되살리는 목적이기 때문이지 않을까? 생각이 든다. 일반적으로 사이보그라면 기계화된 인간을 의미하고 그 기계화된 인간은 원래의 육체적 기능보다 훨씬 우월한 기능을 보여주는 것이라고 생각하기에 그럴 것 같다. 그럼 여기서 저자인 임창환 교수(한양대 생체공학과)가 말라는 바이오닉맨은 또 무엇을 말하는 것일까?

​일단 생체공학이란 무엇일까부터 살펴보자. 이전부터 비슷한 용어들이 난무하고 있고 실제로 각 대학의 학부에 설치된 학과부터 다양하게 불리고 있으므로 정리하는 것이 필요할 것 같다. 지은이는 "생체공학은 생체의공학, 의공학, 의용공학 등 다양한 이름으로 부르기도 하는데, ​공학기술을 이용하여 질환을 진단하고 치료하며 망가진 신체부위를  대체하는 방법을 연구하는 신생 학문이다. 로봇 의수나 의족에서부터 혈관속을 유영하는 나노로봇, 3D프린터로 만든 인공장기, 언제 어디서나 건강관리를 도와주는 웨어러블 기기, 우리 몸속을 들여다보는 첨단 영상장비, 빛과 소리로 암을 치료하는 로봇 수술장비 등이 모두 생체공학의 산물"이라고 말한다. (프롤로그 8쪽)

이렇듯 우리가 흔히 생각하는 인체와 연결되어 만들어지는 의료기기 및 장비의 거의 모든 것과 연관된 학문이라고 할 수 있다. 그런데 이런 생체공학에 대한 지식 또는 정보는 거의 한정적이다. 관계되어 있는 분야의 사람들만 알고 있고 일반적인 사람들은 잘 모르고 있다. 그런 면에서 이 ＜바이오닉맨＞은 생체공학에 대한 안내서가 되기도 하지만 최신의 생체공학에 대한 연구개발에 대한 소개를 하고 있으므로 가이드를 겸한 책이라고 감히 부를 수 있다. 머리부터 발까지 인체의 거의 모든 것들이 점점 생체공학의 산물들로 바뀌고 있으므로 전체적인 생체공학의 현주소와 미래를 엿볼 수도 있는 안내서라고도 할 수 있다.

여기서 의문점이 생긴다. 그러면 MRI, CT, PET-CT 같은 범용화된 의료진단장비와 최첨단의 양성자치료기 등은 생체공학에 들어가는가? 아니다. 이것은 말그대로 진단기기이고 인체에 삽입되거나 착용하는 것이 아니므로 생체공학의 영역이 아니다. 결국 생체공학은 인체에 삽입되거나 착용하는 것을 연구하는 학문이라고 할 수 있다. 아하! 그렇구만.

이 책의 내용을 보면, 600만불의 사나이는 가능할 것인가?, 사이보그의 탄생, 생명연장의 꿈, 프로젝트 트랜스휴먼 등의 큰 단락을 통해 과거에서부터 현재까지 생체공학기술이 어떻게 발전되어왔고 지금은 각국에서 어떤 연구가 진행되고 있는지를 소개하고 있다. 또한 일반 독자들이 알기 쉽게 SF영화 속에 등장하는 사례들을 뽑아서 그것의 실현가능성과 현재의 진행과정을 소개하고 있기도 하다. 실현가능성이 없는 이유도 과학적으로 설명하고 있거니와 현재의 문제점도 언급하고 있기에 읽다보면 저절로 고개가 끄덕여지기도 한다.

