뇌(腦)에 안테나 심은 사이보그

영국의 전위예술가 닐하비슨(Neil Harbisson)은 선천적으로 색맹이란 장애를 갖고 태어났다. 안타깝게도 전색맹으로 흑백 두가지만 구분할수 있다. 그러나 그는 2003년 개발된 ‘아이보그(Eyeborg)’라는 안테나 덕분에 미술작업을 하는 작가로 활동하고 있다.

하비슨은 색을 인식하는 기능을 가진 마이크로칩을 뇌 속에 심었다. 이 칩은 더듬이처럼 생긴 안테나를 통해 색깔을 인지한 뒤 ‘제3의 귀’에 색깔을 소리로 알려준다. 안테나 끝에 달린 센서가 색을 인식하면 뇌 속의 칩이 색깔 주파수를 소리 주파수로 바꿔서 하비슨에게 알려주는 것이다. 시각도, 청각도 아닌 완전히 다른 제6의 감각이 생겨난 것이다.

그는 여권에도 영국 정부의 허가를 받아 안테나를 착용한 사진을 사용하고 있다. 처음에는 사진 등록을 거부당했지만, 그는 안테나가 단순 전자기기가 아닌 몸의 일부이자, 뇌의 연장선임을 설명해 정부를 설득하는데 성공했다. 이렇게 해서 닐 하비슨은 이른바 최초의 사이보그 인증을 정부로부터 받아냈다.

닐 하비슨의 존재는 진화의 재정의가 필요하다는 한 단면을 보여주고 있다. 자연 선택의 틀 안에서 이뤄지던 진화를 인간이 직접 결정하는 날이 멀지 않았을지 모른다.  

인공 망막 이식

서울아산병원 안과 윤영희 교수팀은 2017년 5월 26일 10년여 전 유전성 망막질환(망막색소변성)으로 완전히 시력을 상실한 54세 여성 환자에게 인공망막을 이식하는 수술을 국내 최초로 성공했다. 환자에게 인공망막 기기 ‘아르구스2’의 내부기기를 다섯 시간에 걸쳐 이식했다. 수술전엔 아주 강한 불빛 정도만 희미하게 감지할 수 있었던 이 환자는 인공망막 이식 수술을 받은 후 움직이는 차를 감지하고 시력표의 큰 글씨를 읽을 수 있을 정도로 시력을 회복하고 있다. 

의료진은 인공 망막 수술을 위해 환자의 망막에 수신기, 칩 등을 이식했다. 환자는 안경과 비슷하게 생긴 장치를 쓴다. 이 장치엔 카메라와 특수 컴퓨터가 달려 있다. 안경 중간 부분에 장착된 소형 카메라가 영상 정보를 획득하여 휴대용 컴퓨터로 전달하면, 시각정보로 변환되어 안경 끝부분에 장착되어있는 외부 송신안테나에서 송출되고, 안구에 장착된 내부 수신 안테나에서 수신된다. 수신된 시각 정보는 안구에 장착된 특수 내장회로에서 전기 파동으로 변환되어 망막에 이식된 백금 칩으로 전달된다.

전달된 전기 파동에 의해 백금 칩이 활성화되면 영상 정보에 따라 60개의 미세 전극이 각각 망막 세포를 자극하므로 뇌에서 시각 패턴을 인식할 수 있게 된다.

배아 복제

배아는 정자와 난자가 수정돼 분화되는 8주 동안의 수정란을 가리킨다. 인간의 수정란을 분할하거나, 난자의 핵을 제거하고 사람의 체세포에서 핵을 추출해 난자에 핵치환을 함으로써, 인공적으로 난자와 핵이 융합해 세포 분열이 이루어지게 해 배아를 복제할 수 있다.

배아복제는 특정 장기로 분화가 일어나기 전인 배아줄기세포를 이용해 특정한 조직을 만들고 이 조직으로 손상되거나 노화된 조직을 대체하는 과정을 말한다. 인간의 난자와 정자의 수정이 아닌 방법으로 생명이 태어나는 것이므로 윤리적인 문제를 낳는다.

유전자 가위

의도적으로 우수한 유전자를 갖는 동식물을 만드는 방법은 교배, GMO (Genetically Modified Organism), 유전자 가위 등의 방법이 있다.

교배는 성공율이 낮고 오랜 기간이 소요되는 단점이 있다. 외부 유전자를 동식물에 삽입하며 유전자를 변형시키는 GMO는 비용이 많이 들고 유해 논쟁도 있다. 반면, 유전자 가위는 교정이 필요한 유전자만 골라 교체하므로 비용이 적게 든다. ‘크리스퍼 유전자 가위(CRISPR/Cas9)’ 기술을 활용해 부모가 원하는 유전자만 가진 아이를 만들 수 있게 된 것이다.

유전자 가위 기술을 활용한 디자이너 베이비(Designer Baby) 세상이 다가오고 있다. 2018년 11월 허젠쿠이(賀建奎·34) 중국 남방과학기술대 교수가 인간 배아 유전자를 편집해 쌍둥이 맞춤 아기를 탄생시킨 것이 첫 사례이다. ‘허젠쿠이 사태’는 당시 거센 생명윤리 논란을 불러일으켰다.

