개정판 | 4차 산업혁명을 떠받치는 신기술의 미래

● … 합성생물학, 처음 들었지만 놀라운 미래, 기계를 넘어 살아있는 유기체로의 진화 : 250년 전, 사람들은 거미줄을 보면서 한 가지 재미있지만 황당한 상상을 했다. 강하면서도 유연해 보이는 거미줄을 활용해 옷을 만들면 어떻겠냐는 것이었다.

당시는 1700년대 중반. 겨우 산업혁명이 일어나며 기계화, 근대화가 진행되고 있을 시점이었다. 더구나 의류에 관한 기술이라면 지금과는 비교도 할 수 없을 정도로 낙후되어 있었던 것이 사실이었다. 당시 거미줄을 활용해 옷을 만든다는 상상은 마치 지금에 비유하면 SF영화에 나올 법한 이야기가 아닐 수 없다.

하지만 그로부터 300년이 지난 2013년, 일본에서는 거미줄로 의류를 만드는데 성공했고 이제 본격적인 상용화를 앞두고 있다. 이러한 사실을 두고 영국의 과학 저널리스트이자 과학 프로그램 제작자인 애덤 러더퍼드는 이렇게 말했다.

“인간의 창조력이 자연의 한계를 능가할 수 있음을 보여주는 증거들이 속속 드러나고 있다. 인간은 늘 스스로에게 유리하도록 자연을 각색해왔으며, 진화라고 하는 언어를 이용해 새로운 생명 시스템을 설계하고 조작하고 있다.”

지금의 합성생물학이 연구하는 주제들은 무려 300년 전의 아이디어와 비슷할지도 모른다. 그러나 그 기술적 진보의 속도는 과거보다 훨씬 빨라졌고, 어쩌면 우리 세대의 마지막이나 다음 세대의 초창기쯤이면 현실화될 가능성도 있다.

우선 합성생물학에 대해 본격적으로 알아보기 전에 이와 꽤 비슷하게 여겨지는 ‘유전공학’과의 차이점을 알아볼 필요가 있다. 우리가 흔히 알고 있는 유전공학은 기존에 이미 존재하고 있었던 생명체에서 몇 개의 유전자를 조작해 형질을 변경하는 것을 말한다.

● … 희토류에 얽매이지 않는 대체기술들, 국가 간의 힘의 역학관계도 무너뜨릴 수 있다 : 희토류는 ‘희귀한 흙’이라는 의미이다. 그런데 단순히 희귀하다는 것이 중요한 것이 아니라, 최첨단 전자 산업을 좌우할 정도로 중요한 의미를 지니고 있다. 이러한 희토류는 원자번호 57~71번인 란탄 계열 15개 원소와 스칸듐, 이트륨 등을 포함한 17개 원소를 총칭한다. 흔히 ‘전자산업의 소금’, 혹은 ‘전자산업의 비타민’으로 불리곤 한다. 스마트폰에만 해도 디스프로슘, 네오다늄 등 총 5가지의 희토류가 사용되고 있으며 자동차, 전기, 전자, 풍력, 태양광 등 미래 첨단 산업에서는 안 쓰이는 곳이 없을 정도다. 희토류 공급이 중단되면 전자산업 자체가 중단된다는 이야기도 결코 무리가 아니다.

희토류와 관련된 가장 큰 문제는 중국이 전 세계 희토류 공급을 독점하고 있다는 데에 있다. 현재 전 세계적으로 희토류를 1% 이상 보유하고 있는 국가는 미국, 호주, 인도 등으로 알려지고 있다. 하지만 중국에는 무려 95%가 존재하고 있어 사실상 ‘중국의 전 세계 독점’이라고 표현해도 과언이 아니다.

중국이 이러한 희토류를 ‘무기화’하고 있는 경향은 최근 들어 더욱 가속화되고 있다. 일본은 한때 센카쿠 열도를 사이에 두고 중국과 영토분쟁을 벌였다. 그런데 이때 중국은 ‘희토류 금수조치’라는 대응 카드를 꺼내들었고 이에 일본은 거의 백기를 드는 투항을 하고 말았다. 희토류 중 네오다늄이라는 물질은 전기차의 모터로 사용되는 영구 자석의 핵심적 원료였기 때문이다.

● … 친환경 로봇은 어떻게 환경에 영향을 미치는가?, 로봇, 편리함을 넘어 인류를 돌보다 : 로봇은 인류의 기술이 지향하는 궁극의 목표라고 할 수 있다. 인간을 대신할 수 있는 지능을 갖추고 모든 위험한 일을 대신할 수 있는 로봇은 한마디로 ‘테크놀로지의 로망’이라고 해도 과언이 아니다. 이를 위해 지금도 전 세계적으로 수많은 로봇이 만들어지고 있다.

그 결과 오는 2030년까지 다양한 형태로 개발되어 보급되는 로봇의 수가 3,000만대로 늘어날 것으로 보인다. 그런데 문제는 이렇게 로봇의 수가 늘어나게 되면 이 로봇이 환경에 미치는 영향도 만만치 않을 것이라는 점이다. 수명을 다한 로봇의 폐기도 문제가 될 뿐 아니라 로봇의 활동과정에서 생산되는 이산화탄소 등 다양한 환경적 문제가 제기되고 있는 것이다. 따라서 최근 몇 년 사이에는 친환경 로봇, 즉 ‘그린 로봇’의 개발이 미래 산업계의 주요 이슈가 되고 있다.

인간이 만들어낸 수많은 인공물 중에서 그 최후가 가장 아름다운 것은 바로 자연스럽게 썩는 것이다. 이렇게 필요를 다 한 뒤에 다시 자연스럽게 자연으로 돌아가게 되면 환경에 대한 영향력이 최소화될 수 있기 때문이다. 비닐봉투가 500년, 아기 기저귀가 300년 동안 썩지 않는다는 점을 생각해본다면 ‘썩는다는 것’이 얼마나 큰 의미를 지니는지 알 수 있을 것이다.

그렇다면 로봇의 경우에도 마찬가지로 ‘아름다운 마무리’는 썩는 것이 아닐 수 없다. 지난 2012년 5월 영국의 브리스톨 대학교에서는 약 2년간의 계획으로 32만 달러를 투자해 썩는 로봇의 개발에 착수했다. 그 원리 자체는 비교적 간단하다. 생명을 다한 동식물들은 땅속에 있는 박테리아가 결합해 부패를 촉진하게 된다.