미래기술/미래전망/첨단산업

Nikkei Science_2016.12_특집(1) (p60-96)

새로운 지질연대 : 人類世
인류의 미래를 생각하다 (1/2)

▶인류세(Anthropocene); 크루첸이 2000년에 처음 제안한 용어로서, 새로운 지질시대 개념이다. 인류의 자연환경 파괴로 인해 지구의 환경체계는 급격하게 변하게 되었고, 그로 인해 지구환경과 맞서 싸우게 된 시대를 뜻한다. 인류는 스스로 이 세계를 전혀 새로운 것으로 만들려고 한다. 그 변화들은 미래에 있어서 어떤 의미를 가질 것 인가? 9개의 질문을 통하여 그 해답을 고찰해 본다.


〈지질학 “A History in Layers”〉
1. 인류는 지구에 어떤 흔적을 남길 것인가?
Jan Zalasiewicz (영국 레스터대학 고고생물학 교수)

지층에 새겨진 인류의 시대
이 사고방식은 2000년 멕시코에서 생겨났다. 세계에서 가장 존경 받는 과학자 중, 한 명인 크루첸(Paul Crutzen)이 즉흥적으로 생각해 낸 말이다. 이 네덜란드 출신의 대기(大氣)화학자는, 전면 핵전쟁은「핵의 겨울」을 초래하여 지구상의 동식물을 사멸시킨다고 주장한 것으로 널리 알려져 있다. 또 다른 하나는 세계적 위협에 관한 연구로, 1995년의 노벨 화학상을 수상한「인간활동에 의한 오존층의 파괴」이다.

[ Key concepts ]
새로운 변화의 이모저모
▶ 인류는 지구의 다양한 시스템을 바꿨다. 그것들의 변화가 지층에 항구적인 흔적을 남겨,「~세」나 「~대」처럼 정식의 지질연대구분이 될 수 있는지에 관하여, 과학자들이 활발하게 논의하고 있다.
▶ 인간은 알루미늄이나 플라스틱, 콘크리트, 탄소미립자(화석연료의 연소에 의해서 배출), 살충제, 방사성 물질의 미립자(핵탄두에서 방출)를 육지나 바다에 뿌려왔다. 이것들은 새로운 지질시대「인류세」를 선언하는 근거가 될 수 있다.
▶ 나머지 문제는, ‘지금으로부터 수 천년 전, 지층에 사람의 영향이 최초로 인정된 시점에서 인류세가 시작되었다고 볼 것인가?’ 아니면, ‘조금 더 앞의 미래, 인류의 영향이 전면적으로 나타나는 시점에서 시작된다고 볼 것인가?’ 이다.

-- 광물, 준광물, 돌 --
-- 화학물질이 남긴 흔적 --
-- 화석이 바뀐다 --

《과학자가 예측하는 미래》
미래의 인류는 지구 이외의 행성에서 살 수 있을까?
「지구 밖으로의 대규모 이주에 관한 구상은 위험한 발상이라고 생각한다. 에베레스트 산 정상이나 남극점에서 조차, 그 곳보다 쾌적하게 지낼 수 있는 장소가 지구를 제외한 태양계에서는 어디에도 존재하지 않는다. 우리들은 지구상에서 일어나는 문제를 여기에서 대처하는 수 밖에 없다. 하지만, 22세기에는 다수의 모험가 그룹이 민간자금에 의해 화성에서 살게 되어, 그 이후에 아마도 태양계의 다른 곳을 탐색하게 될 수도 있을 것이다.

