자연과학 영화 데몰리션 맨 에 나오는 냉동인간에 대한 고찰

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2015.03.29 / 2015.03.29
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본문내용: 영화 ‘데몰리션 맨’에 나오는 냉동인간에 대한 고찰
◎ 목차
1. 서론
1.1. 영화 데몰리션 맨‘에 나오는 냉동인간과 현재 진행되고 있는 동결 기술
2. 냉동인간에 대한 이론적 고찰
2.1. 액체질소를 이용한 저온보존 기술과 냉동인간의 한계점
2.2. 나노기술과 냉동인간
2.3. 나노기술을 이용한 동결기술의 한계점
3. 결론
◎ 참고문헌
1.서론
1.1.영화데몰리션에 나오는 냉동인간과 현재 진행되고 있는 동결 기술
영화 ‘데몰리션 맨’은 미국LA의 경찰 존 스파르탄이 자신의 최대 적수인 사이먼 피닉스를 체포하는 과정 중 과오를 저질러 냉동감옥에 복역하게 되어 그 후 2032년 다시금 숙적관계인 피닉스를 체포하기 위해 생환한다는 내용이다. 이러한 공상과학 영화에서나 언급되었던 냉동인간은 막연히 낯설게만 느끼던 대상이 아닌, 점차 실현 가능한 가까운 대상으로서의 인식이 확대되었다. 대중매체에서 액체질소를 이용하여 생물을 동결하였다가 미지근한 물에 넣어 다시 해동하는 실험을 속속들이 비춰주었으며, 또한 이미 실제 현실에서는 인간의 세포조직과 난자, 정자 그리고 수정된 배아까지 냉동에 성공한 사례가 알려져 있다. 하지만 일부 포유류에 국한되어 있는 동결기술은 세포를 저온 보존하는 수준에 지나치지 않으며 냉동인간은 아직 시험 단계에 있다.
2.냉동인간에 대한 이론적 고찰
2.1 액체질소를 이용한 저온보존과 냉동인간의 한계점
인체를 냉동시키려면 체온을 조금씩 내려 30분 이내에 섭씨 3도 까지 낮춰야한다. 이는 겨울잠을 자는 동물의 특성에 기인한다. 이에 착안하여 세포나 인체를 냉동시킬 때 끓는점이 -196도로 매우 낮아 급(急)냉동이 가능한 액체질소를 이용한다. 액체질소를 사용하여 세포를 동결시키는 방법으로는 삼투압을 이용해 세포내의 수분을 빼내고 동결보호제를 투입하여 동결시킨다. 그리고 해동 할 때에는 이를 역으로 해주어 세포를 재생하게끔 만든다.
반면 인간을 동결시키는 방법으로는 일단 사람이 죽기 직전 심장에 항응고제를 주입시켜 뽑아낸 피가 응고하는 것을 미리 막아둔다. 그 다음 시신을 -72도의 냉동 장치에 넣은 뒤 심폐소생기로 호흡과 혈액 순환 기능을 복구해 산소 부족으로 뇌가 손상되지 않도록 한다. 그런 다음 전신에서 혈액을 뽑고, 후에 세포에 손상을 주지 않고 인간의 혈액과 비슷한 성분을 지닌 일종의 부동액인 냉동생명 보존액을 주사 한다. 사람을 그대로 냉동시키면 체액이 얼게 되는데, 이때 생성되는 얼음 결정이 세포를 파괴하기 때문에 부동액으로 체액 교환을 하는 것은 매우 중요하다. 이렇게 체액 교환이 끝나면 냉동캡슐이 있는 보조시설에서 시신의 가슴을 절개하고 늑골을 분리하며 혈액을 모두 제거한 뒤 기관의 손상을 막는 특수 액체를 넣는다. 마지막으로 액체 질소에 넣어 급속 냉동시켜 교환해준 체액이 결정화되는 것을 막고 이후 계속해서 이 액체 질소 탱크에서 보존한다. 이렇게 처리된 인간은 생체시간이 멈추어 세포가 노화하지 않은 그대로 보존된다. 해동할 때에는 인간을 액체질소 탱크에서 녹인 후, 부동액을 체액으로 바꾸어주고 전기 충격 등으로 심장을 소생시키면 된다.
하지만 세포를 동결하는 과정에 있어 얼음결정이 생성되어 세포의 부피가 10%가량 늘어나서 세포내 구조를 물리적으로 파괴하며, 세포는 탈수 현상으로 쭈그러든다. 또한 높은 농도의 동결방지제의 사용이 세포에 화학적으로 손상을 주는 부작용이 있다. 더 큰 문제로 뇌세포의 파괴로 인한 냉동인간의 소생가능성이다. 일단 뇌세포는 파괴되면 회복시키기가 무척 어려운바 이며, 냉동할 때 손상된 뇌세포의 기억을 되살려내기란 현실적으로 불가능한 일이다.
의학계에서 제한적이기는 하지만 환자의 체온을 두뇌활동과 혈액순환이 정지되는 18도로 떨어뜨려 1시간 정도 동면에 빠져들게 한 다음 심장 수술을 하고 있으며, 1970년 미국에서는 물고기를 급속히 얼렸다가 다시 살렸는가 하면 캘리포니아 대학에서 개를 냉동시켰다가 다시 살리는데 성공하기도 했다. 근래의 연구 결과를 보면 쥐와 개의 경우 4시간 30분 동안 냉동 상태에 있다가 아무 이상 없이 깨어났다고 하는데 그렇지만 이 실험들의 결과를 토대로 인체동결의 실험을 인간에 적용할 수는 없다. 인체는 60조 개 이상의 세포로 이뤄져 있을 뿐더러 각 장기마다 내한성(耐寒性)이 다르므로 냉동인간이 정말로 완벽하게 해동될 수 있는지 미지수라는 뜻이다. 난자와 정자 등은 하나의 세포로 이뤄져 있기 때문에 냉동하여도 얼음 결정이 생기지 않는 이점이 있어서 세포 파괴의 위험성이 적다. 하지만 냉동정자의 복원율이 완전하지 않다는 점을 미루어 보았을 때 아직까지는 현재 냉동인간 기술의 해동 과정에 많은 어려움이 있다는 것을 알 수 있다.

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