◎“인간두뇌 컴퓨터에 이식”이 기본원리/DNA가닥 진공관에… 화학반응 유도

조그마한 유리관이 컴퓨터로 변한다.뉴욕타임스는 최근 유전정보전달물질인 DNA(디옥시리보핵산)가 미래의 초고속컴퓨터칩의 기본골격을 이루게 될 것이라고 전했다.

DNA를 이용하면 현존하는 가장 빠른 컴퓨터인 슈퍼컴퓨터의 몇백배나 빠른 컴퓨터를 만들어낼 수 있다.컴퓨터의 성능을 좌우하는 기억용량의 크기를 생체물질인 DNA가 획기적으로 늘릴 수 있다는 것.이는 지금까지 반도체를 사용해 힘겹게 기억용량을 늘려오던 것과는 전혀 다른 차원의 접근방법으로 쉽게 생각하면 인간의 두뇌를 컴퓨터에 부분적으로 이식하는 것과 비슷하다.

컴퓨터공학 전문가들은 현재 DNA를 이용한 컴퓨터시스템의 대략적인 개요를 완성해 놓은 상태다.이 시스템이 완성되면 지금 쓰이고 있는 데이터저장 및 검색체계를 완전히 뒤바꿔 놓을 수 있을 것이라고까지 예측하고 있는 상태.

UCLA의 레너드 애들만박사가 제기해 컴퓨터업계에 엄청난 반향을 불러일으키고 있는 이 이론은 생각외로 간단하다.손가락크기만한 유리관 속에 연속적인 수치를 미리 정해놓은 DNA가닥을 여러개 집어넣은 다음 컴퓨터를 작동했을 때 이들끼리 화학반응을 일으키게 한다는 것이다.화학반응의 결과는 하나의 화합물로 나타나는데 컴퓨터가 이를 수치로 바꿔 필요한 정보를 나타낸다는 것이다.

2진법을 근간으로하는 기존의 컴퓨터는 기본적으로 전자의 흐름을 제어하는 방식으로 중앙처리장치를 구성하고 있다.그러나 「DNA컴퓨터」는 정보처리의 기본단위를 하나의 화학반응으로 인식하고 있기 때문에 보통 컴퓨터에서는 상상도 할 수 없을 정도의 복잡한 연산을 해낼 수 있을 것으로 기대된다.

예를 들어 하나의 작은 DNA컴퓨터는 10의 20승개의 DNA를 유리관에 넣은 형태를 하고 있다.물론 각각의 DNA는 동시에 마이크로프로세서로 기능하게 된다.기존의 컴퓨터가 몇백개에서 많아야 몇천개의 프로세서를 가지고 있는 것을 생각하면 쉽게 비교가 된다.

DNA컴퓨터가 가장 능력을 발휘할 것으로 예상되는 부분은 기억용량(메모리)부분이다.유리관 하나에 평균적인 인간두뇌의 10의 14승배의 정보를 담아둘 수 있다.이 정도의 용량이면 지금까지 최고의 용량을 자랑하고 있는 슈퍼컴퓨터 몇백대를 한꺼번에 모아놓은 것과 맞먹는 정도.

생체물질로 되어있기 때문에 엄격한 환경관리를 안해주면 부패하거나 녹아 없어질 위험이 따르기는 하지만 엄청난 연산속도와 용량때문에 앞으로 정보처리방식에는 DNA컴퓨터혁명이 일어날 것으로 보인다.<고현석 기자>