나노봇, 2030년이면 우리 몸 안을 돌아다닌다...질병 치료에 도움 줄 것
나노봇, 10년 후 의학계 판도 바꿀까?
커즈와일은 2030년 경이면 의학계의 모습이 지금과는 크게 달라질 것이라는 견해를 밝혔다. 향후 나노로봇을 인간의 면역체계를 향상하고 일부 치료 과정에 도입돼, 우리의 기대 수명에 큰 변화를 줄 것으로 예상하기 때문이다.
한편, 그는 과거에 나노봇이 치료뿐만 아니라 인간의 지능에도 도움이 될 수 있다고 주장한 바 있다.
나노봇을 인간 뇌에 주입하고 클라우드와 연결하면, 인간의 기억을 저장하는 것과 감성을 한 단계 향상시키는 것이 모두 가능하기 때문이다.
인공지능이 일을 하고 인간은 500살까지 생명 연장할 것
미국 실리콘밸리 포시즌 호텔에서 열린 매경실리콘밸리포럼에서 레이 커즈와일 구글 이사가 기조강연을 하고 있다. '10년 후에는 지금 상상도 할 수 없는 새로운 인간의 형태(신인류·New Type)가 탄생한다.'
그는 그 시기가 2030년이면 올 것이라고 말했다. "2030년이면 절대로 먼 미래가 아니다. 불과 십수 년 뒤면 도래한다"고 그는 강조했다. 현재 기술의 진보는 기하급수적(exponential)으로 이뤄지고 있기 때문이라는 게 이유다.
커즈와일 이사는 "반도체, 바이오, 인터넷 등 모든 기술이 기하급수적으로 발달하고 있다"고 말했다. 처음에는 아무런 변화가 없는 것 같지만 시간이 지날수록 그 폭발적 성장이 관찰되고 있다는 것이다. 그는 인류를 뉴타입으로 진화시키는 기술도 마찬가지로 기하급수적 성장을 할 것이라고 예상했다.
커즈와일 이사는 "2030년이라는 예상치도 그렇게 나왔다"고 덧붙였다.
커즈와일 이사는 앞서 2030년 나노봇(나노 크기의 로봇)이 모세혈관을 타고 우리 뇌 속으로 들어가 완벽한 가상현실 몰입감을 제공할 수 있을 것으로 전망한 바 있다. 뇌 속 신피질이 클라우드와 연결돼 이런 경험을 선사할 수 있다는 것이다. 그는 이 밖에도 "로봇 T세포를 통해 인간의 장기도 스스로 재생하게 만들어주는 등 메디컬 나노로봇을 혈관 속에 투입하면 수명을 크게 연장할 수 있다"며 "인간의 주요 장기인 신장·심장·폐 등을 줄기세포로 만들 수 있는 길이 열리고 있는데 이런 생명 연장 기술들이 의학계를 뒤흔들고 있다"고 말했다.
그는 "불과 200년 전만 하더라도 인류의 평균수명은 37세에 불과했지만 의료 기술의 발달로 수명이 늘어나고 있다"며 "지금으로부터 13년 뒤인 2030년을 변곡점으로 지금은 상상할 수 없을 정도로 인간 수명이 크게 늘어날 것"이라고 역설했다.
커즈와일 이사는 "일각에선 500년씩 살아서 뭘 하겠냐고 비판적으로 보는데, 나는 장수가 질병·노화 없이 건강하게 사는 것이라고 생각한다"며 "증강현실(AR)·가상현실(VR) 기술 등이 발달하고 인간의 두뇌가 클라우드에 연결되면서 지루할 틈이 없을 것이니 현재를 기준으로 생각하지 말고 상상력을 발휘해야 한다"고 강조했다. 그는 이 밖에도 다양한 기술 분야에 대해 자신의 견해를 밝혔다. 그는 "태양에너지는 엄청난 속도로 확장될 것"이라며 재생에너지 시장의 가능성을 높게 평가했다. 3D 프린터에 대해서는 "해상도를 높이면 의료·패션 업계에 혁명을 불러일으킬 것"이라고 말했다. 고층 빌딩형 농장이 등장하는 등 농업 혁명도 빠르게 진행되고 있음을 주목하라고 했다. 커즈와일 이사는 이런 변화는 막을 수 없는 흐름이라는 점을 강조했다.