이 책을 읽으면서 가장 눈에 띄는 부분이 있었다. '광유전학'이라는 말이었다. 다른 것들은 그래도 귀동량을 하거나 어디선가 들었을 법한 이야기들이었지만 이 말은 정말 생소했다. '광유전학'은 바다 깊은 곳에 사는 해조류를 연구하던 과정에서 우연히 시작되었으며, 채널로돕신((channelrhodopsin)이라는 특수한 단백질을 가지고 있다는 사실을 알아냈다. 이 단백질이 가시광선보다 짧은 특정한 파장의 빛을 받으면 세포막의 채널을 열어주는 기능을 한다는 것이다. 이를 이용해 빛에 반응하는 단백질을 신경세포에 발현시킨 뒤 빛을 쪼이면 신경세포의 특정한 채널이 열려서 세포막을 통한 이온의 이동이 생기고 그에 따라 신경세포가 활성화되는 현상이라고 한다. 복잡하지만 지금까지 답보상태였던 뇌공학의 새로운 지평을 열어 준 연구라고 하면 쉽다. 지금까지 인간의 뇌에 대한 비밀을 알아낸 것은 약 10%에 불과하다고 한다. 이런 광유전학을 이용하면 훨씬 다양한 연구를 진행할 수 있고 뇌의 비밀을 알아내는데 큰 열쇠가 될 것이라고 한다. 이 책을 읽으면서 얻은 소중한 정보이다. 아하!

이외에도 다양한 생체공학의 이야기와 재미나고 유익한 내용을 담고 있는 책이기에 관련 분야를 연구하는 분 뿐만 아니라 셍체공학에 대한 궁금증이 있는 분들도 충분히 흥미롭게 읽어갈 수 있는 책이라고 할 수 있다. 따뜻한 봄날 저녁에 손에 쥐고 읽다보면 순식간에 읽어낼 수 있는 대중과학서라고도 할 수 있다. 꼭 한 번 읽어보길 강추한다.​

 

 

 

제가 대학을 다닐 때만 해도 사이보그 시대가 이리 빨리

우리 생활에 침투할 것이라고는 생각지도 못했었답니다

아무래도 제가 과학에 대해 무지한 탓도 컸을 듯 하지만,

관련 기술 발달 속도 역시 점점 빨라지고 있는 것 같아요

그런 면에서 언젠가 사이보그가 인간을 대체하지 않을까

걱정하는 분도 있겠지만, 인공보철을 이용한 생체공학은

우리 삶의 질적 향상에 도움을 주는 것 역시 사실인데요

최근 들어 익히 들어는 왔지만 자세히는 알지는 못했던

앞으로의 인류를 좌지우지할 사이보그 시대​를 맞이해서

생체공학자 ​임창환 교수의 ＜바이오닉맨＞을 만나봤어요

＜바이오닉맨＞은 총 4챕터에 걸쳐 바이오닉맨이 무엇이고

현재 우리 생활에 어떤 종류의 바이오닉이 침투되어있는지,

살펴보는 것과 함께 '스타워즈'와 '600만불의 사나이' 등의

작품들을 통해서 접했던 바이오닉 기술이 실제로 어느 정도

진행되었고 현 시점에서 실현 가능성 여부 등도 밝히는데요

인공심장과 눈, 귀를 넘어서 바이오닉뇌까지 인공장기 등이

​우리의 수명 연장선을 어디까지 넘어서게 만드는지도 밝혀,

보다 현실적인 측면에서 사이보그에 대해 알 수 있었는데요

스마트폰은 기본이고 마이크로칩의 대중화로 많은 사람들이

건강관리를 하게 될 것이고 머리가 좋아질 수도 있다고 하니

여러 측면에서 바이오닉의 진화가 우리 삶에 미치는 영향에

대해 많은 생각을 할 수 있는 기회가 되었던 것 같았답니다

뇌공학과 신경과학 등의 발달은 신체의 한계를 뛰어넘을 수

있게 도와, 선천적으로나 사고 등으로 후천적으로 잃어버린

신체기능을 보조해 삶의 질을 높이는데 도움을 주는 반면에

정신적으로도 ​기계와 뇌를 결합해 신인류 탄생이 다가오며.

우리 미래가 어떤 방향으로 흘러가고 있는지 알 수 있어요~

전문적인 이야기가 많지만 전문 용어는 주석을 통해 설명해

비전공자도 흥미롭게 읽을 수 있고 전공자들에게는 앞으로

비전을 제시하고 있어 꼭 읽어보시라고 권해드리고 싶어요

＜바이오닉맨＞에서 이미 시작된 사이보그시대 만나 보세요

쎄인트의 冊이야기 2017-072

【 바이오닉맨 】 - 인간을 공학하다

     _임창환 (지은이) | Mid(엠아이디) | 2017-04-05

​

1.

