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도저히 불가능해 보이던 30년전 예측된 기술들이 마침내 2016년에 현실이 된 기술 10가지
1. 60년 연구후 마침내 인공지능이 인간 바둑 고수를 이겼다. 인간체스 챔피온 인간 제퍼디챔피온도 이겼고, 2029년인간보다 똑똑한 인간, 2045년 싱귤래리티가 온다.
인공지능 분야에서 1996년 딥블루가 체스 챔피언인 개리 카스파로프를 물리치고, 2011년 딥블루가 다시 제퍼디 챔피언을 이긴 이후 올해에는 구글의 알파고가 바둑 세계챔피언 이세돌과 5번의 승부에서 4번을 승리했다. 승부에 앞서 일부 전문가들은 바둑의 복잡성과 정교함으로 인해 기계는 인간의 상대가 되지 못할 것으로 예측했다. 승부에서 패한 후 이세돌 기사는 이렇게 말했다. ‘알파고를 경험하고 난 후 고전적인 신념에 조금 의문을 가지게 되었고 그래서 더욱 많은 연구가 필요하다.’ 이세돌 기사의 패배는 기계가 인간의 지능 수준을 빠르게 따라잡고 있으며 인공 지능의 영향을 받지 않는 인간의 영역은 존재하지 않는다는 것을 알려주었다.
2. 자율주행차 우버택시가 마침내 인간없이 거리를 누빈다. 택시 트럭 등 대부분의 운전수가 소멸하고, 23시간 돌아다니는 저렴한 택시로 이동하면 자동차소유의 종말이 온다.
자율주행택시가 필연적으로 나타날 것이라는 것은 알고 있었지만 우버가 금년 10월 자율운전자동차를 배치하게 되자 엄청난 충격으로 나타나게 되었다. 이는 운송산업의 새로운 시대의 시작을 알리는 순간이었다. 싱가폴의 뉴토노미 무인택시는 싱가폴은 물론 보스톤시와 계약하여 실험운전 중이다.
아직 자율주행자동차는 완벽함과는 거리가 멀다. 그리고 아직 일부 지역에서의 시범 프로그램에 불과하다. 그러나 로봇 자동차가 널리 보급되는 것은 시간문제에 불과하다.
3. 세계 최초로 유전적으로 세 명의 부모를 가진 아기가 출생하다. 출산의 각종 문제를 풀 수 있다.
두 명의 부모가 아이를 낳을 수 없는 상황에서, 아버지의 정자 어머니의 난자 그리고 제3의 인물 즉 여성의 자궁을 빌려서 아이가 태어날 수 있다. 3명의 뚜렷한 부모의 유전물질을 이용하여 아기를 만드는데 미토콘드리아핵이식(mitochondrial nuclear transfer)이라고 부르는 논쟁의 여지가 있는 기술이 사용되었다. 이 치료 방법은 심각한 질병이 모체에서 아기로 전달되는 것을 막아준다. 이 경우에는 라이 증후군(Leigh Syndrome)이라는 신경계에 영향을 주는 치명적인 유전질환을 막는데 사용되었다. 이 기술의 사용은 미국에서는 아직 합법이 아니다. 그래서 맨해튼의 뉴호프 불임센터의 존 장 박사는 아직 규제 법률이 없는 멕시코에서 이러한 시술을 시행했다.
4. 한 소녀가 극저온 상태에 보존되었다. 20-30년후 암정복 혹은 특정질병이 고쳐질때 깨워서 살릴 수 있다? 토끼의 뇌를 완벽하게 보존하였다.
말기 뇌종양을 앓고 있는 14세 소녀의 미국의 인체냉동보존설비에 보존되고 싶다는 마지막 소원이 영국 대법원에서 승인되었다. 소녀의 아버지는 처음에는 소녀의 소원에 반대했지만 법원은 소녀와 그 어머니의 편을 들어주었다. 소녀는 죽은 후 미시건 주의 냉동보존연구소(Cryonics Institute)에 보존되어 있다. 1972년에 설립된 알코어사는 현재 149구의 냉동인간을 보유중이다.