머리카락 10만 분의 1 ‘인공 분자 기계’ 개발… 癌 파괴 ‘나노 로봇’ 기대
2.3나노미터 ‘분자 로터’ 움직임 제어까지 성공
기초과학연구원 김기문 연구팀
3중회전 자이로스코프 흡사한
분자 로터에 화학적 자극 가해
회전 · 텀블링 운동 원격 제어
외부 자극으로 통제할 수 있는
분자 크기 스마트 기계도 가능
세상에서 가장 작은 기계는 무엇일까. 바로 ‘분자 기계(Molecular Machine)’다.
외부자극에 의해 일반적인 기계 장치가 보여줄 수 있는 회전, 직선 운동 등 물리적·역학적 움직임을 극미세한 수준에서 구현, 제어할 수 있는 개별 분자 혹은 분자 집합체를 말한다. 이 세계의 단위는 큰 원자 혹은 작은 분자 하나의 크기인 2∼3나노미터(㎚)를 기준으로 한다. 그래서 나노 머신이라고도 부른다. 나노(nano)는 10억 분의 1이니까, 머리카락 한 올의 두께보다 10만 배 더 얇은 초미세 구조물을 상상하면 된다. 우리 몸속에는 살아 있는 분자 기계들이 있다. 생체 에너지인 ATP를 합성하는 효소는 수소 이온의 이동으로 인한 전압 차이로 회전운동이 조절되는 대표적인 생물학적 분자 모터라 할 수 있다. 이에 대비해 인공적인 화학 합성으로 분자 기계를 만드는 방법도 있다. 인공 분자 기계가 그것이다.
암세포만 골라 공격하는 '다기능 나노로봇' 나왔다
암을 향해 직접 움직이며 암을 진단하고 치료용 약물을 내뿜는다. 전 과정을 실시간으로 볼 수 있는데다 치료 효율도 높이는 기능이 들어있다. 이를 포함해 모두 5가지 기능을 동시에 하는 나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기의 로봇이 개발됐다.
최은표 한국마이크로의료로봇연구원 연구부장(전남대 기계공학부 교수) 연구팀은 고형암을 진단하는 동시에 치료도 가능한 다기능성 의료용 나노로봇을 개발하는 데 성공했다고 26일 밝혔다.
나노로봇 기술, 어디까지 왔나?탐색 단계 지나서 양자 나노봇 시대 진입 중
나노봇으로 뇌 속에 약물 전달 가능해져
더 놀라운 것은 이 초소형 로봇들이 예상치 못한 상황으로 사람의 능력을 강화하고 있다는 것이다.대표적인 사례가 의료 분야다. 과학자들은 의사가 환자에게 약물을 주사하거나 의약품을 투여하는 대신 나노로봇을 투여하는 방안을 연구 중이다.치료용으로 제작된 이 나노로봇들은 사람 인체에 들어가 주변 상황을 스캔한 후 질병 등의 상황을 감지한다. 그리고 병원체에 감염됐거나 고장난 부위로 이동해 처방된 약물을 투여하거나 치료를 감행한다.
지난 7일 의학포털 ‘메디컬 라이프사이언스’ 지에 나노 크기의 뇌질환을 표적으로 한 약물 운반체로 사용할 수 있는 나노 물질을 개발했다는 내용의 연구 결과를 발표했다.이 물질은 죽어가는 세포에서 분비되는 세포사멸체(AB)를 활용한 것이다. 그동안 그 역할이 과소평가돼 왔다며, 그 안에 있는 천연 생물활성지질과 풍부한 단백질을 활용해 매우 기능적인 운반용 나노물질을 만들 수 있다고 밝혔다.특히 혈액 속의 물질 중 선택된 일부 물질만 뇌 속으로 이동할 수 있게 하는 혈액‧뇌장벽(blood-brain barrier)은 뇌질환 치료의 어려움을 가중하며, 노화 문제를 가중시키고 있는데 이 나노머신을 통해 뇌 속으로 효율적인 약물전달이 가능하다고 말했다.논문은 최근 ‘사이언스 어드밴스’ 지에 게재됐다.
