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빅데이터 | 애널리틱스 / 신기술|미래

수퍼컴퓨터, 생물학 연구에도 쓰인다

2016.03.04 Sharon Gaudin   |  Computerworld
나무, 사람 등 모든 생명체 안에 있는 세포를 움직이게 하는 화학물질과 나노기술 및 단백질을 이용한 수퍼컴퓨터가 개발됐다.


이미지 출처 : Shutterstock

이 프로젝트를 주도적으로 이끌었던 캐나다 맥길대학교의 과학자들에 따르면, 책 크기의 이 수퍼컴퓨터는 에너지를 덜 소비하고, 저온에서 가동되며, 에너지효율이 높다.

맥길대학 생물공학과 학과장인 댄 니콜라우 시니어는 "아주 작은 영역에서 매우 복잡한 네트워크를 만들고자 했다"며 "작은 벌레가 미로를 헤매는 것처럼 보이는 도면을 그린 후 숨은 아이디어에서 시작했다”고 말했다.

니콜라우는 아들인 댄 니콜라우 주니어와 함께 10년 이상 이 연구에 전념했다. 이 연구에는 독일, 스웨덴, 네덜란드 과학자들도 합류했다.

이 연구는 수년 동안 계속 진행됐던 생물학 컴퓨터에서 이뤄졌다.

지난해 5월 미국 캘리포니아대학교 산타바바라의 과학자들은 자신들이 약 100개의 인공 시냅스를 실행하는 인간의 뇌를 모방해 설계된 회로에서 연구하고 있다고 보고했다.

살아있는 인간의 뇌를 모방했다지만 생물학적 구성요소를 사용하지는 않았다.

약 10년 전 과학자들은 15년 이내에 하이브리드 컴퓨터가 기술과 살아있는 유기체의 조합으로 작동할 것으로 전망했다.

과학자들은 로봇을 제어하기 위해 나방과 원숭이의 뇌 활동을 사용하고 있다.

이제 과학자들은 한 걸음 더 나아가고 있다.

무어인사이트&스트래티지(Moor Insights & Strategy)의 애널리스티인 패트릭 무어헤드는 "공상과학에 시작했던 것들이 현실 세계에서 실현됐다는 것은 흥미로운 일이다”며 “양자 컴퓨팅 같은 것이 등장했던 것만큼 꼭 오랜 시간이 걸려야 하는 것은 아니지만 한 번에 많을 일을 시도하는 것은 중요하다. 다양한 선택이 있겠지만 한 가지는 이뤄질 것이다”고 말했다.

생물학 컴퓨터는 기존의 전자 수퍼컴퓨터가 하는 것처럼 병렬 네트워크를 이용해 데이터를 신속하고 정확하게 처리하도록 설계됐다. 이 생물학 컴퓨터는 일반 전자 대신 단백질의 작은 서열을 운반하는 에칭 채널을 갖는 1.5제곱센티미터 크기의 칩을 사용한다. 이 단백질의 움직임은 에너지가 세포 사이를 이동하도록 하는 아데노신 3인산 화학물질에 의해 구동된다.

맥길의 과학자들은 아데노신 3인산을 ‘생명의 주스’라고 불렀다.


바이오 수퍼컴퓨터가 병렬 컴퓨팅을 사용해 복잡하고 고전적인 수학 문제를 처리할 수 있는 것처럼 보이지만 연구원들에 따르면, 수퍼컴퓨터를 제대로 기능하는 컴퓨터로 만들기 위해 그전에 많은 일이 있었다.

"지금 이 모델은 한기지 문제를 성공적으로 해결하는 방법으로 존재한다. 앞으로 다른 생물학 과제에 대해서도 많은 연구원이 이를 사용하고자 시도할 것이다"고 니콜라우는 말했다. 이어서 그는 "우리가 본격적으로 바이오 수퍼컴퓨터를 활용하기 전에 그것이 어떤 물건이 될지 바로 알기는 어렵다"고 덧붙였다.

그는 더 복잡한 문제를 처리하기 위해 바이오 컴퓨터를 사용하는 데 필요한 한가지 해결책은 하이브리드 기기를 만들기 위해 기존의 컴퓨터와 바이오 기계의 결합이 될 수 있다고 밝혔다.

니콜라우는 "지금 추가 연구를 추진하기 위한 다양한 방법을 찾고 있다"고 말했다.

ZK 리서치(ZK Research)의 애널리스트인 제우스 커라발라는 유용한 바이오 수퍼컴퓨터를 만들겠다는 목표에 대해 '크게 발전한 과업’이라고 평가했다. 커라발라는 "여기에서 목표는 사회의 큰 문제 중 일부를 해결하는 것"이라며 "생물학 컴퓨터는 다른 계산을 수행하고 잠재적으로 우리에게 몇 가지 큰 해답을 얻을 다른 방법을 제시해줄 것이다"고 강조했다.

무어헤드는 생물학 수퍼컴퓨터를 ‘획기적인 작업’이라고 불렀다. 그는 "수학을 할 수 있다는 사실만으로도 큰 발전이다"고 말했다. ciokr@idg.co.kr
 
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