“제4차 산업혁명의 핵심동력 ‘나노기술’에 주목하라!”
세계 최초로 ‘나노기술’의 개념을 정립, 과학계의 판도를 뒤바꾼 에릭 드렉슬러 최신작!
원자 재조합을 통해 21세기 미래세계를 지배할 나노기술의 놀랍고도 무한한 가능성을 말한다
“분자 단위에서 제품을 만드는 날이 수십 년 안에 온다. 기존보다 50배 강하면서도 가벼운 강철, 에너지 소모가 거의 없는 컴퓨터, 각설탕 한 개에 도서관 내 정보를 다 담을 수 있는 기술 모두 가능해진다. 나노기술은 결국 ‘궁극의 제조기술’이다. 이를 통해 인류는 급진적 풍요를 맛보게 될 것이다.” _에릭 드렉슬러
2016년 노벨 화학상은 머리카락보다 1,000배나 작은 분자기계를 만들어낸 세 명의 과학자에게 수여되었다. 이는 기계운동 원리를 분자 수준에 적용해 기계처럼 제어가 가능하고 관찰할 수 있는 새로운 형태의 분자 시스템을 고안해낸 것으로 곧 나노기술의 비약적인 발전을 의미한다. 1981년 20대 중반에 불과하던 MIT 대학원생 에릭 드렉슬러가 발표한 논문 〈분자 엔지니어링〉에서 나노기술을 처음 소개한 지 40여년 만에 이룬 기술혁명의 쾌거였다.
에릭 드렉슬러는 나노기술의 역사에서 빼놓을 수 없는 존재다. 그는 나노 수준의 공학이라는 숨어 있는 아이디어, 즉 ‘나노기술’의 개념을 세계 최초로 정립하고 탐험한 인물이다. 그는 나노기술에 관한 최초의 저술로 평가받는 그의 첫 번째 저작 《창조의 엔진(Engines of Creation)》(1986)에서, 원자를 재배치하는 분자조립기계가 등장한다면 산업혁명ㆍ항생제ㆍ핵무기를 모두 합친 것보다 더 커다란 변혁을 가져올 것이라고 예견했다. 이러한 그의 선구자적 혜안은 전 세계 과학계의 판도를 뒤흔들었을 뿐만 아니라, 그를 미래사회를 선도하는 세계적 석학의 반열에 올려놓는다.
그런 그가 《급진적 풍요》로 다시 돌아왔다. 이 책은 ‘나노기술’에 관한 그의 40년 연구의 결정판이라 할 수 있다. 《창조의 엔진》에서는 나노기술의 개념을 알리는 데 주력했다면, 이 책에서는 나노기술의 진정한 의미와 발전 과정, 이를 둘러싼 여러 과학적 시도와 시각을 상세하게 다루고, 특히 그것이 몰고 올 전 지구적 변화를 설명하는 데 중점을 두었다. 무엇보다 드렉슬러는 정치ㆍ경제ㆍ사회ㆍ문화ㆍ의학ㆍ환경 등 다양한 분야에서 급진적이고 개혁적이며 지속 가능한 풍요를 인류사회에 안겨줄 나노기술의 미래를 오랜 연구 활동과 대중 강연을 통해 쌓아올린 폭넓은 지식ㆍ탁월한 통찰로 흥미진진하게 풀어냄으로써, 천지창조에 비견될 정도의 놀랍고도 무한한 가능성을 우리에게 보여준다.
한 끼 식사 비용으로 살 수 있는 견고한 초경량 자동차부터 원하는 성능만 골라 주문하면 1분 만에 완성되는 고성능 가전제품, 수술 없이 손상된 장기를 복구하고 혈관 구석구석을 돌아다니며 몸속을 청소해주는 초소형 나노로봇, 아프리카 같은 척박한 환경에서도 기후의 영향 없이 유기농 곡물을 풍족하게 생산할 수 있는 농업 시스템과 이산화탄소를 제거해 지구의 대기를 산업혁명 이전의 상태로 회복해주는 환경 복구 시스템까지. ‘나노기술’ 분야의 창시자이자 대가의 안내를 받으며 떠나는 첨단과학과 그 영향을 탐구하는 위대한 여정에 여러분을 초대한다.
