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스타크래프트 과학공부 3탄, 기적의 치료사 편

안녕하세요. 국가과학기술위원회 블로그 기자단 2기 최형일입니다.
오랜만에 다시 스타크래프트 속 과학이야기를 들고 찾아왔습니다. 오늘 소개해드릴 내용은 스타크래프트 속 기적의 치료사들의 이야기인데요, 지난 1월 마린의 스팀팩과 저글링의 아드레날글랜즈(http://nstckorea.tistory.com/203), 8월 제2탄, 테란의 과학유닛인 사이언스 베슬(http://nstckorea.tistory.com/469)에 이은 3번째 시리즈입니다.

게임 속 캐릭터를 통해 과학적 요소들을 찾아보는 스타크래프트 시리즈~


기적의 치료사

스타크래프트 게임에는 프로토스, 테란, 저그라는 종족이 있습니다. 각 종족에는 치료의 기능이 있는데요, 테란에게는 메딕의 힐, 저그에게는 자동 재생능력, 프로토스에게는 쉴드 복구 능력이 바로 그것입니다. 전장의 천사 메딕(Medic)은 공격력은 전혀 없음에도 테란의 꽃일 뿐만 아니라 강력한 구세주의 역할을 합니다. 아마도 부상당한 마린과 불곰의 체력을 회복시켜주는 치료능력 때문일 텐데요, 이와 달리 저그는 메딕과 같은 치료사 없이 자동으로 재생됩니다. 프로토스는 체력이 자동 재생되는 것은 아니지만 보호막인 쉴드는 복구됩니다. 그렇다면 이런 재생 능력들은 어떻게 가능한 것일까요?

1. 저그의 재생기능

여왕이 해처리를 재생시키는 장면

우리가 살고 있는 자연세계는 전쟁의 연속입니다. 생물들은 생존을 위해 끊임없이 투쟁을 하며 이로 인해 수많은 부상을 입기도 합니다. 만약 재생기능이 없다면 생물들에게 부상은 곧 죽음을 의미하는 것일테죠.

모든 생물체들은 항상 자신의 몸을 일정한 상태로 유지하려고 하는 ‘항상성’을 가지고 있습니다. 조그만 부상이나 질병의 경우 별도의 치료 없이도 원상복구가 되는 것을 자연치유라고 합니다. 모든 생물들은 이러한 자연 치유능력을 가지고 있는데요. 저그 또한 이와 같은 원리로 재생기능을 한다고 볼 수 있습니다. 따지자면 저그뿐만 아니라 테란인 인간들도 이런 재생기능을 다 가지고 있는 셈이죠. 하지만 끝도 없이 ‘해처리’(저그의 주 건물)에서 쏟아져 나오는 저그의 유닛들은 하루에도 수도 없이 죽어 없어지는 세포를 다시 재생해내는 놀라운 능력을 가지고 있어야 합니다. 우리의 골수도 지금 이 순간에도 쉴 새 없이 혈구세포들을 만들어 내며, 오래된 혈구 세포들을 파괴하는 것과 같이 말이죠. 이것은 체세포 분열과정으로 설명될 수 있는 원리입니다.

2. 메딕의 힐

메딕의 힐은 마린 부대의 생존율을 크게 높이고, 체력을 복구하는 역할을 합니다. 그렇기에 메딕의 힐을 뒤에 두고 전장을 향해 돌진하는 마린들은 정말 무서운 공격력과 불멸의 힘을 보여줍니다. 물론 현실에서는 당연히 불가능한 일이죠!! 전쟁에서도 의무병을 메딕(Medic)이라고 부릅니다. 현실전쟁에서는 부상을 당했을 시 의무병이 달려가 치료를 하는데요. 부상여부에 따라 전장에서의 응급처치 속도는 달라집니다. 하지만 게임속의 메딕은 단 몇 초 만에 체력이 바닥난 마린을 복구시킵니다. 이러한 것이 가능하기 위해서는 메딕이 마린 몸의 세포들이 빠르게 세포 분열할 수 있게 하는 능력을 가지고 있어야 합니다. 그러나 아무리 그런 능력을 가지고 있다고 해도 팔이나 다리와 같은 절단은 절대 그렇게 할 수 없는 일입니다.

메딕이 마린을 치료하고 있는 모습

현실로 돌아와 볼까요? 인간의 경우는 아니지만, 곤충이나 편형동물, 강장동물, 극피동물, 양서류, 파충류들은 사지가 절단되어도 다시 재생이 가능합니다. 물론, 몇 초 만에 재생은 불가능해도 오랜 시간에 걸쳐 재생되는 것은 가능한 일입니다.
도마뱀 같은 경우를 보면 꼬리가 잘렸을 시 며칠 뒤면 꼬리가 다시 재생되며, 다리가 잘려도 며칠 뒤에 다리가 다시 자라나 있습니다. 어떤 도마뱀은 뇌가 잘려도 재생된다고 하니 정말 놀라운 일이죠. 인간에게도 저런 능력이 있다면 죽음이라는 것도 두렵지 않겠죠?

