果然 이런 끔찍한 일이 벌어질까. ‘나노로봇이 몸속을 돌아다니며 癌細胞를 除去하는’ 薔薇빛 시나리오에 익숙한 사람들에게는 想像하기 어려운 未來일 것이다. 그러나 未來技術의 先頭 走者인 나노技術이 環境과 健康을 해칠 수도 있다는 憂鬱한 展望이 美國에서 公式 報告書로 나왔다.

特許廳 정현진 審査官은 지난해 4月 美國에서 열린 ‘技術과 環境的 健康: 나노技術의 意味’ 워크숍의 結果 報告書를 分析해 最近 韓國科學技術情報硏究院(KISTI) 홈페이지에 公開했다. 나노技術은 nm(나노미터·1nm는 10億分의 1m) 크기의 原子나 分子를 自由自在로 造作해 新物質을 만드는 尖端技術이다.

○ 몸속 나노物質 98%는 輩出되고 2%는 重金屬처럼 쌓여

나노技術의 副作用 中 하나는 나노物質이 重金屬처럼 쌓인다는 點이다. 報告書에 따르면 몸 안에 들어온 나노物質의 98%는 48時間 안에 輩出되지만 나머지 2%는 몸의 各 器官에 쌓이게 된다. 이 中 毒性이 있는 나노粒子가 致命的이다. 나노粒子는 너무 작아 人體의 免疫細胞가 除去하지 못할 수도 있다.

例를 들어 蹴球공처럼 생긴 나노粒子 ‘풀러렌’은 빛을 쬐면 毒性을 갖고 있는 活性酸素를 만든다. 活性酸素는 DNA를 損傷시켜 癌 等 疾病을 일으키곤 한다. 또 實驗室에서 만들어진 나노粒子들이 細胞 속으로 들어가면 甚한 스트레스를 일으켜 細胞 自殺을 誘導한다.

報告書에 따르면 듀폰 硏究所의 데이비드 워하이트 博士는 二酸化티타늄, 炭素粉말, 디젤粒子 等 몇 가지 나노粒子는 크기가 줄어들수록 炎症을 誘發하는 等 毒性이 剛해졌다고 밝혔다.

實際로 美國航空宇宙局(NASA)과 텍사스대 硏究팀이 炭素나노튜브를 溶液 形態로 쥐의 허파에 注入하고 90日 동안 觀察한 結果 높은 毒性이 나타났다. 美國 로체스터대 醫大 권터 誤베르되스터 敎授도 지름 20nm의 微細粒子를 쥐에게 15分 동안 呼吸하게 한 結果 4時間 內에 죽었다. 그러나 6倍 以上 크게 만든 粒子를 吸入시켰을 때는 쥐가 죽지 않았다.

나노粒子는 더 큰 物質에 비해 細胞나 몸속 機關을 자유롭게 뚫고 지나간다. 代表的인 것이 뇌다. 元來 腦는 毒性 物質이 뚫고 들어오지 못하도록 단단한 울타리가 쳐 있다. 그러나 吳베르되스터 敎授팀이 지름 35nm인 炭素粒子를 쥐에 吸入시켜 觀察한 結果 하루 뒤에 腦의 嗅覺 部位에서 檢出됐다. 나노粒子는 神經細胞를 통해 腦에 浸透한 것으로 보인다. 萬一 이 物質이 毒性을 갖고 있다면 腦에 致命的이다.

○ 나노技術 危險性 對備해야

아직 實驗結果가 많지 않아 斷定하기는 어렵지만 이番 報告書는 나노技術의 밝은 未來뿐만 아니라 危險性도 함께 對備해야 한다고 指摘한다. 環境 專門家 발버스는 “DDT 等 技術 發展이 環境 破壞를 일으킨 事例는 적지 않다”며 “나노物質을 生産하기 前에 毒性 試驗을 거쳐야 한다”고 主張했다. 美國 政府가 나노技術에 對한 影響 評價에 400萬 달러(約 40億 원)를 쓰는 等 各國이 ‘나노의 두 얼굴’을 調査하고 있다.

테라級나노素子開發事業團 李祖源 團長은 “아직 國內에서 關聯 硏究가 없었던 게 事實”이라며 “하지만 政府 次元에서 나노技術의 安全性 確保를 위한 硏究를 活潑하게 推進하고 있다”고 밝혔다.

김상연 동아사이언스 記者 dream@donga.com