과학자들은 사망후 뇌 보존의 새로운 방법을 개발했다. ‘21세기 의학 연구소(21CM)’ 팀은 화학물질을 이용하여 토끼의 뇌를 냉동유리 상태로 전환시키고 이를 액체질소에 가까운 온도로 냉각시켜 포유류의 뇌를 거의 완전하게 장기적인 보존이 가능하도록 하는 방법을 개발했다. 연구팀은 ‘알데히드 안정 냉동보존법(ASC)’이라는 새로운 방법을 활용해 토끼의 뇌를 냉동 보존했다. 우선 토끼의 머리에서 혈액을 모두 빼낸 뒤 이 혈액을 글루타르알데히드라는 무색의 화학 고정액으로 대체해줬다. 글루타르알데히드는 예전부터 조직 고정제로 사용되는 것으로 최근엔 소독제로도 사용되고 있다. 연구팀은 이렇게 보존처리한 뇌를 영하 135도의 극저온으로 냉각시켜 보관했다. 이 방법을 사용하면 뇌 속 세포조직을 안정화시킬 수 있다. 냉동보존 과정에서 뇌가 쪼그라들면서 손상을 입는 것을 방지해줄 수 있는 것이다. 연구팀은 냉동 보관했다가 해동한 뇌를 절편으로 잘게 잘라 관찰했으며, 그 결과 뇌의 세포막, 시냅스, 세포 내 구조 모두 손상이 거의 없이 온전하게 보존되어 있다는 것을 확인할 수 있었다.
5. 과학자들은 단지 473개의 유전자를 가진 인조생명체를 창조했다. 수십억개의 유전자로된 인간을 단 몇백개로 생명체 창조가능하면, 인간은 각종 생명체 또는 괴물 창조를 손쉽게 할 수 있다. 합성인조인간 탄생이 가능하다.
신테틱제노믹스(Synthetic Genomics)와 크레이그 벤터 연구소의 과학자들은 이는 지금까지 자연에서 발견된 어떤 자가 복제 유전체보다 작은 크기인 473개의 유전자로 구성된 생명체인 `마이코플라즈마 마이코이데스 JCVI-syn 3.0`를 만들어내는데 성공했다. 연구소는 지난 2010년에도 유전물질을 합성한 세균 `마이크로플라즈마 마이코이데스 JCVI-syn 1.0`을 선보였다. 인공적으로 합성한 유전 물질을 자연계 세균의 유전체 염기서열대로 조립했으며 유전물질들을 유사세균에 이식하여 인공적으로 세균을 만들었다. 이번에 만들어진 세균은 증식과 생존에 불필요한 유전자를 구분해 제거하여 최초 합성생물인 JCVI-syn 1.0보다 유전자가 더 적으며 증식과 생존에 필요한 유전자가 절반으로 줄었다. 이번 연구결과로 최소한의 유전체로 합성유전체와 인공생명체를 제작하는 기술이 더욱 발전한 것으로 평가된다. 이 기술을 발전시키면 맞춤형 인공세포를 설계하는 단계까지 나아갈 수 있으며 특정 환경, 조건에 맞춰 증식이 가능한 최소 유전체를 확인하고 설계할 수 있기 때문에 바이오화학, 바이오 연료 산업 등에 유용할 것으로 전망된다.
합성인조인간 탄생이 가능하다. 지난 5월 100여 명의 과학자, 법률가, 기업가들이 비밀리에 회의를 열어 인간 유전자를 합성하는 문제를 논의했다. 언론인들은 초대되지 않았으며 참가자들은 비밀을 유지할 것을 약속했다. 한 달 뒤, 합성 생물학 분야를 이끌고 있는 대표적 과학자인 하버드 대학교의조지 처치(George Church) 박사의 말에 의하면 이 회의는 '향후 10년간 인간 유전자 합성이 가능한지'를 협의하는 자리였다고 한다. 그리고 지난 6월에 과학 잡지 ‘사이언스’에는 'The Genome Project- Write'라고 명명된 인간 유전체 정보 합성 프로젝트에 관한 과학자들의 열망과 계획이 보도되었다. 게놈(genome)은 인간을 만들 수 있는 DNA 유전체를 뜻한다. 1990년 시작되어 2003년 완결된 인간 유전체 30억 DNA 염기쌍의 서열을 밝혀낸 인간 게놈 프로젝트(Human Genome Profect HGP)를 그 서열을 읽어내는(read) 데 중점을 둔 HGP-read 프로젝트로 보고, 그에 비해유전 정보 전체를 직접 작성하는 HGP-write 프로젝트를 시행하겠다는 계획이다. 실제 ‘사이언스’의 기사에는 "유전체 제작을 위한 기술과 윤리적 체계가 필요하다"는 부제가 붙어 있다. 그러나 이 프로젝트에 대해 벌써부터 인조인간이나 생물학적 부모 없이도 인간을 창조할 가능성을 여는 것이 아닌지 등 여러 가지 논란이 뜨겁게 일어나고 있다.
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6. 유전공학자들이 인간능력향상이나 인간질병유전자를 잘라내는 유전자편집가위 기술 '크리스퍼'를 사용한다. 미래에는 인간이 스스로 신생명체 창조가 가능하며, 질병을 잘라내서 수명연장이 가능하다.
