Owl's Review_ 제이슨본은 어떻게 얼음행성에서 33년을 존버탔을까? 인터스텔라의 동면 기술!

 

 

토성으로 이동하면서 쿠퍼 일행은

2년 동안 동면에 들었습니다.

그리고 무려 33년 개꿀잠 존버에 들어간 만 박사도 있었죠.

이때 만 박사는 신체 활동에 전혀 문제도 없고, 늙지도 않은 모습인데요.

이게 도대체 어떻게 가능한 일일까?

 

 

1) 동면이란

 

이 모든 것은 동면기술 덕분입니다.

동면이 뭔지는 여러분들 모두 잘 아실 것 같은데요.

겨울 동, 쉴 면

즉 겨울잠입니다.

 

 

2) 왜 겨울에 처 잘까?

 

인간은 동면에 들지 않고 동물들만 동면에 드는데요.

그렇다면 어째서 동물들은 겨울에 처자는 걸까?

 

온도는 떨어지고 먹을 것도 부족해지는 겨울.

이때 동물들은 생존을 위해서 활동을 중단하고

땅속, 바위틈, 나무 위, 물속 등에서 겨울이 지나가길 기다립니다.

이때 호흡도 적어지고, 심장 박동 수가 줄어들고, 체온이 내려가고

뇌파의 진폭이 줄어들고, 신진대사가 줄어듭니다.

몸의 대부분의 활동을 최소화하는 건데요.

즉 봄이 올 때까지 존버 타는 거죠.

 

이렇게 겨울잠에 들면 어떤 이득이 생길까?

몸의 활동이 적어지면서

에너지를 정말 많이 아낄 수 있게 되는데요.

그렇게 되면 최소한의 에너지로 최대한 오래 버틸 수 있게 됩니다.

 

기계로 치면 절전 모드랑 비슷한데요.

기계가 처먹는 전기를 최소화시켜 놓고

언제든지 즉시 가동할 수 있게 준비를 해놓는 거죠.

 

 

3) 인간이 동면에 드는 법

 

이제 동면이 뭐고, 왜 하는지 알았습니다.

그렇다면 동면에 들지 못하는 우리 인간을

어떻게 동면에 들게 만든다는 걸까?

 

인간 간뇌의 시상하부는 온도 센서 역할을 합니다.

시상하부는 체온 조절, 물질대사, 수면, 생식 등에 관여하는데요.

즉 이 시상하부를 어떻게 우리 마음대로 조절하느냐가 가장 큰 관건입니다.

그래서 우리 인간은 그 힌트를 자연에서 얻기로 했죠.

 

 

3) 인간이 동면- 개구리

 

개구리가 동면에 들 때는

몸에 저장돼 있던 녹말을 포도당으로 분해시키면서

혈당 수치를 100배로 급증시킵니다.

자신의 몸을 아주 진한 설탕물로 만드는 건데요.

설탕물은 0도 이하로 더 내려가야 언다는 현상을 이용한 거죠.

“그래서 내가 겨울잠 자는 개구리 잡아먹을 때 달달했던 거구먼.”

 

추가적으로

개구리의 세포벽은 신축성이 뛰어나기 때문에

몸에 얼음결증이 생긴다고 해도 다치지 않고요.

혹시라도 상처가 생기더라도

‘피브리노겐’이라는 물질이 개구리의 몸을 치유해 준다고 합니다.

 

반면에 우리 인간은

이런 생체부동액도 없고, 신축성도 없고, 약도 없습니다.

때문에 체온이 낮아지면

우리 몸이 다 얼어버리고, 날카로운 얼음 결정 때문에

세포와 신체 곳곳이 파괴당하겠죠.

 

과학자들은 이 개구리처럼 인간의 몸이 얼지 않는 기술을 연구 중이지만

아직까지는 성과는 없다고 합니다.

한편 미국 피츠버그 대학의 셈티셔먼 박사는

환자의 혈액을 생리식염수로 바꾼 다음

환자의 몸을 15분 동안 10도로 유지하는

인간 동면 기술을 개발 중이라고 합니다.

지금 임상실험 지원자를 모집하고 있다고 하는데

이거는 목숨을 담보로 한 저세상 실험이 아닐까요?

 

 

3) 인간이 동면- 다람쥐

 

다음은 다람쥐의 동면입니다.

다람쥐가 겨울잠에 들면 심박수가

분당 200회에서 5회로 줄어든다고 합니다.

심박수를 무려 97.5%나 떡락시킨 거죠.

그리고 겨울잠을 자는 다람쥐의 수명은

비슷한 크기의 설치류보다 5배나 길다고 하는데요.

이것은 다람쥐의 혈액 속에 들어있는 동면 단백질 덕분입니다.

 

연구에 따르면 인간의 갑상선 호르몬, 그리고 남성 호르몬에도

비슷한 단백질이 있다고 하는데요.

이 단백질을 더 만들거나 덜 만들어서

생체 리듬을 만드는 게 가능하다고 합니다.

하지만 아직까지는 인간 동면에는 성공하지 못했습니다.

 

한편 일본 쓰쿠바대학의 이화학연구소에선, 쥐의 동면을 연구 중인데요.

쥐의 뇌 시상하부의 이른바 ‘Q 신경세포’를 약물로 자극했더니

쥐가 갑자기 동면에 들었다고 합니다.

37도였던 체온은 24도 근처까지 떨어져 일주일을 동면했고

약물 공급을 중단하자마자 다시 정상으로 돌아와서 활동했다고 합니다.

