SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
SF에 대한 가벼운 흥미거리에서부터 새로운 창작을 위한 아이디어에 이르기까지...
여기는 과학 소식이나 정보를 소개하고, SF 속의 아이디어나 이론에 대한 의견을 나누며, 상상의 꿈을 키워나가는 곳입니다.
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나노단위의 작은 물체들(예를들면 극미세먼지)는 공기 중에서는 중력의 영향도 잘 받지 않고 무작위적인 움직임을 보이고, 정전기와 같은 주변의 힘에 매우 큰 영향을 받기 때문에 인간이 의도하는 대로의 움직임을(그것도 하나도 아닌 집단으로) 보여줄 수는 없을 거라고 하더군요.
게다가 매우 작기 때문에 열적으로 진동을 일으킬 수도 있다고 하네요(브라운 운동이라고 하던가?)
아마 나노봇은 혈관 속에서 활동할 가능성이 큰데 나노단위의 로봇에게 혈류의 힘은 거의 급물살 수준일 거라고 하더군요.
그럴 경우 나노봇은 몸체 크기의 수천 배를 움직일 수 있는 힘이 필요할 것이라고 합니다.
이런 문제점들 이외에 또 다른 문제점들이 더 있을까요?
혹시 고려해봐야 할 문제점들이 더 있으면 의견 좀...
위에서 가정하시는 나노 로봇의 전제는 인공지능인가요? 아니면 인간이 콘솔로 통제하는 것인가요? 어느 쪽이든 기술적으로 큰 도전이겠지만, 일단 치료의 대상이 무엇인 지 정확히 인지하는 것에서부터 수술 순서, 그리고 수술이 완전히 끝났을 경우를 자체 판단할 수 있는 능력, 그리고 나노봇이 체내에 계속 체재할 경우 인체에 미칠 수 있는 영향을 분석 평가할 수 있어야 하지 않나 봅니다. 물론 이는 유행하는 이론 중 하나인 복잡성 과학과 인공지능 기술의 힘을 빌려야 할 듯 싶구요. 나노봇 하나하나를 자연계의 벌이나 개미와 같은 곤충 군집과 같은 개념으로 간주한다면, 콘솔로 그들을 통제하는 인간의 입장에서는 고도의 숙련성을 발휘해야 할 것으로 보입니다. 그런 점에서 나노봇의 통제는 숙련된 전문의 뿐만 아니라, 해당 분야의 기술자나 과학자가 공동으로 참여해야 하는 형식을 취해야 할 것으로 생각합니다. 아무래도 기존의 메스 들고 피부 가르고, 혈관 집고 내장 꺼내는 역할을 그 쪽 분야의 전문가인 의사가 혼자해왔다면, 나노봇을 통한 치료 방법은 전공이 완전히 다르므로 기술자와 과학자가 공동으로 집도에 참여하는 상황을 조심스럽게 제기해 보고자 합니다.
가장 문제가 되는 건 역시 항상성일 겁니다. 인간의 신체는 유리조각처럼 상대적으로 큰 물질조차 바깥으로 밀어내는 능력을 가지고 있습니다. 인간사의 질병이 하도 많으니 항상성이 아무 것도 아닌 것처럼 보이지만 사실 그게 없었다면 생명 자체, 적어도 인류는 아득한 오래 전에 멸종했을 겁니다. 간단히 말해 지금 우리가 앓는 질병은 0.0001% 정도만이 인체의 항상성을 이겨낼 수 있다는 거죠. 오죽하면 자기 뱃속의 아이도 유전자의 반이 다르단 이유로 일종의 기생충으로 인식하는 게 인체인 걸요. (실제로 이런 이유로 이 순간에도 수많은 아이와 산모들이 죽어가고 있습니다. 현대 의학으로도 답이 없어요.)