유전자 가위 기술 비판자들은 “인위적으로 DNA에서 특정 질병 유발 유전자를 제거하는 것은 ‘유전자 교정’이 아닌 ‘유전자 강화’에 해당한다”며, “안전성이 검증될 때까지 임상 적용이 엄격히 금지돼야 한다”고 주장했다. 원하는 유전자를 제거하지 못하는 표적 이탈 문제 등을 우려한 것이다.

디자이너 베이비란 시험관 속 인간배아(胚芽)의 유전자를 원하는 대로 편집해 질병을 고치거나, 특정 기능을 강화하는 방법으로 태어난 아기를 말한다.

디자이너 베이비는 유전 질병 치료에 그치지 않고 지능이나 외모 등 특정 기능이 강화된 아이를 만드는 시도를 하게 될 것으로 보인다. ‘유전자 편집의 시대’를 맞아 인공 수정 시험관 아기를 만들 때 어떤 유전자를 변이시키면 평생 하루에 4시간만 자도 된다고 가정해 보자. 그렇게 태어난 아이는 시간을 다른 사람보다 효율적으로 잘 활용해 학업성적을 올리는데 매우 유리할 수도 있을 것이다.

유전자 가위 기술이 유전병 치료에 활용되는 수준까지는 인류사회가 수용할 수 있겠지만 지능, 체력, 외모, 수명 등 특정 기능을 강화하는 디자이너 베이비는 생명 윤리 문제로 인해 많은 논란을 불러 일으킬 것으로 보인다.

그러나 유사한 과거 사례를 보면, 사회적으로 수요가 많고 경제적으로도 수용 가능한 비용일 경우에는 과정에서 윤리적인 논쟁을 불러 일으키더라도 결국은 보편적인 기술로 수용하게 된다. 생식을 위한 여성의 출산이 사라지고 인공 자궁을 통한 생식이 상용화될 수 있다.

앞으로 인간의 범위를 어디까지 볼 것인지, 생식과 성교를 분리해 공장식 출산을 허용할 것인지, 인간 유전자 실험을 해도 되는지 등의 문제를 제기하고 있다.

외골격(外骨格, Exoskeleton) 웨어러블 산업현장 등 도입

인간의 육체적 한계를 극복하기 위한 웨어러블을 바깥의 뼈대라는 의미로 외골격(Exoskeleton)이라 부른다. 이제 스마트 기기와 AI의 발달은 외골격을 넘어 인간의 지적 단계에까지 다가서고 있다.

국내 산업현장에 외골격 웨어러블 로봇이 도입되고 있다. 외골격 로봇을 조립 라인에 투입하면 작업 성과 계량화와 노동강도를 완화할 수 있고, 생산 품질을 높여 산업 경쟁력 강화로 이어질 수 있다.

자동차 엔진조립은 조업 특성상 주로 허리를 굽히거나 쭈그린 채 작업하는 경우가 많다. 이 작업에 웨어러블 의자형 로봇을 착용하면서 작업이 훨씬 편해졌다. 허벅지, 종아리, 관절을 지탱하는 이 웨어러블 의자형 로봇은 다리를 구부리면 의자처럼 신체를 떠받친다.

바지처럼 덧입으면 적은 힘으로 무거운 짐을 옮길 수 있게 허리와 다리를 받쳐주는 이런 제조용 로봇은 외골격(Exoskeleton) 로봇의 일종이다. 원래는 의료용 재활 보조 기기였지만 산업 현장 도입 사례가 빠르게 늘어나고 있다.

제조 기업이 로봇에 관심을 갖는 이유는 생산현장 근로자가 로봇을 통해 안전을 확보하면서 기존에 하기 힘들었던 업무까지 수행할 수 있기 때문이다. 웨어러블 로봇은 근로자의 신체 능력을 강화하거나 보조하는 역할을 한다.

실제로 웨어러블 의자형 로봇은 하반신 근육을 20%만 쓰면서 ‘투명 의자’ 자세로 작업할 수 있게 돕는다. 산업현장에서 웨어러블 로봇이 확산되고 있어 세계 웨어러블 로봇 시장은 빠르게 성장할 전망이다.

미래에는 웨어러블 로봇을 입고 외뇌를 연결하면 슈퍼맨이 되는 것도 불가능하지만은 않을 것 같다.

뇌가 팔다리를 움직이기 위해 근육에 신호를 보낼 때 우리 몸에 장착된 외골격에도 신호가 전달돼 무거운 짐을 쉽게 들거나 치타처럼 빠른 속도로 달릴 수 있다.

이 기술을 활용하면 인간 한계를 넘는 ‘트랜스 휴먼’이 가능할 수 있다. 군인을 가공할만한 위력을 가진 살인 기계이자 병기인 ‘슈퍼 솔져’로 만들 수 있다. 외골격을 장착한 군인은 전쟁터에서 무소불위의 힘을 발휘하는 것이다.

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