농업혁명, 산업혁명, 정보혁명을 넘어 나노기술혁명은 세상을 어떻게 바꾸어놓을 것인가?
폭발적인 물질혁명을 이뤄낼 나노기술의 미래를 생동감 있게 그려낸 화제작!
사람 머리카락 굵기 1만분의 1 크기, 사람 손톱이 1초 동안 자라는 길이, 이것이 바로 나노세계다. 이런 극한의 단위에서 미래의 성장 동력을 찾고 이를 발전시켜온 에릭 드렉슬러. 이 책에는 나노기술 이론을 체계화하고 대중적으로 확산시키기 위해 생애를 걸고 집념을 불태웠던 그의 노력과 미래사회에 대한 비전이 구체적으로 담겨 있다.
그렇다면 나노기술이 바꿀 미래의 모습은 어떠할까? 이 책은 한때 너무나도 파격적인 것으로 생각되었던 나노기술의 개념이 어떻게 과학과 대중문화 속에 자리잡아왔는지, 그리고 점점 더 가속화하는 나노기술의 진보가 어떤 변혁을 가져올지를 생생하게 그리고 있다. 드렉슬러는 책의 서두에서 나노기술이 “나노 크기의 장치에 기초한 기계를 이용해서 물건을 제조하고, 원자 수준의 정밀성을 갖춘 제품을 만들어낸다”는 두 가지 특징을 갖고 있으며 “원자정밀제조(APM) 기술을 대규모로 고속 대량생산에 적용하는 것이 나노기술 발달의 핵심이고, 이 기술은 다가올 미래세계를 완전히 새롭게 탈바꿈할 것”이라고 주장한다.
그가 강조한 ‘APM 생산공정’이란 마치 레고 블록을 조립하듯이 나노미터 크기의 기본 구성 물질을 인간에게 유용한 구조로 재조립하고 배치하는 장치를 말한다. 즉 수많은 부품들이 매뉴얼에 따라 조립되어 하나의 제품으로 생산되듯이, 수조 개의 원자를 매뉴얼에 따라 조립함으로써 새로운 물질이나 제품을 생산할 수 있게 된다. 이런 공정의 가장 큰 이점은, 나노 수준에서 원자를 원하는 위치에 장착하기 때문에 큰 규모의 생산시설 없이도 뛰어난 정밀함으로 튼튼하고 가벼운 물질을 만들어낼 수 있다는 것이다. 결과적으로 생산비용이 저렴하고, 고장은 거의 없는, 필요에 의해 언제든지 용도 변경까지 가능한 제품이 쏟아질 것이다.
관리자가 버튼을 누르자 기계가 움직이기 시작한다. 처음에는 아무 일도 일어나지 않는 것처럼 보인다. 그러나 1분도 채 되지 않아서 여러분의 눈앞에 있는 기계가 왼쪽 벽 각각의 방에서 튀어나오는 부품들을 집어 올려서 방 가운데에 있는 조립 플랫폼 위로 가져와서 첫 번째 부품을 연결해서 고정하고 나머지도 차례차례 조립한다. (…) 가장 큰 방에서 이루어지는 자동차 조립은 1분 안에 끝난다. 그러면 밀폐되었던 오른쪽 문이 열리고 자동차가 마치 비닐 포장 같은 것에 둘러싸여서 나온다. 만일 여러분이 태어난 지 몇 분밖에 되지 않은 이 차를 기념품으로 사고 싶다면 크게 망설일 필요가 없다. 고급 식당에서 저녁 한 끼 먹을 정도의 가격으로 충분히 살 수 있을 테니까. 그런데 이런 초경량, 고성능, 탄소 배출 ‘제로’인 자동차를 한 대 더 구입하면 괜히 집 공간만 비좁아질 수도 있다. 대신 다른 버튼을 한 번 누르면 자동차는 옆에 있는 기계로 들어가 분해되고 부품들은 재활용된다._<최종 제품 관점에서 생산 과정 돌아보기> 중에서
APM 수준의 기술은 새로운 물건을 만드는 데서 그치지 않는다. 정보기술, 에너지, 자원, 농업, 안보, 의료 등 다양한 분야에도 적용된다. 고성능 역삼투압 담수화 시스템을 활용하면 전 세계의 물 부족 문제를 단번에 해결할 수 있고, 친환경 태양광 발전만으로도 충분한 양의 전력을 생산할 수 있으며, 폐쇄 환경 농업 시스템만 있다면 환경과 기후의 영향 없이 원하는 농작물을 얼마든지 생산할 수 있고, 초소형 나노로봇을 이용하여 몸속 상처 조직에 직접 침투해 수술 없이도 치료가 가능하다. 그중에는 지구의 대기를 산업혁명 이전의 상태로 되돌리는 환경 복구 시스템도 있다.
