안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. ai미래에 대해 궁금해서 질문합니다
안녕하세요.네, 말씀하신 것처럼 2040년 무렵에는 AI가 지금보다 훨씬 더 정교해지고, 사람의 감정에 깊게 반응하며, 정서적 교감의 대상으로 자리 잡을 가능성이 매우 크다고 볼 수 있습니다. 우선 이미 현재도 초기 단계의 감정 인식·공감형 AI가 존재하고 있는데요, 목소리, 문장, 표정, 생체신호로 감정을 추정하는 감정 추정 기술이 활용되고 있습니다. 추후 미래에는 지금보다 훨씬 자연스럽고 인간다운 대화 구현 가능하고, 얼굴 표정, 목소리 떨림, 대화 패턴을 통해 감정 실시간 파악하거나, 위로, 공감, 격려, 함께 기뻐하는 등 감정 반응의 다양화가 이루어진 ai가 나올 것으로 보입니다.
Q. 대체육이 진짜 고기를 말그대로 대체할 수 있는 수준까지 갈 수 있을까요?
안녕하세요.최근 수년 사이에 세포 배양 기술, 식품공학, 바이오리액터 기술이 급격히 발전하면서 실험실에서 만든 고기가 더 이상 공상과학이 아닌 현실로 다가오고 있는데요, 우선 식물 기반의 대체육은 식물성 단백질(콩, 밀, 버섯 등)로 육질을 흉내낸 것이며, 세포 배양육(배양고기)은 동물의 근육세포를 실험실에서 직접 배양하여 고기 조직을 흉내낸 것입니다. 배양육은 동물에서 근육줄기세포 또는 위성세포(satellite cell) 채취하여, 이를 바이오리액터 안에서 성장인자, 영양 배지를 통해 배양하고, 특정 scaffold(골격 구조) 위에 세포를 배양하여 근육 섬유처럼 조직화하여 실제 고기처럼 식감과 영양을 구현한 것인데요, 최근에는 근육 외에 지방세포, 결합조직까지 함께 배양해 더 실감 나는 고기 생성이 가능해졌습니다. 초기 배양육은 육즙, 지방, 결합조직 부재로 식감 부족했으나, 최근에는 조직화 기술(Microcarriers, Scaffold, 3D 프린팅 등) 발전으로 거의 진짜 고기 수준까지 근접해졌습니다. 또한 단백질, 지방, 미네랄 성분은 실제 고기와 유사하게 조절 가능해졌으며, 오히려 배양육은 포화지방을 낮추고, 오메가-3 등 기능성 성분 첨가도 가능합니다. 다만 아직까지는 말씀하신 것처럼 장기 섭취에 대한 임상자료 부족하고, 배양액 내 성장인자, 화학첨가물의 대사 영향에 대한 우려가 있을 수 있는 상황입니다. 따라서 아직은 "장기적 안전성"에 대한 대규모 임상 연구가 부족한 상태이며, 규제기관의 엄격한 관리가 필요할 것입니다.
Q. 인간 수명이 더욱 연장되게 된다면 사회구조는 어떻게 변하게 될까요?
안녕하세요.네, 말씀하신 것처럼 의학 기술이 고도로 발전하면서 인간 수명이 계속 늘어나고 있습니다. 의학기술의 발달로 인간 수명이 100세, 120세를 넘기고 심지어 150세 이상도 가능해진다면, 이는 단순히 의료 문제를 넘어서서 사회 구조 전체를 재편하게 될 변화를 유발할 수 있을 것입니다. 수명 연장을 유발하는 의료기술로는 노화를 유발하는 특정 유전자 조절 또는 돌연변이 교정하는 유전자 치료, 손상된 조직이나 장기의 회복 및 재생하는 줄기세포 치료 등이 있습니다. 우선 이러한 기술로 인해 수명이 연장될 경우 은퇴 연령이 80세 이상으로 상승할 것이며, 여러 직업을 순차적으로 갖는 멀티 커리어 시대 도래할 수 있을 것입니다. 또한 한 번의 학창시절로는 긴 삶을 준비하기 어려워지면서 평생 교육제도의 확대: 중장년층 대상 대학교육, 전환 교육이 나타날 수 있겠습니다.
Q. DNA가 RNA보다 유전물질로 선택되었다는 가설의 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 한때는 유전자의 역할을 하는 것이 RNA라는 가설이 존재하기도 했으나, 현재는 DNA가 유전정보를 암호화하는 것으로 밝혀졌습니다. 생명의 초기 기원을 설명하는 가장 유력한 이론 중 하나는 바로 “RNA 세계 가설(RNA world hypothesis)”이며, 이 이론에서는 원시 생명체에서 RNA가 먼저 등장했고, 그 이후에 DNA가 유전물질로 ‘선택되었다’고 봅니다. 즉, DNA가 처음부터 유전물질이 아니라, RNA에서 진화한 결과 유전정보 저장의 주체로 자리 잡았다는 가설입니다. RNA 세계 가설이란 생명의 초기 단계에서 RNA가 먼저 등장하여 유전 정보도 저장하고, 스스로를 복제하며, 촉매 작용까지 했을 것이라는 가설인데요, 이후, 보다 안정적인 DNA가 유전 정보 저장의 주체로 ‘선택’되었다는 것이 이 가설의 핵심입니다. 우선 RNA는 정보 저장과 효소 기능(리보자임)을 동시에 수행하는데요, RNA는 염기서열을 통해 유전 정보를 저장할 수 있으며 (mRNA처럼), 동시에, 특정 구조로 접히면 촉매 기능도 수행할 수 있습니다. 이는 원시 생명체가 효소 단백질 없이도 생화학 반응을 일으킬 수 있는 단서가 되기도 합니다. 하지만 DNA가 유전물질인 이유는 DNA는 RNA보다 유전정보 저장에 훨씬 더 안정적이기 때문인데요, DNA는 이중 나선 구조 + 산소가 없는 당(deoxyribose)을 사용하여 가수분해에 덜 취약하며, 상보적 이중 가닥 구조 덕분에, 한 가닥을 손상 시 다른 가닥이 복원 지침 제공하고, 안정한 구조로 인해 수십억 염기를 저장하면서도 수천 년 동안 변형되지 않습니다.
Q. mRNA, tRNA, rRNA의 기능은 각각 무엇인가요?
안녕하세요. 말씀해주신 mRNA, tRNA, rRNA는 모두 RNA라는 점에서 공통점을 갖지만 저마다의 특수한 기능을 가지고 있습니다. RNA는 유전정보의 발현 과정에서 핵심적인 역할을 하는 분자이며, 특히 mRNA, tRNA, rRNA는 단백질을 만드는 데 꼭 필요한 3대 RNA인데요, 각각의 RNA는 단백질 합성(translation) 과정에서 서로 다른 역할을 하며, 마치 공장에서 각자 다른 직무를 맡은 구성원들처럼 작동합니다. 우선 DNA는 세포핵 안에 안전하게 보관되어 있고, 단백질은 세포질에서 만들어져야 하므로, DNA의 정보를 복사(transcription) 하여 만든 것이 바로 mRNA입니다. 다음으로 tRNA는 아미노산을 리보솜에 운반해주는 역할을 담당하며, 폴리펩타이드 중합에 있어서 중요한 역할을 합니다. 마지막으로 rRNA는 단백질과 함께 리보솜을 구성하는 분자로, 단백질 합성의 현장(공장) 역할을 합니다. 또한 이외에도 rRNA는 단순한 구조물일 뿐 아니라, "촉매 기능을 가진 RNA" (리보자임)으로도 작용하기도 합니다.