[Online Exhibition] 
유기체적 신체 이후
After the Organic Body 

[워크숍] 신체변형 온라인 Zoom 워크숍 “전기인간 - 투명한 손’ 
             2020. 12. 28 예정 / DM예약 필수  
[워크숍] 스튜디오 쉘터 X 뇌청소방 = 사이보그와 애니메이션
팟캐스트 듣기 
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[워크숍] 정진수(Visualsfrom)감독과 영화
“A.I & Brazil” 함께보기
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*실시간 스트리밍 전시는 종료되었습니다.
  온라인 녹화스트리밍은 12월까지 유지 후 아카이브로 전환예정

** Alexander Augustus작가의 12화 시리즈 물은 계속 업데이트 되고 있습니다. 
Scientist’s View _ Professor Kiwoong Kim 

[Interview]  
유기체적 신체이후에 대한 과학자의 시선 


김기웅(충북대 물리학과 교수)



Q. 사이보그에 대한 과학적 시선/ 사이보그의 과학계의 정의/ 사이보그의 가능성

조절한다는 의미로부터 만들어진 단어인 사이버네틱스, 사이보그는 1960년대 클라인과 클라인스라는 공학자들이 우주탐험 공상과학 잡지(?)에 글을 쓰면서 나온 말이다. 즉, 우주환경에 견디기 위해 인간 기능을 기계로 바꾼 것을 지칭한다. 생물(bio)과 전자공학(electronic)을 결합한 합성어인 Bionic 기술로 만들어진 사람, 바이오닉 휴먼(Bionic Human)을 말한다. 보통 사이보그는 작게는 신체의 일부를 기계로 교체한 인공보철(prosthesis)에서부터(치아보철, 인공피부, 의족, 의수 도 포함) 더 넓게는 뇌(정신)를 제외한 육체 부분을 모두 기계로 교체한 인간을 일컫지만, 때로는 아예 인간형의 로봇을 모두 사이보그라고 하는 경우도 있다.

공상과학이 아닌 실제적 연구에 있어서는 10여 년 전부터 인기 연구주제인 BMI(brain machine interface) 혹은 BCI(brain computer interface)를 사이보그 연구라 할 수 있을 것이다. 보통 뇌피질의 전기 신호(뇌파)를 읽어서 특징(feature)를 추출해내고, 이를 기계 팔의 움직임을 제어하거나, 컴퓨터의 자판을 입력하는 등의 연구가 활발히 되었다.

연구의 진척속도는 빨랐지만, BMI, BCI에 기반해서 실질적인 사이보그화를 하기에는 여러 가지 어려움이 있었다. 첫 번째, 신호의 추출에 있어서 사람 간의 뇌 신경망의 구조가 달라서, 신뢰성 있게 동작시키기 위해서는 개인마다 학습에 드는 노력이 매우 크다. 두 번째, 뇌에 박아넣은 전극(BMI)의 경우에 재료학적인 문제로 부식이 되거나, 면역반응에 의한 상처조직 생성에 의해 성능이 떨어진다. 머리 표면에서 측정하는 경우에는 두개골의 낮은 전도율 때문에 측정정확도가 떨어져서 세밀한 제어가 힘들다. 네 번째는 기계공학적 문제로써, 적당한 근력으로 팔다리를 움직이기 위한 모터 및 전원(배터리)의 무게가 너무 나가고, 남아있는 인체가 그 무게를 버티지 못하는 문제가 있다.

네 번째 문제를 해결하기 위한 다른 접근 방법으로는 신체 일부를 교체(육백만불의 사나이, 다스베이더에게 팔 잘린 루크 스카이 워커)하는데서, 로봇 신체를 입는 개념으로 바뀌기도 하였다(아이언맨). 이런 것을 외골격 로봇(Exoskeleton)이라고 하는데, 사이보그의 범주에 넣어주는 분위기다. 외골격 로봇은 군사용으로 상당히 발달이 빠른데, 록히드마틴의 경우는 거의 100키로를 들고 20키로미터를 운반할 수 있고, 중국 병기그룹 202는 포복 등 복잡한 동작도 가능하다. 이 정도에서부터는 인간의 능력을 뛰어넘은 사이보그라고 할 수 있겠다. 하지마비 장애인 용으로는 1억원 정도에 팔리는 이스라엘의 리워크라는 제품이 있는데, 배낭형태의 동력기관을 짊어 맨 다리 외골격인데, 뇌로 제어를 하는 것은 아니고, 무게중심이 이동하는 것을 감지하여 이동하는 방식이다. 계단도 오를 수 있다.