이미 과거에 배출한 이산화탄소의 효과를 바로잡기 위해서는 엄청난 규모(약 3조 톤)의 기체를 대기에서 포획해야 한다. 이 정도 규모의 복구 작업은 그 문제를 낳은 산업 문명의 능력을 벗어나는 일로 보인다. (…) 그러나 APM의 관점에서 이것은 해결 가능한 도전이다. APM 수준의 기술은 이산화탄소를 포획해서 압축하는 열역학적으로 효과적인 수단을 제공할 수 있다. 한편 거기에 필요한 에너지는 사하라 사막 면적의 0.5퍼센트 정도에 분산시켜 설치한 태양전지판에서 10년에 걸쳐 생산할 수 있다. 이런 방법으로 APM 기반의 생산은 충분한 탄소 포획 능력을 제공함으로써 감당할 만한 비용으로 10년에 걸쳐 지구의 대기를 산업혁명 이전 상태로 되돌려놓을 수 있다. 이로써 이산화탄소 문제에 관한 해결책은 접근 가능한 거리에 있다._<환경 문제의 변혁> 중에서
이렇듯 이 책은 나노기술을 바탕으로 인간의 질병에서부터 자원고갈, 환경오염, 식량 문제까지 인류를 위협하는 모든 문제의 해법을 제시하고 있다. 더불어 이를 통해 앞으로 마주하게 될 예상치 못한 다양한 문제의 실마리 또한 발견할 수 있을 것이다.
예측 불가능한 미래의 길목에서 현대인에게 탁월한 길잡이가 되어줄 이 시대의 필독서!
2016년 3월 전 세계의 눈이 구글의 알파고와 이세돌 기사의 바둑 대결에 쏠렸다. 이 경기가 전 세계에 큰 반향을 불러일으켰던 이유는 막연했던 ‘인간 vs 기계’의 대결을 직접 눈으로 확인한 사건이었기 때문일 것이다. 오늘날 우리는 인공지능의 비약적인 발전에 우려를 표하는 목소리를 쉽게 접할 수 있다. 많은 과학자들이 “온전한 인공지능의 개발은 인류의 종말을 불러올 수 있다”면서, 인공지능이 인류사에 미칠 재앙에 대해 경고하고 있다. 하지만 미래사회를 이렇듯 기계와 인간의 대결 구도의 관점에서만 바라봐야 할까?
그런 점에서 《급진적 풍요》는 기존의 관점과 다르다. 이 책은 제4차 산업혁명을 기계와 인간의 대립이라는 권력 구도 관점으로만 내다보는 작금의 현실에 새로운 방향성을 제시한다. 나노기술은 단지 물리적 환경을 만드는 재료와 수단을 변화시키는 데 그치는 것이 아니라 우리가 만드는 세상 내에서 우리가 추구하게 될 활동의 내용도 달라지게 만들 것이다. 그러므로 합리적인 제어의 틀 안에서 모두가 풍요의 혜택을 누릴 것이라는 드렉슬러의 주장은 우리가 예측 불가능한 미래에 불안해하는 대신, 새롭게 재편될 미래사회의 놀라운 가능성에 기대를 품고 희망을 설계할 밑거름을 제공한다.
수많은 과학기술자들의 비웃음의 대상이 될 정도로 오랫동안 주목을 끌지 못했던 나노기술은 이제 성장 한계론의 구원자로서 21세기 핵심동력으로 주목을 받기에 이르렀다. 이 책에서 제시하는 흥미진진한 이야기들을 통해 우리는 예상치 못했던 미래를 향해 돌진해나가는 과정에서 한층 더 확장된 시각을 얻을 수 있을 것이다.
