[Big Think] 혁신적인 바이오 하이브리드 로봇의 등장?

바이오하이브리드 로봇은 살아있는 물질과 합성 물질을 결합하여 팔다리와 장기 또는 전체 생물체의 형태를 취합니다. 철학적으로 바이오하이브리드 로봇은 많은 과학자와 사상가들이 의심해왔던 것을 명백하게 보여줍니다. 인간과 다른 생명체도 무기물이 아닌 유기적 부품을 가지고 있지만 기계일 뿐입니다. 바이오하이브리드 로봇공학에서 얻은 교훈을 바탕으로 과학자들은 언젠가 복잡한 생명체를 처음부터 다시 만들 수 있을 것입니다. 생물과 기계가 점점 더 발전된 형태로 융합되면서 윤리학자들이 주목하기 시작했습니다. 새로운 기술을 전문으로 연구하는 사우샘프턴 대학교의 라파엘 메스트레 박사는 최근 전 세계의 동료들과 함께 바이오하이브리드 로봇의 윤리적 파급 효과에 대해 고민하고 있습니다. 바이오하이브리드 로봇 사례 * 2014년 일리노이 대학교의 연구원들은 미세한 수영 로봇을 만들었습니다. 쥐에서 추출한 심장 근육 세포로 이 로봇을 만들었다는 점이 이 로봇을 차별화했습니다. 이 로봇은 최초의 “바이오 하이브리드 로봇” 중 하나였습니다. * 하버드의 연구원들은 아이디어를 확장하여 최초의 바이오하이브리드 '동물'인 16밀리미터 길이의 광선을 만들었습니다. 엘라스토머로 된 몸체와 금으로 된 골격, 쥐 세포로 만든 근육을 가진 이 동물은 구불구불하면서도 의미 있는 속도로 물속을 미끄러지듯 헤엄치며 빛으로 조향하고 동력을 얻었습니다. * 최근에는 한 연구팀이 사람의 걸음걸이를 따라 걷는 소형 바이오 하이브리드 로봇을 만들었습니다. 또 다른 연구팀은 내장된 생물학적 신경망으로 감지할 수 있는 로봇 손을 만들었습니다. 바이오하이브리드 로봇 * 기본적으로 바이오하이브리드 로봇은 살아있는 물질과 합성 물질을 결합한 로봇입니다. * 예를 들어 근육 세포를 액추에이터로, 뉴런을 모터 컨트롤러로, 감각 세포를 촉각 센서로 사용할 수 있습니다. 일부는 살아있는 유기체 자체를 기반으로 제작되기도 합니다. * 바이오하이브리드 로봇은 수백만 년에 걸친 생물계의 진화를 활용하여 로봇에 자가 치유, 뛰어난 적응력, 뛰어난 센서 해상도 등의 이점을 부여합니다. 인기 스토리 * 하지만 인공과 생물의 혼합으로 생명체와 비생명체의 경계가 모호해지는 새로운 세상을 맞이할 준비가 되어 있을까요? * 메스트레와 그의 공동 저자들은 가상의 시나리오를 통해 이러한 윤리적 문제를 탐구합니다. “바이오하이브리드 시스템이 진화하여 인간과 상호작용하고 근육 조직과 신경근 접합부의 도움을 받아 매우 유기적인 방식으로 복잡한 동작을 수행할 수 있는 실물 크기의 로봇을 만드는 미래를 상상해 보세요. 매년 로봇은 더 복잡해지고 다양한 유형의 조직이 추가되고 있습니다... 로봇의 복잡성이 증가함에 따라 사람들은 로봇이 고통을 느끼고 지각이 있는지, 로봇과 어떻게 상호 작용해야 하는지 궁금해합니다.” * 이러한 가상의 바이오봇 중에서 기계가 아닌 생명체라고 할 수 있는 지점은 어디일까요? * 초기 버전은 생물학적 부품 몇 개로 시작하지만, 결국 무생물 시스템을 생물 시스템으로 교체하면서 금속보다 더 많은 조직을 포함하도록 '업그레이드'될 수 있습니다. 우리의 공감을 얻기 위해 살아있는 뇌가 필요할까요? * 물론 이 시나리오는 아직 공상 과학 소설의 영역에 속합니다. 하지만 현실에 점점 더 가까워지고 있는 또 다른 시나리오가 있습니다. * 연구진은 “기존의 신경 조직을 사용하여 인공 팔다리를 제어할 수 있는” 인간-컴퓨터 인터페이스를 예상하고 있습니다. * 살아있는 동물에서 추출한 “실제적이고 적응 가능한 근육”을 사용하는 바이오하이브리드 로봇 팔도 가까운 미래에 등장할 수 있습니다. * 바이오 하이브리드 장기도 등장할 수 있습니다. 