2015년, 중국 과학자 팀이 크리스퍼 유전자 가위를 사용하여 인간 배아를 수정하고 치명적인 혈액 질환의 원인이 되는 결함 유전자를 제거한 최초의 연구자가 되었다. (배아는 실험 후 파괴되었다) 그로나 올해 5월, 중국 과학자들은 크리스퍼를 이용하여 훨씬 더 흥미로운 연구를 진행했다. 그들은 생물학적 증진효과를 가져오는 인간 배아를 만들었다. 지난 4월에 중국 광저우 의대에서는 크리스퍼 유전자 가위 기술을 이용해 에이즈를 발생시키는 HIV바이러스에 내성을 갖는 배아를 만들었다. (이 배아도 실험 후 파괴되었다) 아직 장기간의 추적이 필요하지만 치료법이 상용화된다면 평생 약을 복용해야 하는 에이즈 환자들에게 경제적 부담을 줄이고, 삶을 이어나갈 수 있는 희망을 심어줄 것으로 전망하고 있다. 이외에도 과학계는 이 기술을 활용한 신약개발도 활발해지면서 질병 치료에 획기적인 발전이 이뤄질 것으로 예측하고 있다. 질병의 유전자를 잘라내기만 하면된다. 이미 백혈병걸렸던 소녀가 이 방법으로 병을 고쳤다.
7. 인간과 기계의 연결이 가능해졌다. 신경 인터페이스 분야에 비약적인 발전으로, 인간의 생각이나 지식을 텔레파시기술로 한꺼번에 타인에게 확 전달이 가능하다. 언어의 소멸과 인간뇌와 클라우드 연결이 가능해진다. 인간은 엄청난 정보를 보유하며, 공부하지않고 업로드 다운로드만 한다.
올해는 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야에 커다란 발전이 이루어진 해였다. 듀크헬스(Duke Health)의 미구엘 니콜렐리스 박사 연구팀은 무선 두뇌 인터페이스를 개발하여 원숭이가 로봇 휠체어의 움직임을 생각만으로 제어할 수 있도록 하였다. 스위스 로잔의 연방공학연구소 연구팀은 신경 임플란트를 이용하여 다리가 마비된 포유류가 다시 걸을 수 있도록 했다. 네덜란드의 연구진들은 심한 루 게릭병을 앓고 있는 환자가 분당 2자의 속도로 메시지를 보낼 수 있는 뇌 임플란트 실험에 성공했으며 관련된 실험을 통해 원숭이는 뇌-컴퓨터 인터페이스를 통해 생각만으로 분당 12 단어의 문자를 보낼 수 있게 되었다.
8. 가상현실기술에 거대한 마켓이 생겼다. 가상현실로 여행하고 공부하고 아바타로 수백명의 나를 여러곳에 보내 세일즈를 할 수 있다.
완전 몰입형의 가상현실 헤드셋이 마침내 소비자들에게 제공되었다. 하지만 아직 가격은 높다. 오큘러스 리프트(Oculus Rift)와 HTC 바이브(HTC Vive)는 기대 수준이 가장 높았다. 가상현실 헤드셋 기기들은 정말 대단하고 우리의 기대만큼 흥미롭다.
9. 재생에너지 분야가 빠르게 성장하고 있다.
10월에 국제에너지기구에서 발표한 보고서에 따르면 재생에너지를 이용한 발전 용량이 153기가와트를 기록했다. 이는 캐나다의 전체 에너지 수요에 맞먹는 용량이다. 이러한 성장의 대부분은 내륙의 풍력발전소와 태양광발전소 때문이다. 작년에 전 세계적으로 매일 50만 개 정도의 태양광 패널이 설치되었다. 국제에너지기구는 ‘새로 추가되는 전력 용량의 절반 이상이 재생에너지로 충당되었고 누적 설치용량에서 석탄 발전을 압도했다’라고 발표했다. 토니세바는 "에너지혁명2030" 저서에서 석탄, 석유, 가스, 수소, 핵발전, 거대 발전소(한전), 자동차제조업체 등이 소멸하는 해가 2030년이라고 말했다.
10. 핵융합을 위한 거대한 발걸음을 내딛다.
2월에 독일의 과학자는 수소 플라즈마를 만들기 위한 핵융합 기기 실험을 마쳤다. 실험 중 2메가와트의 초단파 에너지 펄스가 수소 가스의 구름에 분사되었고 이는 극단적으로 저밀도 수소 플라즈마로 변환되었다. 이 상태는 1초도 지속되지 못했지만 플라즈마는 태양온도와 비슷한 8,000만도에 달했다. 안전하고 지속가능한 핵융합에 이르기까지는 아직 시간이 걸리겠지만 이 실험은 그러한 방향으로 나아가는 중요한 단계를 의미한다.