인간 뇌의 신경가소성(뇌의 기능이 뇌를 어떻게 사용하느냐에 따라 바뀌는 현상)을 설명할 때, 빠짐없이 등장하는 사례가 있다. 2006년 영국 유니버시티 칼리지 런던 연구팀이 발표한 ‘런던 택시 운전기사’와 관련된 연구이다. 런던에서 택시 운전기사 면허를 따려면 머리가 매우 좋아야 한다. 아니, 좋아지지 않고는 못 배긴다. 런던 택시기사들은 거미줄처럼 얽힌 도로망과 지명을 모두 외워야한다. 연구결과는 매우 흥미로웠다. 런던 택시 운전기사와 일반인의 뇌를 비교해봤더니, 택시 운전기사는 일반인에 비해 장기기억과 공간지각을 관장하는 해마 영역의 회백질이 더 두꺼웠다고 한다.

2.

이제 뇌 연구 분야는 지나간 시간보다 더욱 빠르게 진행되고 있다. 지구상에서 가장 먼저 미래에 도착한 남자, 무척 앞서가는 혁신가 일론 머스크는 2017년 3월에 바이오 인공지능 기업인 뉴럴링크(Neuralink)를 설립했다. 뉴럴링크는 ‘뇌-컴퓨터 접속’기술을 기반으로 사람의 뇌를 기계와 직접 연결하여 뇌 속의 정보를 컴퓨터로 업로드 하거나, 컴퓨터의 정보를 뇌로 다운로드 하는 것을 목표로 하고 있다고 한다. SF 영화 속 장면들이 현실화되는 모습이 상상된다.

3.

이 책의 지은이 임창환 교수는 뇌 공학, 특히 뇌 - 컴퓨터 접속 분야에서 두각을 나타내고 있는 생체공학자이다. 전작 『뇌를 바꾼 공학, 공학을 바꾼 뇌』 (2015, MiD)에서 이미 뇌공학을 소개한바 있다. 두 번째 저서인 『바이오닉맨』을 통해서 뇌공학을 포함한 생체공학의 현재와 미래를 흥미진진한 여러 이야기들을 소개하며 풀어준다.

4.

인간의 육체에 기계가 결합된 초인적인 캐릭터를 보통 ‘사이보그’라 부른다. 미국과 소련이 치열한 우주경쟁을 벌이던 1950년대 후반, 미국의 생체공학자와 임상의사 두 사람이 만나 「우주유영」을 공통관심사로 삼았다. 그들은 역시 ‘우주유영’이라는 뜻을 가진 『에스트로노틱스』라는 잡지에 기고한 5쪽 분량의 글에서 “인간을 우주에 보낼 때 그의 주위 환경을 지구환경과 유사하게 만들려고 할 것이 아니라 신체의 일부를 기계로 대체해서 우주공간에서도 호흡하고 살아갈 수 있게 만드는 것이 타당하다.”는 주장을 했다. 1950년대 후반 대중들과 전문가그룹들의 반응이 어떠했을지 짐작이 가는 부분이다. 얼마나 황당한 이야기로 들렸을까? 그러나 어쨌든 이들은 ‘기계장치와 하나가 된 생명체’를 의미하는 ‘사이보그’라는 신조어를 유행시킴으로써 일약 세계적인 유명인이 된다. 그러나 그들의 역할은 여기까지였다. 그 후 시간이 흐르면서 TV나 영화에서 수많은 사이보그(더욱 업그레이드 되어가는)를 만나게 된다.

5.

