나노는 '난쟁이'를 뜻하는 그리스어에서 유래한 것으로 10억분의 1을 가리키는 미세 단위다. 1나노미터(nm)는 사람 머리카락 굵기의 10만분의 1, 그러니까 대략 원자 3~4개의 크기에 해당한다. 생명체로 보면 DNA 정도의 크기다.

한마디로 100만분의 1을 뜻하는 마이크로를 훨씬 넘어서는 세계인 것이다. 나노단위를 기반으로 한 기술, 즉 나노기술은 지금까지 알 수 없었던 극(極)미세 세계에 대한 탐구를 가능하게 한다.

이로 인해 DNA 구조를 이용한 동식물의 복제나 새로운 소재를 개발할 수 있다. 전자공학에 나노미터의 정밀도가 적용되면 대규모 집적회로 제조기술은 비약적인 향상을 하게 된다. 한마디로 나노 기술은 크기와 소비 에너지 등을 최소화하면서도 최고의 성능을 구현할 수 있는 것이다.

의료는 나노기술이 꽃필 수 있는 핵심 분야 가운데 하나. 최근 미국의 한 과학자는 앞으로 20년 후가 되면 인간이 죽지 않고 영원히 살 수 있게 될 것이라는 주장을 내놓았다. 진시황이 그토록 찾았던 불로초가 발견되기라도 한 것일까. 물론 아니다.

주역은 바로 나노로봇. 나노로봇이 미니 잠수함처럼 혈관 속을 돌아다니며 질환을 일으키는 바이러스나 암세포를 제거하고, 필요한 약물을 상처 부위로 운반하는 역할을 하게 된다는 것.

그리고 이 같 은 나노로봇을 만들기 위해 동원되는 게 바로 미세전자기계시스템, 즉 멤스(MEMS)다. 멤스는 전자기계 소자를 육안으로는 보이지 않을 정도로 작게 제작하는 기술. 멤스를 활용한 전자기계는 뇌와 신경에 해당하는 논리회로, 시각 또는 청각 등을 담당하는 각종 센서, 팔과 다리 역할을 할 기계 장치, 그리고 이들을 유기적으로 움직이게 할 구동장치까지 완벽하게 갖춘 통합시스템으로 모습을 드러내게 된다.

물론 이 같은 통합시스템을 완벽히 갖추고 있으면서도 백혈구나 적혈구보다 더 작은 나노로봇은 아직 나오지 않은 상태다. 하지만 나노로봇의 급속한 기술진보 속도를 가늠하게 하는 개발성과들이 잇따라 발표되고 있다.

일본 리츠메이칸 대학은 지난 2006년 인체 내에 들어가 암세포를 파괴하는 나노로봇을 공개했다. 초소형 로봇이라는 말이 더 정확하기는 하지만 작은 딱정벌레 모양의 이 나노로봇은 내부에 약물을 품고 체내에 들어가 머리에 부착된 마이크로 카메라로 환부를 확인, 약물을 투입한다.

또한 앞다리 끝에 달린 초정밀 가위로 환부조직 샘플을 채취할 수도 있다. 이스라엘 케크니온 공대의 오뎃 솔로몬 박사 연구팀은 혈류를 거슬러 올라가는 능력까지 갖춘 1mm 크기의 나노로봇을 개발했다.

일반적으로 총 길이 12만5,000km의 혈관에 피를 돌리기 위해 심장에서 뿜어져 나오는 엄청난 압력을 헤치며 거슬러 오르기란 결코 만만치 않다. 백혈구나 적혈구보다 더 작은 나노로봇은 원자나 분자 같은 미립자의 조작 및 가공기술에 기반을 두고 있다. 내부 기어의 톱니 한 개도 원자나 분자단위로 만들어지는 것.

한국표준과학연구원의 하동한 박사는 "아직 원자나 분자단위는 아니지만 지난 2007년 지름 400 나노미터, 두게 50나노미터의 톱니바퀴를 개발했다"면서 "이를 원자현미경의 탐침을 조작해 톱니바퀴끼리 맞물리도록 하는 실험에 성공했다"고 말했다.

생체 세포의 DNA를 이용해 나노로봇의 기능 요소가 만들어지기도 하는데, 이처럼 DNA를 이용하면 100억분의 1m 크기의 로봇 다리도 만들 수 있다. 실제 지난 2004년 뉴욕 대학에서는 다리의 길이가 100억분의 1m에 불과한 나노로봇이 실험실의 접시 위를 걷도록 하는데 성공했다.