나노기술 및 정책 정보

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향후 50년 동안 과학계가 도전해야 할 가장 큰 과제 중 하나는 노화방지, 질병 예방을 위한 유전자 재프로그램 그리고 청정에너지 생산 등이다. 앞으로 50년 동안 이루어질 과학의 진보와 혁신의 속도는 지난 50년 동안 우리가 성취한 것보다 30배 정도 빠르게 이루어질 것이라고 미래학자들은 예상하고 있으며 많은 분야에서 혁신이 일어날 수 있는 가능성을 열고 있다고 그들은 보고 있다.

우리의 유전자에 대한 좀 더 많은 이해는 좀 더 개인화된 의학의 가능성을 열고 건강하게 좀 더 오랫동안 살 수 있는 가능성을 증가시킬 것이다. 그리고 통신기술의 발전은 더욱 빨라지고 저가로 공급될 것이며 친환경적인 유지가능한 삶의 방식을 이룰 수 있을 것이다.

미국공학한림원(NAE, National Academy of Engineering)이 18개의 과학자와 사업가 그리고 미래학자 그룹을 조직하여 21세기의 기술적 문제를 찾아내고 어떻게 세계를 변화시킬 수 있는가에 대한 논의를 하였다. 생물학자인 크레이그 벤터(Craig Venter)와 발명가인 딘 케이먼(Dean Kamen), 구글의 공동창업자인 래리 패이지(Larry Page) 그리고 하버드 대학의 국제발전학 교수인 칼레스투스 주마(Calestous Juma) 등의 학자가 이 그룹에 속해 있다. 이들의 연구결과 보고서와 과학계가 직면한 도전에 대한 문제가 보스턴에서 열리고 있는 미국고등과학협회(American Association for the Advancement of Science, AAAS)에서 논의되었다.

NAE 그룹은 네 가지 분야에 집중하고 있다: 즉, 유지가능성, 건강, 질병에 대한 취약성 및 삶의 즐거움이다. 이들이 발표한 보고서는 “인구 증가와 이들의 필요와 욕구의 확대로 인해 삶의 질을 향상시킬 수 있는 문명의 지속적인 발전의 문제는 좀 더 즉각적으로 해결되어야 할 문제가 되고 있다. 개인과 공공보건의 요구에 대한 오래된 그리고 새로운 위협은 좀 더 효율적이고 좀 더 지속적인 치료를 요구하고 있다. 전세계적으로 확산될 수 있는 질병과 테러리스트의 폭력 그리고 자연재해에 대한 취약성은 예방과 보호에 대한 새로운 방법을 요구하고 있다”고 주장했다.

청정에너지 개발은 최우선적인 과제이다. 이들은 태양을 친환경적 에너지원으로 보고 있으며 지구는 매 시간 지구의 모든 인간이 일년 동안 쓰고도 남을 수 있는 에너지를 태양으로 받고 있다고 지적했다. 하지만 이러한 에너지를 얻고 유용한 형태로 전환시키며 저장하기 위한 방안이 필요하다. 세계적으로 알려진 미래학자이며 NAE 전문가 그룹의 일원인 레이 커즈웨일(Ray Kurzweil)은 “우리는 지구로 향하고 있는 태양빛의 10,000분의 1~2 정도면 우리가 필요한 에너지를 모두 얻을 수 있다. 나노공학을 통한 태양열 전지를 통해 이 에너지를 저장할 수 있을 것”이라고 말했다. 청정에너지와 함께 깨끗한 식수를 얻는 것도 “현재 많은 지역에서 식수부족 현상을 겪고 있기 때문에 중요한 문제이다. 해수를 탈염하는 새로운 기술은 아마도 도움이 될 수 있을 것이다. 하지만 소규모의 지역 식수처리기술은 좀 더 효율적인 기술이 될 수 있을 것”이라고 커즈웨일은 밝혔다.

개인화된 의학은 또 하나의 도전분야이다. 최근 인간 유전체를 해독함으로써 과학자들은 유전자가 어떻게 기능하는가를 이해하기 시작했으며 개인의 건강을 결정하는 방안을 찾을 수 있게 되었다. 이들은 보고서에서 “이러한 정보를 알아내는 중요한 방법은 의사들이 잠재적인 치료법의 혜택이나 부작용을 예상할 수 있도록 하는 방법의 개발”이라고 지적했다. 유전자 기술은 과학자들로 하여금 특정한 DNA부위를 선택하여 기능을 정지할 수 있도록 하고 유전자 치료를 통해 유전자의 기능이나 활동을 변화시킬 수 있도록 한다. 커즈웨일은 “앞으로 10~20년 안에 우리는 질병과 노화과정을 중단시키고 다시 회복시켜 그 결과 건강한 삶을 오랫동안 누릴 수 있게 될 것”이라고 말했다.

NAE보고서는 잠재적인 컴퓨터 인공지능의 발전을 주장하고 있다. 이 보고서는 자동화된 진단과 치료법의 개발이 가능할 수 있을 것이라고 지적했다. 커즈웨일은 이러한 인공지능의 발전은 “비생물학적인 지능의 개발을 통해 인간의 지능이 갖고 있는 미세한 부분까지 도달할 수 있을 것이다. 이 기술은 정보에 근거한 기술뿐 아니라 지식을 즉각적으로 공유할 수 있는 능력을 강화시킬 것”이라고 말했다. 그는 또한 “지적인 나노로봇은 환경과 우리의 신체 그리고 뇌와 연관되어 인간의 생명을 연장시키고 모든 감각과 연관된 가상실제가 이루어져 인간의 지적 능력을 더욱 강화시킬 것”이라고 말했다. 이들 전문가들은 경제적이고 정치적인 의지 없이는 아무 것도 실현될 수 없다는 점을 강조했다. 이 보고서는 “환경규제와 저가의 오염을 일으키는 기술은 많은 비용이 들어가는 청정기술보다 더 선호되는 경우가 있다”고 지적했다.

* yesKISTI 참조