탄소섬유 등의 가벼운 재료와 가볍고 용량 큰 배터리등 기술의 발전이 사이보그의 꿈을 이루기 위해 필요하다.

잘 알고 있는 유체펌프 방식의 인공심장은 생체를 기계로 성공적으로 바꾼 장치라고 할 수 있다.

외골격 외에 기타 교체 가능한 인체의 장기는 센서부분이 효과적이어서 기술들이 개발되고 있다. 인공와우나 인공망막 등인데, 인공 망막의 경우는 전자식보다는 채널로돕신이라고하는 유전적으로 변형된, 빛에 반응하는 세포를 이용하여 만들어내기 때문에, 바이오닉이라기보다는 생체공학이라는 말이 더 어울릴지도...



Q. 신체이후(신체를 넘어선)라는 주제를 뇌과학에서는 어떻게 정의하는지, 뇌과학(뇌신경망)과 인공인간(합성인간)이 깊은 연관을 맺는지?

인간 신체 이후의 더 능력이 향상된 인간의 개념을 영국 생물학자 줄리언 헉슬리가 명명한 “Transhuman”이라고 한다. 슈퍼휴먼(Super Human)을 생각할 때 보통 올해 노벨화학상을 탄 유전자가위 기술을 생각한다. 원칙적으로 질병을 나타내거나 안좋은 유전자 부분을 선택적으로 끊어내고, 우수한 신체와 지능을 가진 완벽한 맞춤형 아기를 만들 수 있게 된다. 더 나아가서는 고통이나 두려움을 느끼는 부분을 제거한다면 무적의 군인을 만들 수 있을 것이다. 옥자라고 하는 수퍼 돼지 영화가 있는데, 실제 우리나라에서 2015년에 유전적 조작으로, 근육을 제거하는 마이요스타틴 생성을 막게 함으로써, 운동 없이도 근육량이 증가 된 돼지를 만들었다.


또는 뇌기능 향상을 위해 뉴로피드백이란 기술로 뇌파를 읽고 집중 시에 피드백을 주어 뇌기능을 향상시키는 방법은 뇌기능 가소성을 이용한 훈련으로 기능을 높이는 방법이다.

더 무식한 전기적인 방법으로는 직접 뇌에 전류를 흘려주는 경두개전기자극이다. 과거 전기의자에 사형시키거나 정신병자 치료법으로 쓰이던 것으로 알려졌던 이 방법이 최근에 들어 실제 기억력 증진이나 우울증 감소에 효과가 있는 것으로 밝혀졌고, 정확히 기억은 안나지만 캐나다 팀인가 스키팀에게 적용을 해서 스키점프 시 균형감각을 월등히 높였던 예가 있었다.


그 외에도 뉴로모픽(신경모사)컴퓨터 등을 만들어 뇌와 연결함으로써 보조 기억이나 산술계산을 도와주는 보조뇌로 쓴다거나, 인공지능과 연결하여 의사결정에 도움을 준다거나, 무선 통신과 BCI의 연결로 텔레파시가 가능해 질 것이라든가의 예측을 하고 있다.


뇌과학적인 사이보그를 생각한다면 로보캅처럼 머리만 남기고 나머지 신체를 기계로 바꾸는 것이 상상되는데, 소위 말하는 전신이식의 개념이라고 볼 수 있다. 결국, 내 뇌를 다른 사람의 몸에 결합시킬 수 있다면, 가능한 기술이다. 실제로 이런 뇌이식, 전신이식을 연구하고 있는 그룹이 있다. 척수신경은 사실 색깔이 다른 전선처럼 구분이 되기 때문에, 실제 이식할 때 이어 붙이는 것이 가능하다. 그런데, 빠른 시간내에 수술이 되지 않으면, 손상이 일어나는 게 문제라 보통 체온을 10도 정도로 낮추어 최대한 생체시계를 느리게 한 상태에서 폴리에틸렌 글리콜이라는 접착제로 신경접합수술을 할 것이 계획되고 있다(원숭이는 실제 이런 방법을 써서 뇌이식을 하고 일주일 이상 생존시킨 예가 있다)