물론 인간재생을 꿈꾸는 과학자들도 있습니다. KIST 연구원들은 손상된 인체 조직이나 장기의 기능을 복원시키는 '생체치료' 기술개발을 위해 노력하고 있다고 하죠. 의공학연구소 생체재료연구단에서는 인공적 소재를 가지고 생체기능을 복원해주는 연구환자의 세포를 따로 뽑아 세포를 키운 후 환자의 부족한 부분(간이나 뼈 등 생체조직)을 재생시켜주는 연구를 중심적으로 하고 있다고 합니다.

3. 프로토스의 쉴드

프로토스
는 과학기술이 매우 발전한 종족입니다. 특히 ‘쉴드’ 기능은 별것 아닌 것 같아 보이지만, 그 실체를 알고 보면 매우 놀라운 기술에 속합니다. 쉴드는 말 그대로 방패기능으로, 이것 자체로는 별로 놀라운 것이 아닙니다. 진짜 놀라운 것은 쉴드가 시간이 지나면 복구된다는 것이죠. 게임에서 보이는 에너지 장막은 사실상 현실적으로는 가능성이 없어 보이지만 갑옷이나 외부 장갑을 강화하는 일은 기술적으로 가능하다고 합니다. 그것은 바로 자기조직화(Self-organization)라고 하는 생물의 재생기능입니다.

프로토스가 쉴드 방어막을 유령이 EMP로 저지하고 있다

우리 몸에 상처가 나면 대뇌에서 어떤 특별한 명령을 보내서 치료하는 것이 아니라 상처주변의 세포들이 자발적으로 재생해 내는 것인데요. 이렇게 놀라운 기술을 우리도 이제 할 수 있는 길이 열리고 있습니다. 바로 ‘나노기술’을 통해서입니다. 나노로봇은 미래 의학에 혁신적인 역할을 할 것이라고 보는 이들이 많습니다. 혈관 속으로 나노로봇들이 돌아다니며 질병을 치료할 수 있고 병이 들어 손상된 세포를 치료하여 난치병이나 노화의 굴레에서도 벗어나게 할 수 있을지도 모릅니다. 이러한 나노로봇 기술과 큰 분자를 작은 분자로 쪼개어 몸의 구성성분으로 만들어 나가는 분자조립기술이 합쳐진다면 프로토스의 쉴드 복구와 같은 능력을 실현할 수 있는 것이죠. 과학의 세계는 참으로 놀랍지 않은가요?

4. 재생의학의 현주소

현재 재생의학에 대한 관심은 나날이 급증하고 있습니다. 인간은 항상 세포에 손상을 입고 있습니다. 팔, 다리가 절단되거나 신경이 끊어져 마비가 온다거나 하는 이런 질병들은 복구가 어려운 질병들입니다. 하여 전세계 의학도들이 재생의학의 발전에 노력을 기울이고 있습니다.

몇 년 전에는 줄기세포가 큰 이슈로 떠오르게 되었는데요. 줄기세포는 미분화 세포로 신경세포나 혈구세포, 골수세포, 각막세포, 근육세포등 수많은 세포들로 변할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 하지만 이 줄기세포 중에 배아줄기세포는 윤리적 문제가 크게 작용하고 있습니다. 배아 또한 하나의 생명체로 종교계에서는 주장하고 있기 때문이죠. 해서 성체줄기세포를 이용하고 있지만 성체줄기세포는 배아줄기세포와 다르게 세포분화속도가 매우 느립니다.

2006년 일본에서는 재생의학의 한 획을 그은 사건이 터지는데요. 바로 ‘iPS 세포’입니다. iPS 세포는 ‘Induced Pluripotent Stem Cell’의 약자로써 직역하자면 유도만능줄기세포입니다. 이 세포는 우리 몸 체세포의 DNA를 재조합하여 줄기세포로 다시 포맷, 즉 본래의 배아줄기세포단계로 되돌리는 기술입니다. 이것은 자기 체세포를 이용하기 때문에 윤리적 문제 또한 없으며 배아줄기세포와 같은 능력을 가지고 있어 분화속도도 빠릅니다. 앞으로 이러한 줄기세포 연구들이 위에서 말한 뛰어난 재생능력을 실현하게 될 것입니다. iPS 세포에 관해서는 조만간 다시 자세히 다뤄보도록 하겠습니다.