제목은 ‘Delivering Antisense Oligonucleotides across the Blood-Brain Barrier by Tumor Cell-Derived Small Apoptotic Bodies’이다.
세균만 골라 죽이는 나노로봇, 항생제 내성 끄떡없어
항생제 내성박테리아에 대항해 활성산소로 박테리아만 죽이는 나노로봇이 개발됐다. 내성이 필연적으로 발생하는 기존 항생제의 제균(除菌) 방식과 다른 새로운 방식을 적용, 내성으로부터 자유로운 감염 치료제 개발의 실마리가 될 것으로 기대된다.
한국연구재단(이사장 노정혜)은 김경규 성균관대 교수 연구팀이 이정헌 성균관대, 유상렬 서울대 연구팀과 함께 황색포도상구균에 선택적으로 결합해 외부 전기신호에 반응, 활성산소를 발생시켜 제균을 유도하는 20nm 크기의 나노로봇을 개발했다고 13일 밝혔다.
과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오‧의료기술개발사업 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 나노의학 분야 국제학술지 '스몰(Small)' 온라인판에 지난 10일 게재됐다.
최근 나노봇(혹은 마이크로로봇)을 '의료'에 접목해 동물실험에서 효과를 보였다는 연구 결과들이 속속 등장하면서 실제 상용화에 대한 기대가 높아지고 있다.
특히 나노봇으로 줄기세포를 특정 환경이나 신호에 노출해 뼈, 지방, 근육, 심근, 혈관, 연골 등 원하는 조직으로 분화를 유도하려는 연구들이 인공장기나 세포치료 등을 위한 재생의학 분야에서 활발하게 나타나고 있다. 3일 과학기술정보통신부는 강희민, 김영근 교수(고려대학교 신소재공학부) 공동 연구팀이 임플란트 소재 표면에서 실시간 원격제어로 생체내 세포의 부착과 분화를 조절할 수 있는 '자성 나노코일 시스템'을 개발했다고 밝혔다.
영화 속 '나노봇', 현실화 가능?‥'의료' 접목 로봇들 등장
세포치료, 인공장기 등 재생의학 분야서 적용 활발
연구 개발 뿐아니라 실제 기업 기술이전 통한 상용화 기대↑
한국도 나노로봇 활용해 외과 수술 없이 '종양 치료'선보여
펨토 ST연구소의 연구진들은 세계에서 가장 작은 집을 짓기 위해 나노봇을 이용하고 있다. 집의 높이는 0.015밀리미터, 면적은 0.0002 밀리미터이다.
이러한 하우스의 건축 목적은 광섬유 위에 마이크로 시스템을 구축할 수 있음을 증명하기 위한 것으로 로봇공학과 광학 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다.
나노기술(Nano Technology)이라는 말을 처음 사용한 나노과학의 창시자 엔릭 드렉슬러(Enic Drexler)는 “앞으로 나노기술은 인류의 모든 것을 바꿔놓을 것이며, 인류 삶의 혁명을 가져올 것”이라고 주장한 바 있다.
우리나라도 수술 없이 종양을 제거하는 스마트 나노로봇이 개발됐다.
스마트 나노로봇은 나노크기(10억분의1m)를 가지는 금·티타늄 기반의 로봇이다. 초음파로 원격제어가 가능하고 암을 추적해 치료할 수 있다. 국내 연구팀이 초음파로 원격제어 하는 스마트 나노로봇을 이용해 외과적 수술 없이 종양을 치료할 수 있는 초음파 역동치료 기술을 내놓았다.
2030년 나노봇 시대는 온다!