운동기관이 아닌 센서 구동이나 신경자극 등으로 인체능력을 향상시키려는 노력에 있어서는 큰 배터리가 필요하지 않다. 이런 저전력 신호체계의 전력 구동원으로는 뇌 내부에 가득 차 있는 뇌척수액의 글루코오스를 이용한 연료전지를 개발하고 있다. 뇌와 두개골 사이에 막 형태의 전극을 넣으면 글루코오스를 분해하면서 전기를 생성하고, 이것으로 뇌자극 등을 하여 뇌/정신질환을 고치거나 더 나아가 정상인의 정서 상태를 안정시키거나, 지능을 활성화시키는 초능력을 만들 수 있을 것이다. 다른 방법은 근육에 나노 발전기를 넣어서 사람의 움직임을 정전기로 바꾸어 충전했다가 사용하는 방법을 쓰기도 한다.



첨언

제가 생각하는 궁극의 신체 이후는 생명과 연관된 뇌의 기능을 고려함으로써 상상해 봅니다.

자아라고 하는 것이 있는 이유는 결국 생명유지이고, 욕구 생성과 충족을 위한 행동의 방법으로 생명을 유지합니다. 실제 우리가 살아가는 이유는 이 욕구 충족을 위한 것이외에 특별할 것이 없다고 봅니다. 돈을 벌고 온갖 노력을 하는 이유는 신체가 안정된 상태에 있기를 바라는 안정 욕구의 충족을 위함이고, 좋은 조건으로 이성을 만나고 번식행위를 하고자 노력하는 이유는 유전자에 쓰여있는 종족 번식의 욕구의 충족입니다.

현대에서 미래에 이르는 인간 사회에서는 기본적인 위험요소가 없어지므로, 고전적인 욕구에서부터 벗어날 가능성이 높아지는데, 실제 유전자에 쓰여진 욕구에서 해방되지 못하더라도 발전된 뇌과학기술을 통해서, 대부분의 욕구는 실제 신체가 없어도 모두 충족이 됩니다. 뇌의 생명 활동만 남긴다면, 식욕-미각/후각/포만감 신경세포를 자극, 성욕-시각/청각/촉각 신경세포를 직접 자극 등, 뇌에 영양분을 자극한다고 하면 모두 가상의 신경 자극으로 개체는 대부분의 욕구를 만족시키며 최소의 에너지를 들여 생존을 하는게 가능할 겁니다. 그렇다면 그 때 인간에게 부족한 것은 무엇일까요. 인간이 신체를 가져야 하는 이유는 무엇일까요. 일단은 사회적 인정욕구 때문일 것입니다. 나라는 개체가 남들과 구별되기를 바라는 욕구, 즉 모습이란게 있어야 할 이유는 사회적인 관계에서부터 오는 만족감을 얻기 위함일 겁니다. (물론 사회적인 관계의 갈망도 진화심리학적으로 보면, 신체적으로 약한 호모사피엔스가 집단으로서 안전을 영위하기 위해 사회에서 탈락하지 않고 신뢰를 인정받고자 하는 데서 유전자에 쓰여진 욕구입니다. 더 이상의 위협이 존재하지 않는 미래에는 타인과의 관계에 대한 갈망도 점점 희박해질 겁니다. 이미 현재에 있어서도 예전보다 개인주의가 확산하고 혼자 사는 것에 대한 외로움이나 불편함을 크게 못 느끼는 사람들이 늘고 있습니다). SNS를 보면 이런 신체 이후의 사회적 욕구를 잘 나타내고 있는 것 같습니다. 실제 자기 모습이 아니더라도, 사이버 세계에서의 가상의 페르소나를 나타내고, 실제로 이것으로 인정받고, 경제활동을 하기도 합니다. 우리는 실제 만나보지 못한, 예쁘게 모델 같이 입은 가상의 사진을 보고 그에게 옷을 주문하고, 맛있어 보이는 음식을 주문합니다. 과거에 죽을 수도 있는 위험이 도사리는 사회에서, 강하고 빠르고 안정되고 편안한 모습을 만들기 위해 실제 몸을 변화시키는 사이보그가 내 욕구를 충족시키고, 타인에게 인정받기 위한 변화의 모습이었다면, 현재의 네트워크 상의 가상의 내 페르소나가 유기적 신체 이후의 새로운 사이보그의 형태가 아닐까요?







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