간단히 말해 치료용 나노봇은 단지 명령을 잘 따르고 제대로 움직이도록 하기 이전에 인체가 그걸 치료 물질로 인식하고 잘 받아들이도록 만드는 게 선결과제입니다. 개인적으로는 치료용 나노봇이 (이젠 제목들도 기억이 안 나네요;;;)몇몇 SF영화에 나온 것처럼 부속지가 달린 초소형 로봇의 형태를 띠기 보다는 효소, 적어도 생물학적 세포에 가까운 형태가 될 것이라는 생각입니다. 거의 약과 비슷하단 거죠. 들어가서 자기 역할을 한 후 신체에 흡수되거나 응가로 배출되는... 가령 기관지염은 스프레이로 뿌리고 장염은 캡슐로 먹고 혈관이나 심장 질환은 허벅지 안 쪽에, 림프 순환계 문제는 겨드랑이 안 쪽에 주사를 놓는 식이 된다거나 하는 식으로요.
무엇이든 척척 할 수 있는 유니버설 나노봇을 만드는 것 보다는 이런 식으로 특화되는 나노봇을 만드는 게 개발이 더 쉽기 때문에 로망보다는 현실이 더 빨리 찾아오지 않을까 생각합니다.
빨래를 잘 하려면 좋은 세탁기(=공학적 방법)도 중요하지만 좋은 세제(=화학적 방법. 이 주제에서는 생화학적 방법이 되겠죠.)도 필요하단 사실을 잊으면 안 될 것 같습니다.
동력원이 가장 큰 문제겠지요. 구조상 동력을 저장하는 방법도 문제겠구요.
또 아무래도 자그마한 나노봇이라는 점을 고려하면 마모라든지 너무 작기 때문에 불량의 요소나 수명이 짧을 높을 가능성이 매우 큽니다.
그 외에도 비교적 큰 작업을 공동 수행하기 위해(나노봇 수준에서) 나노봇들끼리의 커뮤니케이션 문제도 있을 수 있고요.
나노봇의 재질도 고려해 보아야 할것 같더군요
최근 나노기술에서 각광을 받고있는 탄소나노튜브는 다양한 분야(의류, 의학, 기계/금속공학 등)에 널리 활용됨에 따라 그 품질의 우수성을 보여주고있죠
하지만 최근에 나온 연구결과에 따르면 나노튜브가 세포벽을 해집고 들어가 세포핵을 파괴, 또는 기형을 유발한다는 보고가 나왔다고 합니다.
그렇담 생체적인 특성의 나노봇이라면?
인간의 DNA를 추출 해서 인공적으로 용도에 맞는 나노봇을 만들면 부작용도 훨신 줄어들 확률(장기 이식처럼)이 높을테고 베터리(에너지)소비를 해결 할수 있을도지도 모릅니다
하지만 이런 나노봇은 `생체'적인 특성을 띄고있어 당연히 환경에 따라 진화나 변이를 일으킬 가능성 매우 높습니다.(뭐.. 생명공학이 발전된다면 또 모를까)
의학적 치료용으로 만들어진 나노봇이 자칫 잘못 된다면 바이러스 보다 더 최악의 병원체로 발전할지도 모르는 일입니댜
의료용 나노봇을 항원항체반응이 일어나게 만들지는 않을거에요.
<<나노사이즈라 혈관을 역류하는데도 문제는 없을것 같구요>> 아까 이렇게 적었는데 이 부분은 잠시만요...
저렇게 배웠는데 왜 그랬는지가 기억이 안나요. 확인해 보고 다시 알려드릴께요.
그 동안 이유 아시는분 계시면 대신 답변을 - -;;
상상해 봤을때 문제가 될만한 건... 첫번째가 해킹 당하는거구요,
그 다음엔 나노봇이 암세포처럼 변질되서 통제가 어렵게 되는게 있겠네요.
어쩌면 뇌로 올라가서 뉴런을 대신 하려 들지도 모르죠. 헉!
여담으로, 상대방 마시는 음료수에 어쌔신 나노봇 떼거지로 넣으면 독약.
나노 로봇의 주 문제점은 일단 에너지 문제겠지요.. 그런문제점이 일순위일것이고 그다음은 정확한 시술의 능력을 가진 로봇이냐겠지요..