물론, 이런 선구적 이주자들이 여러 가지 사이보그 기술과 바이오테크놀로지를 구사하여, 다른 행성의 환경에 잘 적응할 수 있도록 행운을 빌고 싶다. 그들은 수 백년 내에 신종의 생물이 되어, 포스트 휴먼시대가 막을 열게 될 것이다. 태양계 밖으로의 여행은 그런 포스트 휴먼에 의한 모험이 될 것이나, 그들이 그 단계에서 아직 생물이라고 말할 수 있을지는 단정지을 수 없다」.
Martin Rees (영국의 우주학자・우주물리학자)

인류세의 시작은 언제인가?
현대의 인류가 만들어 낸 잔해는 사방에 굴러다니고 있으며, 형성되고 있는 암석에 플라스틱이나 콘크리트 같은 ‘테크노화석’이 남게 될 것이다. 수많은 과학적 증거가 인간활동에 의해 지구가 새로운 지질시대인「인류세」에 돌입했다는 사실을 뒷받침 해 주고 있다. 이 신시대는 대(大) 빙하(氷河)가 녹은 다음의 후(後) 빙하시대로, 1만 1700년 전에 시작된 완신세(完新世)와는 명확하게 구분되는 것으로써, 양자의 경계는 1950년으로 나누는 것이 합리적일 것이다. (Katie Peek)

-- 계속 남을 것인가, 사라질 것인가? --


〈환경 “Coping Skills”〉
2. 기후변화는 인류를 어떻게 바꿀 것인가?
Katie Peek (과학 저널리스트, 인포그래픽 디자이너)

기후변화가 바꾸는 사회
금세기 중에 인간의 의식이 컴퓨터 칩에 이식될지 어떨지는 그 누구도 알 수 없으며, 자율주행이 보편화될지 어떨지도 알 수 없지만, 이것만큼은 명확하게 말할 수 있다. 지구는 점점 더워지고 있다는 것을.
여기에 나타낸 지도는 2100년에 지구가 얼만큼 온난화가 진행되어, 강수 패턴이 어떻게 변하는가를 예측한 결과이다. 본지 SCIENTIFIC AMERICAN이 미국 항공우주국(NASA) 에임즈 연구센터 과학자의 협력을 얻어 작성하였다.

기후변화에 관한 정부간의 패널(IPCC)의 고해상도 기후모델에 준거하여, 에임즈 센터가 지구상의 거의 모든 지점에 대해, 금세기 말까지의 매년, 매월의 기후데이터를 산출하였다. 세계가 금세기 중반까지 온실효과 가스배출에 제동을 건다고는 하지만, 그 이후로는 심각하게 온난화가 계속된다는 전제 아래,「중위안정화 시나리오」를 채택하였다.

그 온난화가 진행된 세계에는 100억명의 사람이 살게 된다. 일부는「기후난민」이 되어, 견디기 힘든 기온이 일상화 된 지역이나 해면상승으로 주거지를 빼앗긴 지역을 버리고 타국으로 이주를 가게 될 것이다. 그러나, 대부분의 경우에는 한 나라 안에서 비교적 소규모의 이주가 이루어질 것으로 전문가들은 예측하고 있다. 대부분의 사람(지역, 도시, 나라)은 현재의 장소에 적응할 것이다. 기후변화가 사람들의 생활을 어지럽힐 것으로 생각되는 10군데 정도의 주목지점을 골라, 그 지역이 향후, 대비해 나가기 위해, 채택할 전략을 제시했다.

- 뉴톡(알래스카주): 예측한대로라면, 북극은 지구상에서 가장 심각하게 온난화가 되고 있다. 이누이트의 마을, 뉴톡은 이미, 온난화로 빙하가 녹아, 영토가 소실되었다. 이에, 약 400명의 주민은 2003년의 주민투표에서 15km떨어진 높은 지대로의 이전을 선택하였다.

- 미국남부: 금후 100년간 산림화재가 더욱 빈번해지고 규모 또한 확대 될 것으로 예상되며, 온난화와 건조화가 진행되면서 인명과 재산을 위협하게 될 것이다.

- 투발루: 해면상승으로 인하여, 표고가 낮은 섬나라는 가라앉게 될 것으로 예상되며, 실제 몰디브의 대통령은 국민 대부분의 이주를 검토하고 있다.
 