재생의학이 계속 발전하여 더 이상의 부상과 상처 걱정 없이 살 수 있는 첨단 미래의 시대를 기대해 봅니다.  
 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

스타크래프트는 블리자드에서 1998년 처음으로 출시되어 13년 동안 꾸준한 인기를 끌어오고 있으며, 현재 스타크래프트2 까지 출시되어 있는 대한민국 국민 게임이라고 할 수 있습니다. 스타크래프트는 20세기 SF소설의 걸작인 프랭크 허버트의 <Dune>이라는 작품을 원작으로 만들어진 게임인데요. 아무리 SF소설이라도 ‘소설은 사실을 바탕으로 한 개연성 있는 허구’라는 말이 있듯이 어느 정도 과학적인 사실과 현실성이 들어있다고 볼 수 있습니다. 하여 이번 시간에는 스타크래프트라는 게임을 통해 과학을 배워보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

저글링의 아드레날 글랜즈, 마린 스팀팩 

게임 '스타 크래프트' 캡처

저글링은 저그의 가장 기본적인 유닛입니다. 하나의 알에서 두 마리씩 태어나는 보잘 것 없어 보이는 유닛이지만 스피드업과 아드레날 글랜즈 그리고 에볼루션 챔버를 통해 Full Upgrade가 된 저글링은 게임 후반에 가서도 프로토스와 테란에게 가공할 만한 데미지를 입힙니다. 슈퍼저글링(Full Upgrade가 완료된 저글링)이 적진의 본진에 떨어진 후 건물이 사라질 때까지 소요되는 시간이 10초도 채 되지 않는 것만 봐도 그 파워를 짐작할 수 있습니다.

게임 '스타 크래프트' 캡처

또한 마린은 테란의 가장 기본적인 유닛으로 프로토스의 강력한 유닛이나 저그의 저돌적인 공격 앞에 쉽게 무너지고 맙니다. 하지만 메딕을 동반한 스팀팩 마린은 프로토스와 저그의 강력한 유닛이 와도 충분히 상대할 만큼 강력합니다.

그렇다면 아드레날 글랜즈란 무엇이고, 또 스팀팩은 무엇이길래 이렇게 가공할 위력의 힘을 발휘하게 하는 것일까요?

저글링의 아드레날 글랜드 

마린과 저글링이 강력하게 될 수 있는 것은 바로 신경계와 호르몬의 분비를 촉진시키기 때문입니다. 저글링의 ‘아드레날 글랜드’의 뜻은 아드레날(adrenal) = “신장위에”, 글랜드(gland) = “선 또는 샘” 즉, 부신을 말합니다.

부신은 신장 위에 있는 내분비기관으로 호르몬을 분비하는데요. 부신은 피질과 수질로 구성되어 있으며 피질에서는 당질 코르티코이드, 무기질 코르티코이드와 같은 호르몬이 분비되고 수질에서는 저글링을 더욱더 빠르게 해서 가공할만한 파워를 일으키게 하는 아드레날린 호르몬이 분비됩니다.

아드레날린은 긴박한 상태에서 발생하는 호르몬으로 교감신경의 흥분상태를 지속시켜줍니다. 교감신경은 심장의 박동을 빠르게 해주고 혈관을 수축시켜 혈압을 상승하게 하여 대사율을 증가시키는데요. 따라서 아드레날 글랜즈 업그레이드를 하면 대사율 증가를 일으켜 엄청난 공격력을 뿜어내는 것입니다.

게임 '스타 크래프트'(블리자드 http://kr.blizzard.com)



약물중독자 마린 

게임 '스타 크래프트'(블리자드 http://kr.blizzard.com)

마린이 쓰는 스팀팩은 강력한 합성 아드레날린과 엔도르핀을 신경증폭 물질과 함께 혼합한 야전용주사 약물입니다. 엔도르핀은 ‘체내에서 합성되는 모르핀’이라는 뜻으로 모르핀보다 진통효과가 부려 10배나 된다고 합니다. 아편에서 나오는 추출물을 바탕으로 만든 것이 모르핀인데 문제점은 심각한 중독증상을 나타낸다는 것이죠.

모르핀의 구조

따라서 마린이 스팀팩을 사용할시 체력이 떨어지는 것이 바로 이러한 부작용을 표시한 것이라고 생각할 수 있습니다. 너무 많은 약물 오남용은 오히려 독이 된다는 것은 스타크래프트 종족간의 균형을 맞추는 것이 어느 정도 현실성이 있다는 말이 되는 것이죠.
 
예전 2차 세계대전 독일군은 병사들의 전투력을 상승시키고자 스팀팩과 같은 약물을 사용했다고 합니다. 그 약물은 바로 중추신경 흥분제인 암페타민 인데요, 실전 전쟁에서도 약물이 활용되었다니 정말 전쟁이란 승리를 위해서라면 병사들의 인권 따위는 생각하지 않는 잔인한 속성을 지닌 게 아닌가 싶습니다. 어쩌면 스타크래프트의 전장도 이러한 것을 말하고 있는 것은 아닌지 다시금 생각해 보게 하는 내용이었던 것 같습니다.

글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 최 형 일

 

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