“인류, 화성 거주 위해 사이보그로 변신한다”

미래에 화성에 거주할 지구인은 사이보그가 돼야 할지도 모른다. 우리가 아는 1970년대 미국 ABC방송 ‘600만불의 사나이’(1973~1978)의 앨범. 그는 비행기 조종사로서 사고로 왼쪽눈, 오른쪽팔, 두다리를 잃고 인공으로 대체해 초인적 힘을 갖게 된다. 드라마는 소설 ‘사이보그’(Cyborg)를 기반으로 했다. (사진=아마존)

"화성에 정착한 인류는 사이보그 종족이 될 것이다"

영국 왕립천문대의 유명 천문학자인 마틴 리스 경이 화성에 거주할 인류의 생존법과 관련해 이같은 변화를 전망해 관심을 끌고 있다.

텔레그래프, 데일리메일 영국 매체에 따르면 리스 경은 지난달 26일(현지시간) 영국 웨일즈 헤이온와이 책마을의 헤이축제(Hay Festival)에서 화성에 가려는 인류의 변화에 대해 언급했다.

마틴 리스 경은 “이번 세기가 끝날 때까지 지구로부터 떨어진 곳에 작은 공동체가 있다고 상상해 보자. 그 때 쯤이면 유전자 변형과 사이버 기술이 오늘날보다 훨씬 발전됐을 것이다. 화성에 있는 이 용감한 탐험가들은 규제 당국의 손아귀에서 벗어날 것이고, 그들 자신을 변화시키기 위한 모든 동기를 얻을 것이다···그들은 이 모든 기술을 그들 스스로 적응하기 위해 사용할 것이고, 한 두 세대 안에 그들은 살과 피와 로봇의 혼합인 다른 종이 될 수도 있다. 만약 그렇게 된다면 물론 그것들은 불멸에 가깝게 될 것이다… 따라서 다음 천년의 시나리오는 선구적 화성 탐험가들의 자손 중 일부가 사이보그가 되는 것일 수 있다. 그렇다면 그들은 수천 년 동안 겨울잠을 자면서 매우 긴 성간 항행(interstellar voyage)을 할 수 있을 것이다”라고 화성 거주 인류의 미래에 대해 예상했다.

그는 인간이 아닌 인종, 즉 인간의 사이보그화에 대한 생각은 전혀 억지스럽지 않다며 “우리들 대부분은 우리가 40억 년의 진화의 결과라는 것을 알고 있다”고 주장했다.

미래의 화성 거주자들은 정말로 사이보그가 될까. 만일 그렇다면 과연 어떤 방식으로 인간의 사이보그화가 진행될까. 인간들은 화성에 살기 위해 신체의 연한 장기를 보호하고 미세 중력의 영향으로부터 더 탄력적으로 대응해야 하고, 이를위해 몸에 여러 가지를 이식하거나 몸에 통합시킬 수도 있을 것이다. 이를 하나하나 짚어본다.

미세중력 극복하기

화성에서 산다는 생각은 최신 공상과학(SF) 블록버스터 줄거리처럼 들릴지 모르지만 나사와 스페이스X같은 우주기업들은 그 가능성을 심각하게 고려하고 있다. 사진은 화성에서의 삶 컨셉 이미지. (사진=SEArch+)

인간 화성 식민지 개척자들에게 가장 큰 도전 중 하나는 화성에서 건강하고 건강하게 지내는 것이다.

여러 연구에 따르면 한 중력장에서 다른 중력장으로의 전환은 공간 방향, 머리-눈 및 손-눈의 조정, 균형 및 이동에 영향을 미칠 수 있다.

우주 비행사들은 또한 우주에서 뼈와 근육의 변화를 경험한다. 게다가 신체의 체액들은 미세 중력에 의해 머리 쪽으로 이동하게 된다. 나사는 이것이 눈에 압력을 가하고 시력 문제를 일으킬 수 있다고 말했다. 또 이에 대한 “예방이나 대책을 시행하지 않으면 우주비행사들은 탈수증, 그리고 뼈에서 칼슘 배출이 증가하면서 신장결석이 생길 위험이 높아진다”고 지적했다.