- 플로리다주: 2100년에는 플로리다주에서 600만명이 해면상승이 적은 지역으로 이주할 것으로 예상된다. 플로리다 키즈제도의 남단에 위치한 키웨스트에서, 주택의 높이를 홍수가 났을 경우보다 높게 세울 수 있도록 건축기준을 변경하려고 한다.

- 브라질: 많은 열대해역의 어획량이 금세기 중반까지 반으로 줄어들 것으로 예상된다. 수면상승과 염분의 변동, 생식환경의 변화에 의해, 어류의 서식지가 바뀌면서 2100년까지 계속해서 줄어들 것이다.

- 라고스(나이지리아): 국제연합에 따르면, 2100년까지 세계인구의 8.4%가 도시로 이주한다고 한다. 그러나, 그에 필요한 거주시설의 65%(추정)가 아직 건설되지 않았다. 라고스는 이미 해안상승의 영향을 받고 있으며, 빅토리아 섬의 리조트 호텔은 육지의 침식에 대응하기 위해 이전을 감행했다.

- 파키스탄: 사람들이 이주를 감행하는 원인은 극단적인 기후보다, 기온의 변화에 따른 것일 가능성이 높다. 파키스탄의 경우, 과거 수십 년 간의 이주데이터를 분석해보면, 홍수로 거주지를 떠난 사람들은 물이 빠지면 다시 돌아오는 경우가 많은 것에 비해, 기온차이가 심할 경우, 흉작으로 인한 농가의 수익이 감소함에 따라, 다른 곳으로 이주하는 경우가 많았다.
 

- 아프리카 남부: 기후변화에 따라 가뭄이 더욱 심해질 것으로 예상된다. 아프리카의 경우, 역사적으로도, 식량공급의 붕괴에 따라, 아프리카 전역에 걸쳐, 지방에서 도시로의 이주가 일어났었다.
 

- 중동: 2100년에는 중동과 아프리카 북부, 동남아시아를 겨냥한 더위가 목숨을 위협할 정도의 50도에 가까운 열기로, 자주, 또는 지속적으로 늘어날 가능성이 크다. 이것은 기후변화에 의한   사망사례가 이 지역에서 일상화가 된다는 것을 의미한다.
 

- 동남아시아: 동남아시아의 일부는 2100년까지 연간 강우량이 500mm를 넘는다고 예측되고 있다. 몬순기의 강우량이 많아지면 작물이 타격을 입게 되어. 농가에서 도시로의 이주로 이어지게 된다.
 

- 멜버른(호주): 호주는 1990년대 후반부터 2000년대 전반에 걸쳐, 10년가까이 장기적인 가뭄을 겪었다. 멜버른이 가뭄을 극복한 것은 물 사용 습관을 아예 바꿔버린 것이다. 호주와 미국남서부, 아프리카 남부, 아마존 분지는 모두 100년 안에 메가 드라우트(20년 이상의 장기적 가뭄)가 될 가능성이 상당히 높다.


〈인구 “A Tale of Two Worlds”〉
3. 어느 나라가 뜨고, 어느 나라가 질 것인가?
Mara Hvistendahl (Science지 편집자)

신(新) 인구폭발과 초고령화
인구분포는 금후 수 십 년 안에 전례가 없는 변화를 보일 것이며, 각국정부 및 국제사회는 전 세계의 사람들의 건강과 행복을 지키기 위하여, 무엇이 필요한지를 재고해야 할 필요가 있다. 그들이 내리는 결단에 따라서, 인류의 미래가 밝을지, 혹은 암흑이 될 지가 결정될 것이다.

[ Key concepts ]
총인구보다 중요한 포인트
▶ 세계의 인구증가는 둔화되고 있지만, 진행되고 있으며, 2050년의 세계인구는 97억명에 달한다고 한다. 그러나, 중요한 것은 총 인구수보다 나라별, 지역별의 동향이다.
▶ 일부 부유국은 출생률의 저하로, 국민의 고령화에 따라, 인구가 줄어들어 사회적으로 활기를 잃게 될 것이다.
▶ 한편, 개발도상국에서는 인구가 더욱 늘어나, 대체적으로 고령화가 진행될 것이다. 이 인구통계학적 시프트에 의해, 경제적 기회와 함께, 정치, 사회기반, 공중위생의 난제(難題) 또한 발생할 것이다.