나노봇, 10년 후 의학계 판도 바꿀까?
커즈와일은 2030년 경이면 의학계의 모습이 지금과는 크게 달라질 것이라는 견해를 밝혔다. 향후 나노로봇을 인간의 면역체계를 향상하고 일부 치료 과정에 도입돼, 우리의 기대 수명에 큰 변화를 줄 것으로 예상하기 때문이다.
한편, 그는 과거에 나노봇이 치료뿐만 아니라 인간의 지능에도 도움이 될 수 있다고 주장한 바 있다.
나노봇을 인간 뇌에 주입하고 클라우드와 연결하면, 인간의 기억을 저장하는 것과 감성을 한 단계 향상시키는 것이 모두 가능하기 때문이다.
인공지능이 일을 하고 인간은 500살까지 생명 연장할 것
미국 실리콘밸리 포시즌 호텔에서 열린 매경실리콘밸리포럼에서 레이 커즈와일 구글 이사가 기조강연을 하고 있다. '10년 후에는 지금 상상도 할 수 없는 새로운 인간의 형태(신인류·New Type)가 탄생한다.'
그는 그 시기가 2030년이면 올 것이라고 말했다. "2030년이면 절대로 먼 미래가 아니다. 불과 십수 년 뒤면 도래한다"고 그는 강조했다. 현재 기술의 진보는 기하급수적(exponential)으로 이뤄지고 있기 때문이라는 게 이유다.
커즈와일 이사는 "반도체, 바이오, 인터넷 등 모든 기술이 기하급수적으로 발달하고 있다"고 말했다. 처음에는 아무런 변화가 없는 것 같지만 시간이 지날수록 그 폭발적 성장이 관찰되고 있다는 것이다. 그는 인류를 뉴타입으로 진화시키는 기술도 마찬가지로 기하급수적 성장을 할 것이라고 예상했다.
커즈와일 이사는 "2030년이라는 예상치도 그렇게 나왔다"고 덧붙였다.
커즈와일 이사는 앞서 2030년 나노봇(나노 크기의 로봇)이 모세혈관을 타고 우리 뇌 속으로 들어가 완벽한 가상현실 몰입감을 제공할 수 있을 것으로 전망한 바 있다. 뇌 속 신피질이 클라우드와 연결돼 이런 경험을 선사할 수 있다는 것이다. 그는 이 밖에도 "로봇 T세포를 통해 인간의 장기도 스스로 재생하게 만들어주는 등 메디컬 나노로봇을 혈관 속에 투입하면 수명을 크게 연장할 수 있다"며 "인간의 주요 장기인 신장·심장·폐 등을 줄기세포로 만들 수 있는 길이 열리고 있는데 이런 생명 연장 기술들이 의학계를 뒤흔들고 있다"고 말했다.
그는 "불과 200년 전만 하더라도 인류의 평균수명은 37세에 불과했지만 의료 기술의 발달로 수명이 늘어나고 있다"며 "지금으로부터 13년 뒤인 2030년을 변곡점으로 지금은 상상할 수 없을 정도로 인간 수명이 크게 늘어날 것"이라고 역설했다.
커즈와일 이사는 "일각에선 500년씩 살아서 뭘 하겠냐고 비판적으로 보는데, 나는 장수가 질병·노화 없이 건강하게 사는 것이라고 생각한다"며 "증강현실(AR)·가상현실(VR) 기술 등이 발달하고 인간의 두뇌가 클라우드에 연결되면서 지루할 틈이 없을 것이니 현재를 기준으로 생각하지 말고 상상력을 발휘해야 한다"고 강조했다. 그는 이 밖에도 다양한 기술 분야에 대해 자신의 견해를 밝혔다. 그는 "태양에너지는 엄청난 속도로 확장될 것"이라며 재생에너지 시장의 가능성을 높게 평가했다. 3D 프린터에 대해서는 "해상도를 높이면 의료·패션 업계에 혁명을 불러일으킬 것"이라고 말했다. 고층 빌딩형 농장이 등장하는 등 농업 혁명도 빠르게 진행되고 있음을 주목하라고 했다. 커즈와일 이사는 이런 변화는 막을 수 없는 흐름이라는 점을 강조했다.
