과학카페 144회

<바이오 인간 프로젝트>

2부. 대체 가능한 인체가 온다

방송 : 2009년11월 21일 (토요일) 저녁 7시 10분, KBS1TV
연출 : 김은주 PD

분야를 넘나드는 의공학의 도전이 무형물로 인체를 대신하는 新 인류의 시대를 이끌고 있다!
늙고 병든 인체의 장기를 새것으로 갈아 끼워 건강을 되찾을 수 있는 '인공장기 시대'. 이미 인공와우는 20세기 최고의 발명품 중 하나로 손꼽힐 만큼 20년 이상 청각 장애인의 귀를 대신해주고 있고, 올해 10월 개발된 미국의 인공망막은 시력을 전부 잃은 시각장애인에게 이식되어 놀라운 효과를 보이고 있다.
또한 생명과 직결된 심장, 췌장, 간 등 내부장기의 개발은 물론 몸 속 작은 우주라 불리는 인간의 뇌를 따라잡기 위한 도전 역시 멈추지 않고 있다. 심지어 일부 과학자는 10년 이내 인간의 두뇌와 같은 인공두뇌가 개발되리라 장담하고 있는데...
앞으로 다가올 세계를 사는 인류는 과연 어떤 모습을 하고 있을까? 의공학의 발전으로 등장한 새로운 인류의 모습을 과학카페에서 만나본다.

■ 두뇌를 대신하는 최첨단 인공지능 기술!
생각만으로 휠체어를 움직이고, 귀여운 강아지와 대화를 나눈다? 먼 미래에나 가능할 것 같은 일들이 2009년 국내 연구팀을 통해 현실화 되고 있다! 뇌-기계 인터페이스라고 불리는 인공지능 기술이 바로 그것.
올해 6월 일본 이화학연구소의 최규완 박사팀이 개발한 전동 휠체어는 뇌파를 탐지해 휠체어를 0.125초 단위로 제어하는 시스템을 개발해 국내외 언론의 주목을 받았다. 또한 국내 연구팀에서 개발한 말하는 강아지는 간단한 대화는 물론 자의로 기계조작까지 가능하여 가깝게는 사람과의 교감을, 멀게는 사람의 생각을 읽어낼 수 있는 기술 개발을 목표로 하고 있는데...
인간의 뇌를 따라잡기 위한 인류의 노력은 어디까지 진행됐을까? 의학과 과학의 마지막 남은 미지의 영역 뇌를 둘러싼 국내외 연구팀의 성과를 과학카페에서 살펴본다.

만약에 쥐가 앞다리를 움직일 때 어느 부위가 활성화되는 지는 잘 알려져 있습니다. 그래서 그 부분의 빛을 조사해서 광학적인 성질을 측정하면 쥐가 앞다리를 움직이려고 하는구나라는 걸 측정할 수 있고요. - 서울대학교 이종환 공학박사 int 中

■ 인간의 오감을 대신한다 - 인공망막 장치

20세기 최고의 발명품이라 불리는 인공와우는 20년 넘게 청각장애인의 귀를 대신하며 유일한 인공 감각기관으로 사랑받고 있었다.
그러던 중 지난 10월, 미국에서 놀라운 소식이 전해졌다. 바로 시각장애인의 눈을 대신할 인공망막이 개발됐다는 것! 미국 국립눈연구소에서 개발되어 망막 세포 변성증 환자 30여 명에게 이식된 인공망막 장치의 성능은 놀라웠다. 광수용 세포가 손상돼 시력을 잃은 환자에게 빛을 볼 수 있게 만든 것이다. 인공망막으로 새로운 삶을 살고 있는 콘스탄토브로스씨의 생활을 통해 감각기관을 대체하는 최첨단 인공인체에 대해 살펴본다.

(인공망막 장치 이식은) 상당히 괄목할 만한 성과가 이루어졌다고 생각한다. 완전히 시력을 상실했던 환자들이 어느 정도 빛에 대한 감도를 회복할 수 있게 했기 때문이다.
- 미국국립눈연구소 앤드류 마리아니 int 中

■ 국내 인공장기의 오늘
국내 장기이식 대기자 수 16,866 명, 하지만 국내 장기이식 대기자의 이식률은 평균 20%에 그치고 있다. 만성적인 장기 부족에 대한 가장 현실적 대안인 기계적 인공장기 연구가 활발히 진행되고 있다. 전 세계 50여 개국에 수출되어 췌장의 기능을 대신하고 있는 인슐린 펌프, 동물실험에서 송아지를 6개월간 생존시키며 미국 FDA 승인 기준을 훌쩍 넘긴 순수 국내 제품인 체외형 인공심장 H-VAD, 그리고 기존 제품보다 생존 기간을 길며 돼지의 간세포를 이용한 바이오 인공간까지...
환자를 살리는 최첨단 의공학의 현장을 과학카페에서 만나본다.

<서브코너 1 - 라이프 사이언스>
▶ 감염성 질환, 충치
18개월 후부터 생성되는 소아충치.
많은 사람들이 어린이의 충치 원인이 단 음식이라고 생각하지만 놀랍게도 충치는 감염성 질환이다. 특히 아이를 키우는 가정의 경우, 부모가 무의식적으로 자녀들에게 충치를 감염시키고 있다는데...
충치의 감염은 어떻게 진행 되고 있는 것일까?
충치균의 감염 경로와 그에 대한 대처법을 과학카페에서 알아본다.

<서브코너 2 - 애니멀 사이언스>
▶ 지렁이, 5억년 생존의 비밀 <1부>
혐오스러운 생김새 때문에 인간의 천대와 멸시 속에 살아온 지렁이!
그러나 지렁이는 5억 년 전 지구상에 등장, 진화에 진화를 거듭하며 인류와 함께 한 동물이다. 과연 지렁이가 생태계의 최강자로 군림할 수 있었던 이유는 무엇일까?
왕성한 번식력과 식욕, 몸이 잘려도 다시 복원되는 재생력 등을 가지고 있는 지렁이, 그 5억년 생존의 비밀을 과학적으로 분석한다.