뇌신경이나 척추신경의 손상에 의한 인간의 장애를 극복하기 위해 시작된 생체공학은 연구 및 발전을 거듭하면서 더 큰 바람을 갖게 된다. 물론 일부 생체공학자의 욕심이라고 할 수도 있지만, 머지않아 같은 길에 서있게 되지 않을까? 브레이크를 없앤 ‘인간증강’의 질주는 어디까지일까? 그 욕심의 내면을 들여다보면, 어느 정도 질병은 잡혀가니까 이제 다음 목표는 ‘죽음’이다. 즉 죽음마저도 통제하겠다는 이야기다. 영생을 꿈꾼다. 지구별에 잠시 살다가면서도 온갖 문제와 해악을 남기고 떠나는 ‘인간종자’도 많은데, 영생을 노린다? 그 중심에는 극단적인 ‘트랜스휴머니스트’들이 있다. 지은이는 인간 존엄성 상실, 빈부격차의 심화, 슈퍼 솔저의 탄생 등 트랜스휴먼 기술이 초래할지 모르는 여러 문제를 이야기했지만 정작 뚜렷한 해결책은 제시하지 못했다. “우리는 트랜스휴먼 연구가 인류에게 도움이 되는 방향으로만 나아가도록 감시를 게을리 해서는 안 된다. 그렇게 하지 않으면 인류는 스스로가 만든 기술에 의해 자신의 자유와 행복을 잃어버리는 우매한 종족이 될지도 모르니까.”

#바이오닉맨 #인간을공학하다 #임창환 #엠아이디 #MiD

 

 

 

 

 

바이오닉맨/임창환/MiD/사이보그의 탄생~~

하루가 다르게 변신하는 외부 환경을 보면 가슴이 두근거린다. 인체를 주어진 대로 살고 있지만 인간을 공학한다는 소릴 들으면 이럴 수도 있구나 싶다. 사이보그의 이야기는 들어왔지만 이젠 공학적 수준에 다가왔다니. 책을 읽으며 소름이 돋습니다. 만약에 나이가 들면 내몸을 이렇게 해야 하는가 싶기도하고.

바이오닉맨!

사이보그의 탄생은 언제부터 시작되었을까. 사이보그의 발전은 어디까지 왔나. 기계가 인간의 부속일까. 생체공학은 이러한 사실들을 내어 놓고 있다.

생체공학이란 생체 의공학, 의공학 등 다양한 공학 기술을 이용하여 질환을 진단하고 치료 하며 신체부위를 대체하는 학문이다. 혈관 속을 유영하는 나노로봇, 3D프린터로 만든 자동차, 언제 어디서나 건강을 관리하는 웨어러불 기기, 빛과 소리로 임을 치료하는 수술 장비, 우리 몸속을 들여다보는 첨단 영상 장치 등 우리의 잃어버린 운동 기능을 다시금 되살리는 최첨단 기술이다.

최초의 바이오닉맨인 600만불의 사나이를 보거나 출동! 에어울프, 맥가이버, 소머즈 등을 보면 인간이 로봇같을 때가 있다. 로봇 팔,  로봇다리, 로봇 머리, 외골격 근육이 등장하고 인간의 꿈을 가능을 한다. 또한 외골격 근육, 로봇팔, 로봇다리 등은 막강한 능력을 보여준다.

실제로 러시아에서는 엑소아틀렛이라는 외골격로봇이 100kg을 들어올릴 수 있다. 2015년 중국에서는 외골격전용 로봇이 나왔다. 이스라엘에서는 리워크 로보틱스라는 동력식로봇판매를  실시했다. 2016넨도 스위스 에선 사이배슬론에 대해 바이오닉 맨 올림픽을 시행했다.

기원전 3000년 경, 로마시대에 의족을 보유하고 있다지만 최근의 의학은 이를 믿을수 없고 지금 이 시점에서도 무한 발전 중이다. SF 영화에 나오는 동력식 외골격근육도 하반신 마비 환자에겐 계단을 오르내리거나 문턱을 넘기 어렵다고 하니 무한 발전 중이다.

바이오닉 팔, 바이오닉 다리, 바이오닉 귀 등 발전 중인 것들을 보니, 기계장치를 달고 인간의 능력을 넘어서는 사이보그는 언제쯤 실현될까 싶다. 많은 과학자와 의료 관계자가 융합하는 세상이기에 곧 오지 않을까 싶기도 하고.