머리카락 10만 분의 1 ‘인공 분자 기계’ 개발… 癌 파괴 ‘나노 로봇’ 기대
2.3나노미터 ‘분자 로터’ 움직임 제어까지 성공
기초과학연구원 김기문 연구팀
3중회전 자이로스코프 흡사한
분자 로터에 화학적 자극 가해
회전 · 텀블링 운동 원격 제어
외부 자극으로 통제할 수 있는
분자 크기 스마트 기계도 가능
세상에서 가장 작은 기계는 무엇일까. 바로 ‘분자 기계(Molecular Machine)’다.
외부자극에 의해 일반적인 기계 장치가 보여줄 수 있는 회전, 직선 운동 등 물리적·역학적 움직임을 극미세한 수준에서 구현, 제어할 수 있는 개별 분자 혹은 분자 집합체를 말한다. 이 세계의 단위는 큰 원자 혹은 작은 분자 하나의 크기인 2∼3나노미터(㎚)를 기준으로 한다. 그래서 나노 머신이라고도 부른다. 나노(nano)는 10억 분의 1이니까, 머리카락 한 올의 두께보다 10만 배 더 얇은 초미세 구조물을 상상하면 된다. 우리 몸속에는 살아 있는 분자 기계들이 있다. 생체 에너지인 ATP를 합성하는 효소는 수소 이온의 이동으로 인한 전압 차이로 회전운동이 조절되는 대표적인 생물학적 분자 모터라 할 수 있다. 이에 대비해 인공적인 화학 합성으로 분자 기계를 만드는 방법도 있다. 인공 분자 기계가 그것이다.
암세포만 골라 공격하는 '다기능 나노로봇' 나왔다
암을 향해 직접 움직이며 암을 진단하고 치료용 약물을 내뿜는다. 전 과정을 실시간으로 볼 수 있는데다 치료 효율도 높이는 기능이 들어있다. 이를 포함해 모두 5가지 기능을 동시에 하는 나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기의 로봇이 개발됐다.
최은표 한국마이크로의료로봇연구원 연구부장(전남대 기계공학부 교수) 연구팀은 고형암을 진단하는 동시에 치료도 가능한 다기능성 의료용 나노로봇을 개발하는 데 성공했다고 26일 밝혔다.
나노로봇 기술, 어디까지 왔나?탐색 단계 지나서 양자 나노봇 시대 진입 중
나노봇으로 뇌 속에 약물 전달 가능해져
더 놀라운 것은 이 초소형 로봇들이 예상치 못한 상황으로 사람의 능력을 강화하고 있다는 것이다.대표적인 사례가 의료 분야다. 과학자들은 의사가 환자에게 약물을 주사하거나 의약품을 투여하는 대신 나노로봇을 투여하는 방안을 연구 중이다.치료용으로 제작된 이 나노로봇들은 사람 인체에 들어가 주변 상황을 스캔한 후 질병 등의 상황을 감지한다. 그리고 병원체에 감염됐거나 고장난 부위로 이동해 처방된 약물을 투여하거나 치료를 감행한다.
지난 7일 의학포털 ‘메디컬 라이프사이언스’ 지에 나노 크기의 뇌질환을 표적으로 한 약물 운반체로 사용할 수 있는 나노 물질을 개발했다는 내용의 연구 결과를 발표했다.이 물질은 죽어가는 세포에서 분비되는 세포사멸체(AB)를 활용한 것이다. 그동안 그 역할이 과소평가돼 왔다며, 그 안에 있는 천연 생물활성지질과 풍부한 단백질을 활용해 매우 기능적인 운반용 나노물질을 만들 수 있다고 밝혔다.특히 혈액 속의 물질 중 선택된 일부 물질만 뇌 속으로 이동할 수 있게 하는 혈액‧뇌장벽(blood-brain barrier)은 뇌질환 치료의 어려움을 가중하며, 노화 문제를 가중시키고 있는데 이 나노머신을 통해 뇌 속으로 효율적인 약물전달이 가능하다고 말했다.논문은 최근 ‘사이언스 어드밴스’ 지에 게재됐다.