지구를 파괴하지 않고, 모든 사람들을 먹고 살게 할 수 있을까?
「가능하다. 해야 할 것은 농산폐기물과 식품낭비, 육식소비를 줄일 것. 적절한 종자기술과 관리방법을 도입하는 것, 선진국과 개발도상국의 양쪽에서 농업자가 직면하고 있는 과제에 소비자의 관심을 돌리게 할 것, 농업의 연구・개발을 위한 공적 자금을 늘릴 것, 지속 가능한 농업의 사회 경제적・환경적 측면의 발전에 초점을 맞추게 할것이다」(Pamela Rond 캘리포니아 대학 게놈센터 및 식물병리학과 명예교수).

-- 선진국의 고민 --

“6번째 대량 멸종”을 피할 수 있을까?
「신속하게 행동으로 옮기면, 진행을 늦춰, 대량 멸종을 막을 수 있다. 종(種)의 멸망의 최대 원인은 서식지의 손실이다. 그렇기 때문에 나는 필요에 따라, 육지 반, 해양 반을 지구규모의 보호구로 지정할 것을 강하게 주장하고 있으며, 이 실현 법을 『Half-Earth』의 저서에 썼다. 이 구상(현재보다 훨씬 더 우수한 레벨의 종에 관한 생태계 과학의 발전)에 더해, 아직 미등록 된 약 1,000만종을 발견하여, 그 특징을 조사할 필요가 있다. 지금까지 발견・명명(命名)된 종은 200만종에 불가하다. 생물계를 포함한 확대 환경과학은 21세기의 남은 기간 동안, 과학을 리드해 가야 할 것이며, 꼭 그렇게 된다고 생각한다」(Edward O. Wilson 하버드 대학 연구 명예교수).

-- 인구의 중력 --


〈경제학 “The Threat of Inequality”〉
4. 자유・평등의 시민사회는 계속될까?
Angus Deaton (프리스턴 대학 명예교수)

인류를 궁지로 몰아넣는 격차사회
세계는 급속도로 파멸로 향하고 있는 것처럼 보인다. 그러나 미래를 현실적으로 평정한 다음, 현상만을 기준으로 추정하는 것은 잘못이다. 먼저, 과거를 돌아보고, 현황이 이전과 비교할 때, 얼마나 크게 달라졌는지를 응시할 필요가 있다.

-- 「대분기」의 잔광 --
-- 진보와 정체 --
-- Rent seeking의 덫 --
-- 확대하는 격차 --
-- 비관적 현실 --
-- 행복을 추구하는 의사(意思) --

[ Key concepts ]
소득격차가 증폭하는 사회적 모순
▶ 최근 수 십 년, 많은 나라에서 빈부의 차가 확대되었다. 이는 다양한 이유 때문이다.
▶ 소득의 차이가 모두 사회적으로 해가 된다고 하는 것은 아니나, 소수의 사람들이 정치나 경제 Rule을 자신들이 유리한 방향으로 바꾸게 되면, 기술혁신과 경제성장에 심각한 타격을 입히게 된다.
▶ 이 문제에 대처하여, 소득격차를 조장하는 유해한 행동을 규제하지 않으면, 사회의 번영은 달성되지 못할 것이다.

지구 밖 생명체의 발견은 언제, 어디서?
「화성에 미생물이 풍부하게 존재할 경우, 그것이 지구의 생물과 상당히 비슷한 생명체라면, 20년 안에는 찾을 수 있지 않을까? 지구의 생물과 크게 다르다면, 찾기 어려울 것이다. 또한, 화성의 미생물이 거의 없다면, 무인 착륙기가 도달하기 어려운 장소일 가능성도 있다. 목성의 에우로파(Jupiter II Europa)는 물로 생성된 천체로써, 보다 복잡한 생명체가 진화해, 존재할지도 모른다. 타이탄은 필시, 생명체를 찾기에는 태양계에서 가장 흥미로운 행성이다. 유기분자를 포함하고 있으나, 상당히 추운 관계로 액체의 물은 존재하지 않는다. 타이탄에 생명체가 존재한다면, 지구의 생물과는 상당히 다를 것으로 예상된다」(Carol E. Cleland 콜로라도 대학 철학교수 및 우주생물학 센터의 연구협력자).