먼저 두가지 문제점을 생각해본다면 에너지원은 체온을 끌어다쓰면 될듯합니다.즉 열에너지를 전기에너지로 변화시키는 장치를 달아야겠지요.
그리고 정확한 시술 능력을 보유하기위해서는 각기 그 기능에맞는 기관들을 보유 해야할것입니다.
두번째로는 항원의 인식 문제인데요..
무기질이라면 항원체가 반응을 하겠지만 유기질 즉 금속성을 띤다면 항원체가 반응을 하지않을까요?
최소한의 DNA정보가있어야 피아식별를 할텐데 그 자체가 없으니 무시하지않을까 생각됩니다.
세번째로는 그 운동능력일것입니다.
우리 핏줄의 총길이는약 10만 KM라고 어디선가 본것도 같은데요....
우리 심장은 그 엄청난 거리에 피를 보내기위해서 중간 중간에 부 심장기능을 할수있는 기관이있지만(맥박이느껴지는 지점이 부심장 기능을 하는 핏줄이라고 생각하심 될듯합니다.) 그 핏줄 에서 살아남을수있는 (엄청난 압력과 유속)나노로봇을 만들어야겠지요..
피가 한번도는데 약 25초걸린다네요..(검색결과) 시속 216KM이고요....
과연 나노로봇으로 그 혈관을 역행 할수 있을까요??
이 문제를 해결해야하겟지요..
네번째 나노로봇의 기능이 다됐으면 배출의 문제가 남아있지요...
어느 소설에보니까 소변으로 배출한다고하던데 ,, 콩팥에서 안걸리걸릴 정도로 정말 작게 만들어야 할듯 합니다...딱히 나올곳이 콩팥 뿐인지라....
위에서 어떤 분이 항원항체반응이라는 표현을 써서 그러신 것 같은데, 이 경우는 항상성(homeostasis)이 더 적합한 표현이라고 봅니다(항원반응은 항상성의 하위 개념이죠). 그리고 항상성의 영역이 되면 신체에 침투한 이물질을 밀어내려 드는 건 유무기질과는 상관이 없습니다.
가령 유리잔을 깨뜨렸을 때 체 제거하지 못한 미세한 -가루에 가까운-유리조각을 밟더라도, 그래서 그 조각이 살을 파고 들더라도 거의 대부분은 세포질에 의해 바깥으로 다시 자연스럽게 밀려 나옵니다. 이렇게 되면 다행인데 그렇지 못하면 몸에 문제가 생기죠. 나노봇처럼 혈관이나 림프관을 따라 타고 흐르는 물질(?)일 경우는 더 심각해서 그걸 해결하지 못하면 아마 몸이 난리 날 겁니다. 최악의 경우에는 나노봇을 혈전으로 판단해 혈압을 높이다가 심장쇼크가 오거나 나노봇을 잡아 먹으려고 폭발적으로 증식한 백혈구가 도리어 면역체계를 공격한다거나 할 수도 있거든요.
근데 이거 말하다보니 과학토론이라기 보다는 무한발상이 되어버렸네요...(...)
음, 너무 작기 때문에 생겨날 수 있는 문제는 다 해당되지 않을까요.
저는 일단 야외 환경의 영향을 크게 받을 거라는 점이 떠오르네요. SF물에서 가장 많이 다치는 사람은 역시 군인들인데, 군인은 험악한 환경에서 싸우는 경우가 많죠. 가령, 혹한의 추위 속에서 적과 싸우다 피부가 찢어져 수술을 해야 한다고 하죠. 나노봇은 쓰기 어려울 것 같습니다. 일단 추워서 얼지도 모르고, 기온 문제를 해결한다 쳐도 매서운 바람에 날려서 우수수 흩어질 테고요. 내상을 치료하려면 주사로 주입하면 되지만, 외부 상처는 그렇게 할 수도 없으니…. 그냥 "메딕~!" 부르는 게 답일 듯합니다.