제목은 ‘Delivering Antisense Oligonucleotides across the Blood-Brain Barrier by Tumor Cell-Derived Small Apoptotic Bodies’이다.
세균만 골라 죽이는 나노로봇, 항생제 내성 끄떡없어
항생제 내성박테리아에 대항해 활성산소로 박테리아만 죽이는 나노로봇이 개발됐다. 내성이 필연적으로 발생하는 기존 항생제의 제균(除菌) 방식과 다른 새로운 방식을 적용, 내성으로부터 자유로운 감염 치료제 개발의 실마리가 될 것으로 기대된다.
한국연구재단(이사장 노정혜)은 김경규 성균관대 교수 연구팀이 이정헌 성균관대, 유상렬 서울대 연구팀과 함께 황색포도상구균에 선택적으로 결합해 외부 전기신호에 반응, 활성산소를 발생시켜 제균을 유도하는 20nm 크기의 나노로봇을 개발했다고 13일 밝혔다.
과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오‧의료기술개발사업 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 나노의학 분야 국제학술지 '스몰(Small)' 온라인판에 지난 10일 게재됐다.
최근 나노봇(혹은 마이크로로봇)을 '의료'에 접목해 동물실험에서 효과를 보였다는 연구 결과들이 속속 등장하면서 실제 상용화에 대한 기대가 높아지고 있다.
특히 나노봇으로 줄기세포를 특정 환경이나 신호에 노출해 뼈, 지방, 근육, 심근, 혈관, 연골 등 원하는 조직으로 분화를 유도하려는 연구들이 인공장기나 세포치료 등을 위한 재생의학 분야에서 활발하게 나타나고 있다. 3일 과학기술정보통신부는 강희민, 김영근 교수(고려대학교 신소재공학부) 공동 연구팀이 임플란트 소재 표면에서 실시간 원격제어로 생체내 세포의 부착과 분화를 조절할 수 있는 '자성 나노코일 시스템'을 개발했다고 밝혔다.
영화 속 '나노봇', 현실화 가능?‥'의료' 접목 로봇들 등장
세포치료, 인공장기 등 재생의학 분야서 적용 활발
연구 개발 뿐아니라 실제 기업 기술이전 통한 상용화 기대↑
한국도 나노로봇 활용해 외과 수술 없이 '종양 치료'선보여
펨토 ST연구소의 연구진들은 세계에서 가장 작은 집을 짓기 위해 나노봇을 이용하고 있다. 집의 높이는 0.015밀리미터, 면적은 0.0002 밀리미터이다.
이러한 하우스의 건축 목적은 광섬유 위에 마이크로 시스템을 구축할 수 있음을 증명하기 위한 것으로 로봇공학과 광학 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다.
나노기술(Nano Technology)이라는 말을 처음 사용한 나노과학의 창시자 엔릭 드렉슬러(Enic Drexler)는 “앞으로 나노기술은 인류의 모든 것을 바꿔놓을 것이며, 인류 삶의 혁명을 가져올 것”이라고 주장한 바 있다.
우리나라도 수술 없이 종양을 제거하는 스마트 나노로봇이 개발됐다.
스마트 나노로봇은 나노크기(10억분의1m)를 가지는 금·티타늄 기반의 로봇이다. 초음파로 원격제어가 가능하고 암을 추적해 치료할 수 있다. 국내 연구팀이 초음파로 원격제어 하는 스마트 나노로봇을 이용해 외과적 수술 없이 종양을 치료할 수 있는 초음파 역동치료 기술을 내놓았다.
2030년 나노봇 시대는 온다!
2025 agi와의 엄청난 시너지는 상상도 가지 않는다.