게다가 이러한 팔과 장기는 인간의 능력을 훨씬 뛰어넘을 수도 있습니다. * 이식과 보철이 절실히 필요한 환자들은 이러한 발전을 환영할 것이지만, 첨단 기술의 높은 비용으로 인해 부유층만 이용할 수 있을 수도 있습니다. 바이오하이브리드 미래 * 뉴욕시 소재 뉴욕대학교 그로스만 의과대학 인구보건학과의 생명윤리학 교수이자 의료윤리부 창립 책임자인 아서 캐플란 박사는 비용과 접근성이 미래의 바이오 하이브리드 팔다리 및 장기와 관련된 핵심 윤리적 문제가 될 수 있다는 데 동의했습니다(모든 중대한 의학 발전과 마찬가지로). * “이 기술은 복잡한 기술이기 때문에 초기에는 확실히 가격이 비쌀 것입니다. 부유한 국가를 제외하고는 어디에서도 사용할 수 있을지 의문입니다. 그리고 부유한 국가 내에서도 부유층에게 먼저 보급될 가능성이 높습니다.” * 캐플란은 첨단 바이오하이브리드 로봇을 연구하는 연구자들이 이 기술에 대한 다양한 접근을 보장할 수 있는 조항을 만들 수 있다고 제안합니다. * 캐플란은 바이오 하이브리드 팔다리와 장기를 연구하는 데 있어 다른 까다로운 윤리적 문제도 발견했습니다. * 첫째, 사람을 대상으로 기술을 테스트하는 팀은 최고 수준의 이식 센터에서 중재를 수행해야 하며 피험자에게 사망을 포함한 위험에 대해 제대로 알려야 합니다. * 둘째, 연구자들은 바이오 하이브리드 팔다리나 장기가 실패할 경우에 대비한 계획을 세워야 합니다. “만약 환자 몸 안에 이런 것이 끼게 되면 어떻게 될까요? 이런 상황을 '아무데도 갈 수 없는 다리'라고 부를 수 있을까요?” 캐플란이 말했습니다. * 셋째, 캐플란은 바이오 하이브리드 장기를 추구하는 것이 제한된 연구 자원의 가치 있는 사용인지에 대한 정당한 의문이 든다고 지적했습니다. “신장 대체, 근육 대체, 연결성 대체 등 바이오 인공 장기의 혜택을 받을 수 있는 사람은 분명히 많습니다. 하지만 지속 가능성과 내구성을 갖춘 인공 장기를 개발하는 데는 시간이 좀 걸릴 것입니다. 이는 꽤 큰 연구 노력입니다.” * 캐플란은 바이오 하이브리드 장기에 대한 연구는 아직 예비 단계에 머물러 있다고 강조합니다. 과거에는 합성 신장을 만드는 데 많은 관심이 집중되어 왔습니다. 이는 이식형 바이오리액터에 신장 세포를 집어넣는 형태를 취합니다. * 철학적으로 바이오하이브리드 로봇은 많은 과학자와 사상가들이 의심해왔던 것을 명백하게 보여줍니다 * 인간과 다른 생명체는 무기물이 아닌 유기물로 구성되어 있긴 하지만, 관련성 있는 의미에서 기계와 다를 바 없다는 것입니다. * “바이오하이브리드 로봇은 생명 자체를 이해하는 플랫폼 역할을 합니다."라고 메스트레와 그의 공동 저자들은 말합니다. * “근육 액추에이터, 센서로서의 신경 회로, 지능형 로봇을 형성하기 위한 신경-근육 접합부 등 이러한 로봇의 부품을 개발하려면 기존의 페트리 접시 플랫폼을 넘어 세포와 그 행동에 대한 심층적인 탐구가 필요합니다. 각각의 바이오하이브리드 로봇은 '시험관 내 발달'을 모방한 '존재'로 등장합니다.” * 바이오하이브리드 로봇에서 얻은 교훈을 바탕으로 과학자들은 언젠가 복잡한 생명체를 처음부터 다시 만들 수도 있습니다. 하지만 획기적인 바이오하이브리드 로봇을 비극이 아닌 성공 사례로 만들기 위해서는 지금부터 그 파급 효과를 고려해야 합니다. * source: https://bigthink.com/the-future/biohybrid-robots-are-coming/?utm_source=rejoiner&utm_medium=email&utm_campaign=weeklynewsletter&utm_content=09%2F05%2F24+Smarter+Faster&rjnrid=5akvKwk