영화에 등장하는, 성간우주 여행 시에 실행되는 인간의 동면의 가능성은 어느정도로 추산되나?
일반적인 동면의 메커니즘은
동물이 혹독한 환경에서의 생존을 위해
신진대사를 극단적으로 멈춰서 체온을 낮추고 생리적 작용을 거의 안하는 적응의 일종인데요
체온을 낮춰 신진대사를 줄이고
외부섭취없이 에너지를 서서히 분해하며
호르몬 변화 등으로 생체리듬과 대사상태를 극단적으로 억제 및 생체기능 유지를 하는 방식이며
특히 혈액에 포도당 등이 부동물질 축적을 통해 세포조직의 동결을 막는 메커니즘도 발동된다고 하는데요.
보통 SF영화에서 자주 등장하는
성간 우주 이동에서
빛의 속도로 이동이 불가한 상황으로 설정될 때
결국 오랜시간 가야한다는 핸디캡에 따라
차선책으로 동면기술을 쓰는 장면을 보게되는데요.
그럼 이런 성간우주 여행을 위한
인간동면의 실현 가능성은
현재의 기술로 미뤄볼 때 어느정도로 추산가능할까요?
결론부터 말씀드리면 아직까지는 현실적으로 불가능한, SF영화에서나 가능한 기술입니다.
하지만 과학자들은 동면과 유사한 상태를 인위적으로 유도하는 기술을 꾸준히 연구하고 있습니다.
현재의 인체 냉동 보존술은 법적 사망자를 보존하는 기술이며, 영화에서처럼 살아있는 사람을 동면시키는 것과는 다릅니다. 과학자들은 동면하는 동물의 생체 메커니즘을 연구하며, 인위적으로 신진대사율을 낮추는 기술을 개발 중이며, 이는 영화에서 묘사된 것처럼 우주 비행에 필요한 식량, 산소 등을 줄이고, 우주 방사능 노출을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
하지만 인체를 극저온 상태로 보존하고, 동면 후 발생하는 근육 위축 같은 문제를 해결하는 것이 가장 큰 문제이기 때문에, 이 기술이 실용화되기까지는 앞으로 적어도 수십 년에서 수백 년이 걸릴 것으로 예상됩니다.
안녕하세요.
질문해주신 것처럼 현재의 과학·의학 기술 수준에서 보면, 영화에서처럼 성간 우주 여행 중 수십 년~수백 년간 인간을 동면 상태로 유지하는 것은 아직 실현 불가능에 가깝지만, 몇 가지 연구 성과를 보면 아주 장기적인 미래에는 가능성이 전혀 없는 것은 아닙니다. 우선 곰, 다람쥐, 개구리 같은 동물은 유전적으로 동면 회로가 존재하는데요, 체온을 몇 도까지 낮추고, 심박수·호흡수·대사율을 극단적으로 줄이는 것이 자연적으로 가능합니다. 하지만 인간은 동면 유전자가 활성화된 적이 없어서, 체온이 너무 낮아지면 저체온증으로 사망하고, 대사율이 장기간 저하되면 면역력, 장기 기능, 신경계에 치명적 손상이 갈 수 있으며 특히, 장기간 혈액순환이 느려지면 혈전 형성, 근육·뼈 위축, 뇌세포 손상 등의 문제가 발생합니다. 현재 진행되고 있는 연구 상황에 대해 말씀드리자면, 저체온 치료(Hypothermia therapy)가 있는데요, 뇌손상 환자나 심정지 환자에게 체온을 32~34℃로 낮춰 대사를 줄이고 회복 시간을 버는 기술은 이미 임상에서 쓰이고 있습니다. 하지만 이건 몇 시간~하루 정도가 한계입니다. 다음으로 NASA의 인듀스드 토퍼(Induced Torpor) 연구는 우주 비행사 체온을 32℃로 낮추고, 진정·영양 공급을 통해 수 주간 유지하는 실험을 진행했지만, 아직 동물 실험 단계를 넘어 장기간 인체 적용에 성공한 사례는 없습니다. 마지막으로 동물 모델이 있는데요, 일본 연구팀이 뇌의 특정 신경세포를 자극해 동물에게 동면 유사 상태를 유도하는 데 성공했지만, 인간 뇌에서 동일 메커니즘이 작동할지는 미지수입니다. 현재 기술로는 장기 동면이 어려운 이유는 수십 년간 체외에서 안전하게 공급·배설 처리해야 하는데 이것이 어렵고, 낮은 대사율에서도 방사선·산화 스트레스에 의한 DNA 손상은 계속 축적되며, 무중력 상태와 결합 시 손상 속도가 가속화되기 때문입니다. AI·로봇 탐사선, 배아 상태 보존, 의식·기억 디지털 전송(마인드 업로딩) 같은 비생물학적 접근이 먼저 실현될 가능성이 크며, 먼 미래에는 가능성이 있을 것입니다. 감사합니다.
성간 우주여행을 위한 인간 동면 기술의 실현 가능성은 현재로서는 낮습니다. 동물의 동면을 모방하여 신진대사를 억제하는 연구가 진행되고 있으나, 이는 단기간의 저체온 유도 치료법에 기반한 것으로 장기간의 성간 여행에 필요한 수면 기간을 감당하기에는 한계가 있습니다. 특히 장기간 동면 시 근육과 뼈의 손실, 심장 기능 저하와 같은 부작용에 대한 해결책이 아직 명확히 제시되지 않았습니다.