나사는 화성 임무에 나서는 우주비행사의 건강을 유지하기 위해 인공 중력 장치, 뼈와 근육의 재생을 돕는 진동 플랫폼을 포함한 몇가지 방법을 찾고 있다.

사이보그가 되는 것은 미세 중력이 인체에 미치는 영향에 대응하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어 인간은 우리의 연한 장기를 보호하고 미세 중력의 영향으로부터 더 탄력적으로 만들기 위해 철로 된 폐를 이식하거나, 피부 아래에 철판을 장착할 수 있다.

화성 기후에 적응하기

다행히도 지난 2019년 나사가 공개한 차세대 우주복은 극한 기온에 견딜 수 있도록 설계됐고 화성 거주 정착민들을 따뜻하게 하는 데 도움을 주게 될 것이다. 나사가 2019년 발표한 아르테미스 미션용 우주복.(사진=나사)

화성은 태양으로부터의 거리가 달보다도 더 멀리 떨어져 있기 때문에, 지구보다 훨씬 더 춥다. 이 적색 행성의 온도는 영하 200°F(-128°C)까지 떨어질 수 있다. 반면 지구의 최저 기온은 영하 128.6°F(-88°C)다.

다행히도 지난 2019년 나사가 공개한 차세대 우주복은 극한의 기온을 견딜 수 있도록 설계됐고 화성 거주 정착민들을 따뜻하게 하는 데 도움이 될 것이다.

나사는 “이 우주복은 그늘에서는 –250°F(-156°C), 태양볕 아래에서는 최대 250°F(121°C]의 극한 온도를 견딜 수 있도록 만들어졌다”고 말했다.

비록 나사의 우주복이 완전한 인간으로 남기를 원하는 사람들에게 좋은 대안을 제공할지라도, 사이보그들은 그들의 몸에나 외골격의 형태로 이식된 비슷한 기술을 가질 수 있다.

화성에서 숨쉬기

나사는 화성에서 돌아다닐 차량과 거주지를 하나로 결합하고 숨쉴 공기를 채워 거주는 물론 화성 탐사로봇으로 사용토록 할 계획이다. (사진=나사)

화성의 대기는 극도로 얇고 대부분 이산화탄소에 의해 지배된다.

플로리다 대학의 지질학 전문가인 필린디아 갠트 박사와 지질학 전문가 에이미 윌리엄스 박사는 앞서 더컨버세이션과의 인터뷰에서 “지구 사람들에게 그것은 고농도의 유독 가스다”라고 설명했다.

그는 “다행히 대기의 1%도 채 되지 않는다. 하지만 화성에서는 이산화탄소가 공기의 96%나 된다. 그 결과 만약 인간이 아무런 보호장치 없이 화성에서 숨을 쉬려고 한다면, 그들은 즉시 질식사할 것이다”라고 말했다.

나사의 우주복에는 이런 일이 일어나지 않도록 하기 위해 휴대용 생명 유지 장치(Portable Life Support System)가 장착돼 있다.

나사는 “휴대용 생명 유지 시스템은 우주인들이 우주 유영 시 착용하는 익숙한 배낭으로서 우주복의 전력과 호흡 가능한 공기를 수용하며, 우주복에서 내뿜는 이산화탄소와 다른 유독 가스, 냄새, 습기를 제거한다. 이는 또한 온도를 조절하고 전반적인 슈트 성능을 모니터링해 리소스가 부족하거나 시스템이 고장날 경우 경고를 한다. 전자 및 배관 시스템의 소형화로 인해 시스템 대부분이 중복되는 것을 방지할 수 있게 됐다. 일부 고장을 걱정할 필요도 줄어들게 됐다”고 설명했다.

추운 기온에서 살아남는 것과 마찬가지로, 사이보그가 되는 것은 화성에서 별도의 도움없이 숨쉬기 더 쉽게 만들 수 있다. 예를 들어 사이보그는 이산화탄소를 걸러내고 몸에 산소를 공급하는 영구 호흡 장치를 몸에 통합시킬 수 있다.