〈생명과학 “The Red Line”〉
5. 게놈편집기술은 제어가 가능할까?
Stephen S. Hall (사이언스 작가)

유전자 개변(改變) 인류의 탄생?
안전성과 유효성이 확립되어, 윤리 면에서 용인되었다면, 생식세포의 유전자 조작은 전례가 없는 영향을 인간사회에 끼치게 될 것이다. 질환의 요인이 되는 유전이상을 자유롭게 제거할 뿐만 아니라, 사람의 유전형질을 인위적으로 조작하여, “향상”시키려고 하는, 20세기의 독일 나치가 정점에 달했던 그 악명 높은 우생학(優生學)의 수단이 될 것이다.

[ Key concepts ]
우리는 그 선을 넘을 것인가?
▶ 새로운 게놈의 편집법이 남성불임의 정자유전자 개변을 통한 치료법으로써 최근 임상 응용될 가능성이 있다. 이 유전자 개변은 차세대에 전해질 수 있으므로, 과장해서 말하자면, 게놈을 인위적으로 개변한 신(新)인류가 탄생하는 것이다.
▶ 「이런 유전자조작은 윤리적으로 선을 넘는 것이다」라는 일반 사회의 공포를, 일부의 과학자는「기술은 거기까지 발전하지 않았다」라고 설명하며, 평정시키려고 한다. 그러나, 또 다른 과학자들은 조만 간에 선을 넘어서게 될 것으로 보고 있다.
▶ 불임치료의 수요가 좋은 일이건 나쁜 일이건 간에, 새로운 바이오 테크놀로지의 임상응용을 촉진시켜 왔다.

-- 냉정하고 착실하게 --
-- 그 후의 시간경과의 예상 --
-- 생식세포의 개변 --
-- 국경을 넘어서 --

섹스는 안 하게 될까?
「그렇게 되지는 않겠지만, 아이를 갖기 위한 섹스는 상대적으로 줄어 들 것으로 예상된다. 20~40년 후에는, 부모가 될 사람의 피부세포에서 떼어낸 간(幹)세포로부터 정자와 난자를 얻을 수 있게 될 것이다. 여러 개의 배자(胚子)에서 쉽게, 착상 전의 유전자검사를 할 수 있게 된다. 본인이 원하는 수정란을 선택하는 대신, 수정란 자체를 게놈 편집하는 것도 간단해 진다」(Henny Greely 스탠퍼드 대학 생명과학 법률학 연구소 소장).

언젠가는 모든 장기를 인공적으로 만들어 낼 수 있을까?
「1995년, 나는 Joseph Vacanti와 함께 인공장기 및 플라스틱의 인공피부, 전자망막 등에 관한 해설기사를 본 지(誌)에 올렸다(「인공장기」R. Langer/J.P. Vacanti, 일경 사이언스 1995년 11월호). 현재, 이것들은 모두 실용화되거나, 임상실험의 단계에 있다. 금후, 수 세기 안에 거의 모든 장기를 인공장기로의 대체가 가능할 지도 모른다. 뇌에 보여지는 조직은 상당히 복잡하며, 이해가 아직 되지 않기 때문에 그런 조직을 인공적으로 만들거나, 재생하기 위해서는 방대한 연구가 필요할 것이다. 그러나, 이 영역의 연구가 파킨슨병이나 알츠하이머병 등의 질환극복을 위해 빠르게 진전되기를 기대하고 있다」(R. Langer 매사츄세츠 공과대학 교수).

  -- 다음 호에 계속 --