[파퓰러 사이언스] 5월호 발췌

극소형 로봇벌레에서 55편의 영화를 저장할 수 있는 랩톱컴퓨터, 자기치유 가 가능한 자동차까지…. 과학기술의 발달은 끝이 없다. 포플러사인언스는 가장 가능성 높고 유용한 다섯가지 미래기술에 대해 집중 조명한다.

과학과 기술의 미래를 예언하는 것은 마치 증권종목을 선별하는 것과 비슷 하다. 그만큼 어렵다는 얘기지만 반대로 성공하면 큰 돈을 벌 수 있다는 말도 된다. 지금처럼 급변하는 상황에서는 재미를 줄 수도 있다.

여기에 소개된 연구실에서 갓 빛을 보게 된 놀라운 발견들은 이러한 점을잘 보여주고 있다. 향후 10년 또는 20년 내에 줄기세포에서 완전히 자란 인간 치아를 만들어내거나, 아니면 미세한 ‘자기치료’ 조직을 차세대 합 성물질로 만들 수 있을까. 성공 시점은 어림짐작으로 추산한 것이다. 확실 한 것은 생물과 무생물의 법칙을 밝혀내는 것이 문제해결의 열쇠라는 점이 다.

◇포켓 PC ‘스마트 커뮤니케이터’= 가상의 랩톱컴퓨터인 ‘스마트 커뮤니케이터’는 손바닥 크기만하다. 하지만 저장용량은 250GB나 된다 . 55편의 영화를 저장할 수 있는 용량이다. 18개월마다 데이터 저장 밀도가 두배로 발전한다는 변형된 무어의 법칙에 따라서다.

스마트 커뮤니케이터에는 에너지 효율이 높은 OLED가 들어간다. 400Kbps 전송 속도의 무선연결 기능도 있다. 또 자체 신경계로 외부세계를 판단하고 그에 따라 작동방식을 조정하는 센서가 부착된다. 집에 가까이 오면 GPS가 위치를 감지, 난방기나 에어컨이 자동으로 켜지는 것이다.

◇기억ㆍ사고력을 높이는 ‘신경 훈련기’= 미래의 ‘뇌 휴양지’에서는 전기자극과 약물을 통해 높은 기억력과 예리한 사고력을 얻을 수 있다. 영화에서나 나올 법한 이야기라고(?) 아니다. 미국 국방부의 후원을 받은 사우스 캘리포니아 의과대학은 조종사 헬멧에 장착돼 머리를 맑게 할 수 있는 가벼운 전자기 코일을 설계했다. 일단 결과는 성공. 두뇌간 전기자극(TMS)으로 반응속도가 5~10%나 향상됐다.

헬리콘치료센터 등은 인지력과 기억력을 향상시킬 수 있는 화합물인 CREB단백질 개발에 힘을 쓰고 있다. 설립자 중 한 사람인 팀 툴리는 “동물실험을 통해 시행착오를 줄일 수 있음을 증명했다”고 말한다. 올 여름부터는 임상시험을 시작할 계획이다.

◇자체치유 가능한 미래 자동차= 현재 개발 중인 자체회복 복합재료와 ‘버블로이’라는 물질이 사고 후에 재생되는 차체를 만드는 열쇠다. 미국 일리노이대학 교수 스콧 화이트 연구팀이 개발한 물질에는 액체를담고 있는 수백만개의 미세 캡슐이 들어 있다. 균열이 발생하면 250분의1인치 크기의 캡슐이 터지면서 폴리머전구체(DCPD)가 방출, 액체를 굳게 만 든다. 심각한 손상의 경우에는 ‘버블로이(bubble(기포)+alloy(합금))가 사용된다. 칼테크의 재료공학 연구소에 의해 개발된 버블로이는 팔라듐 니 켈ㆍ구리ㆍ인의 기포 합성물로 원상복구 능력을 가진다.

◇썩은 이빨을 다시 자라게 하는 기술= 진주알 처럼 쥐의 창자 내에서 이빨을 배양하는 데 성공했다. 줄기세포와 조직공학의 진보로 이 혁신적인 치과 의술이 탄생하게 됐다.

보스톤 포시스연구소의 파멜라 예릭 연구팀은 지난 2002년 최초의 배양 치 아를 만들어냈다. 6살된 돼지에서 뽑아낸 치아 배아로부터 배양된 이 치아 는 직경 0.08인치에 상아질 핵과 다른 구성요소들 위에 에나멜 층이 덮여있었다.

예릭은 향후 3~5년 내에 두번째 단계에 접어들 수 있다고 예상했다. 그때는 더 큰 동물과 궁극적으로 인간에 대한 실험이 진행될 예정이다.

◇모터와 음파탐지기를 장착한 ‘로봇벌레’= UC버클리의 크리스토 퍼 피스터 교수팀은 길이 0.33인치, 폭 0.16인치의 마이크로로봇을 제작했 다. 이 로봇을 움직이는 것은 ‘자벌레’ 모터. 다리를 앞으로 조금 당기는 셔틀에 연결과 해제를 반복하며 작동되는 모터다. 몸을 지탱할 만큼 튼 튼하지는 않지만 가능성은 입증됐다.

카네기멜론 대학의 프라딥 코슬라 교수팀은 음파 탐지기를 장착한 성냥갑크기의 밀리봇을, 세이코엡손사는 직경 5인치의 헬리콥터 로봇을 만들어냈 다. 로봇벌레가 붕괴된 건물잔해 속에서 생존자를 찾고 비행 중인 우주선의 고장을 수리할 날도 머지않았다.

정리=최수문기자 [e-mail]