화성 표면 돌아다니기

미래의 우주인들은 태양 에너지 발전기 덕분에 화성 표면에서 살아남을 수 있게 될 것이다. 사진은 다기능 화성 과학기지 상상도. (사진=나사 )

나사는 화성 표면을 돌아다니는 것에 관한 한 화성내 거주지와 자동차를 결합시키고 숨쉴 수 있는 공기를 넣어 그대로 돌아다닐 수 있는 하나의 탐사 로봇(로버)으로 만들 계획이다.

나사는 “이 가압된 탐사로봇은 RV와 마찬가지로 우주 비행사들이 몇 주 동안 생활하고 작업하는데 필요한 모든 것을 내부에 가지고 있을 것이다. 보철물이나 착용 가능한 외골격들을 가질 수 있지만, 이것들은 나사의 탐사 로봇들처럼 효율적이지 않을 것 같다. 우주비행사들은 지구로의 귀환을 위해 발사될 우주선으로부터 수십 km 떨어진 곳에서 편안한 옷을 입고 탐사로봇을 운전할 수 있다. 그들은 흥미로운 장소를 만나면 첨단 우주복을 입고 탐사선을 빠져나와 샘플을 수집하고 과학 실험을 할 수 있다”라고 말했다.

사이보그화된 인간은 화성 표면을 좀더 편리하게 돌아다니기 위해 생체 공학적 보철물이나 착용 가능한 외골격들을 가질 수 있지만, 단기간에 나사의 탐사 로봇들만큼 효율적이 되긴 쉽지 않을 것 같다.

화성에서 먹고 마시기

나사는 이미 화성에서 식물을 재배할 가능성을 보고 여러 가지 실험을 진행 중이며, 화성에서 농사를 짓는 것이 “매우 가능하다(quite possible)”고 말한다. 사진은 맷데이먼 주연의 SF영화 마션(2015)의 한 장면. (사진=20세기폭스사)

물은 화성 정착민들에게 매우 중요할 것이고, 농업에서 연료 생산에 이르기까지 모든 것을 위해 사용될 것이다.

화성에서는 액체 상태의 물을 쉽게 구할 수 없지만, 몇몇 연구는 화성 표면 얼음이 아르카디아 평원과 데우테로닐루스 멘새의 빙하로 가득 찬 계곡을 포함한 여러 곳에 존재할 수 있다고 주장한다.

나사 제트추진연구소의 실뱅 피쿠는 “이 얼음을 파는데 별도의 굴착기는 필요치 않을 것이다. 삽을 사용할 수도 있다”며 “우리는 화성에 묻혀 있는 얼음에 대한 데이터를 계속 수집하고 있으며, 우주 비행사들이 착륙할 수 있는 최적의 장소에 초점을 맞추고 있다”고 말했다.

나사는 화성에 물이 있을 수 있다고 낙관하지만, 더 어려운 것은 식량에 관한 전망이다.

겔프대학 통제 환경 시스템 연구소장인 마이클 딕슨 교수는 더컨버세이션 기고문에서 “우리는 국제우주정거장(ISS) 거주자들을 위해, 또는 심지어 달과 달로부터 돌아오는 여행을 위해 충분한 식량을 비축할 수 있다”고 말했다. 그는 “하지만 우리가 화성으로 여행을 가서 장기간의 탐사 임무를 지원하려면, 우리는 생물학적 재생과 자급자족하는 식량 생산 시스템이 필요하다. 간단히 말하면 우주 농장이 필요하다”고 강조했다.

나사는 이미 화성에서 식물을 재배할 가능성에 대한 여러 가지 실험을 진행 중이며, 붉은 행성에서 농사를 짓는 것이 ‘꽤 가능하다’”고 말한다. 이어 “운 좋게도 화성 토양에는 필수적인 식물 영양소가 들어있다는 것이 밝혀졌는데, 이것은 화성에서의 농사가 꽤 가능하다는 것을 의미한다”고 설명했다. 또 “토양이 식물 스스로 번성하는데 필요한 적절한 양의 영양분을 가지고 있지 않은 지역에서는 비료들로 농작물을 보충할 수 있다”고 덧붙였다.