 

연구팀은 포유동물 대다수가 갖고 있는 ‘Q 신경세포’가

동면 상태로 만드는 스위치 역할을 하는 것으로 결론지었습니다.

 

 

3) 인간이 동면- 북극땅다람쥐

 

여기 또 다른 다람쥐가 있습니다.

바로 북극 땅다람쥐죠.

 

이 친구는 영하 50도의 날씨에서 무려 8개월을 동면한다고 하는데요.

더 놀라운 사실은 몸이 영하 3도까지 떨어져도

얼어죽지 않는다고 합니다.

그런데 이 친구의 몸 안에는 부동액이 없습니다.

 

이 북극땅다람쥐를 연구 중인 반스 박사의 말에 따르면

“아직 이 친구의 동면의 비밀이 밝혀지진 않았지만

이 녀석이 분비하는 화학물질을

인간의 뇌에 주입하면 동면이 가능할지도 모른다”라고 말했습니다.

 

 

3) 인간이 동면- 곰

 

겨울잠 하면 떠오르는 가장 대표적인 동물

곰을 한번 볼까요?

 

곰은 얕은 잠을 자면서

가을에 저장한 지방을 소모하고 활동을 최소화시킵니다.

체온과 대사는 거의 저하되지 않고요.

자는 동안엔 화장실도 안 갑니다.

몸 안에서 오줌을 분해해서 단백질을 만들고

에너지로 사용할 수 있는 아미노산을 만들어내죠.

 

 

3) 인간이 동면- 살찐 꼬리 난쟁이, 여우원숭이

 

다음 동물은 ‘살찐꼬리난쟁이여우원숭이’입니다.

인간하고 유전적으로 아주 가까운 이 녀석은

겨울잠에 드는 유일한 영장류입니다.

 

듀크대학교의 연구에 따르면

인간도 이 친구와 같은 동면 스위치를 갖고 있다고 하는데요.

문제는 어떻게 켜는지를 모른다는 겁니다.

 

연구팀의 의견에 따르면

유전자 조작 기술의 발전을 이용

조절 유전자를 알아낼 수만 있다면

인간에게도 휴면상태를 유발할 수 있다고 합니다.

 

이곳은 웰코넬 의과대학, 메이슨 박사는 지난 3년간 나사와 함께

우주인들이 겪는 변화를 연구 중입니다.

연구에 따르면

인간의 몸 안에는 오랑우탄, 침팬지, 긴팔원숭이, 심지어 쥐의 유전자까지 있다고 합니다.

 

이곳에서는 인간이 휴면 상태에 빠지게 만드는 유전자 지도를 만들고 있는데

현재 연구 수준에선 완전 휴면은 아니더라도

절반의 휴면까지는 가능하다고 합니다.

 

 

4) 동면 기술이 개발된다면?

 

동면 기술 연구는 지금도 활발히 진행 중입니다.

하지만 아직까지는 불가능하죠.

 

그렇다면 <인터스텔라>의 동면 기술은 어떻게 가능했을까?

킵손 교수는 이렇게 말했습니다.

“그걸 어떻게 압니까?”

 

결국 현재로서 동면 기술은 SF영화에서나 나올 법한 기술이다.

실현이 불가능하다.

 

그럼 만약에 동면 기술이 개발된다면

우주항해 기술은 얼마나 발전할까요?

 

먼저 사람이 동면하게 되면 수명이 연장됩니다.

세포의 활동 속도가 100분의 1로 떨어지면서

노화 속도도 100분의 1로 줄어들죠.

 

만약에 당신이 100살까지 살 수 있다면

동면상태로 무려 1만 년을 살 수 있다는 얘기입니다.

물과 음식, 식량 등의 자원 소모도 적어집니다.

그만큼 자원의 무게도 절반으로 줄어들죠.

 

현재 기술로는 화성까지 가는 데 필요한 자원의 중량만 400톤이라고 하는데

이걸 200톤까지 줄일 수 있다고 합니다.

그만큼 가벼워진 우주선은

더 멀리 효율적으로 날 수 있고

화성까지 가는 데 필요한 비용도 훨씬 적어지겠죠.

추가적으로 우주선 생활 공간도, 5분의 1로 줄어든다고 합니다.

 

우주항해 기술뿐만 아니라

지구에 사는 인간의 환경도 완전 개선됩니다.

 

자 여기 고자가 된 부엉이가 있다고 칩시다.

현재 기술로는 고자가 된 부엉이를 고칠 수 없지만

먼 미래에는 가능하겠죠.

그럼, 이 고자부엉이는 의학기술이 발전할 때까지 개꿀잠 존버타면 되겠죠.

 

응급 치료에도 획기적입니다.

응급시에는 산소가 공급되지 않으면

뇌와 장기 조직에 피해가 일어나는데요.

이때 인위적으로 동면 상태에 들어가게 만들면

인체 조직에 필요한 산소와 영양분이 적어집니다.

그렇게 생존 확률을 높일 수 있겠죠.

 

미래 체험도 가능합니다.

10년에 한 번씩 깨어나서

미래를 경험하게 해주는 업체가 생길 수도 있겠죠.

 

그런데 미래 인류가 현재 인류를 도와주는 게 말이 되냐?

현재 인류가 살아남아야만 미래 인류가 있는 거 아니냐?

미래 인류가 현재 인류를 돕는 건 모순 아니냐?

다음 콘텐츠는 <인터스텔라>의 타임 패러독스입니다.