만약 사이보그가 더 적은 물과 음식으로 살아남을 수 있다면, 그들은 여기서 경쟁력을 갖게 될지도 모른다.

지난 2013년 일본의 타크람(Takram)이란 회사는 탈수를 제거할 수 있는 인공 이식 장기에 대한 야심 찬 계획을 밝혔다.

인류는 화성에서 거주하기 위해 사이보그화를 위한 다양한 신체 기관을 대체할 기기를 필요로 하게 될 것이다. (사진=타크람)
타크람의 사이보그화 기기 개발 배경을 보여주는 화면. (사진=타크람)

수력계(Hydrolemic System)로 불리는 이 시스템은 공기로부터 더 많은 수분을 수집하고 또한 우리가 가지고 있는 물을 유지하기 위해 더 많은 일을 하는 것을 포함한다. 비강 삽입물은 우리가 호흡하는 공기의 수분을 물로 변환시키는 반면, 신장과 소화기 계통의 끝에 있는 다른 삽입물들은 물이 그 경로로 빠져나가지 못하게 한다.

한편, 목에 달린 목걸이는 우리 몸의 열을 전기로 바꿔 땀을 예방하는데 도움이 되기 때문에 땀 흘리는 것을 막아 줄 것이다. 이 회사는 그러한 시스템이 우리가 하루에 단지 0.1컵의 물을 마시면서도 여전히 수분을 유지하게 해 줄 것이라고 주장한다.

미래의 화성거주자들은 정말로 사이보그가 될까?

화성거주인간은 온전히 우주복에 의존하는 것보다 사이보그화하는 것이 가혹한 환경에 적응하기에 훨씬 쉬워질 것이다. (사진=나사)

전반적으로 화성에 사는 것은 화성의 가혹한 환경에 적응하는 적응을 가진 사이보그들에게 더 쉬워질 것이다.

하지만 앤드류 코테스 영런던대학(UCL) 물리학교수이자 멀러드 우주과학연구소 부소장은 “식민지개척자들을 사이보그로 바꾸는 것이 가능할지도 모르지만, 우리는 먼저 더 큰 질문, 즉 ‘화성에 생명체가 있는가?’라는 질문에 집중해야 한다”고 말했다.

그는 “궁극적으로 우리가 즉석에서 가능한 결정을 내릴 수 있는 충분히 똑똑한 로봇을 개발할 수 있다면 그것이 가능할 수 있을 것이다”라고 말했다.

이어 “당분간은 일단 로봇 탐사를 하고 인간을 보내기 전에 생명 문제에 대한 답을 알 때까지 기다리는 것이 더 낫다”고 덧붙였다.

나사의 화성 유인탐사계획 개요

지난 2017년 5월 그레그 윌리엄스 나사 정책 및 계획 담당 부국장은 2030년대에 언젠가 인간이 화성 방문하기 위한 나사의 4단계 계획과 예상 일정에 대해 설명했다. (사진=나사)

나사는 다시 한번 달에 인류를 보낸 후 2030년대에 화성에 유인 우주선을 보낼 계획이다.

2017년 5월 그레그 윌리엄스 나사 정책 및 계획 담당 부국장은 2030년대에 언젠가 인간이 화성 방문하기 위한 나사의 4단계 계획과 예상 일정에 대해 설명했다.

1단계와 2단계는 달 우주로의 여러 차례 여행을 포함하는데 이는 여행을 위해 머물 공간을 제공할 거주지 건설을 허용하게 될 것이다. 마지막으로 전달될 하드웨어는 나중에 화성까지 우주비행사를 실어 나르는 데 사용될 실제 심우주 운송 우주선(Deep Space Transport vehicle)이 될 것이다. 그리고 2027년 화성에서의 생명체에 대한 1년 간의 시뮬레이션이 실시될 것이다. 3단계와 4단계는 2030년 이후에 시작될 것이며, 화성 시스템과 화성 표면으로의 지속적인 유인 우주비행이 포함될 것이다.

이재구 기자

jklee@tech42.co.kr
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