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[IT뉴스]반도체 메모리 능가한다고?...DNA에 데이터센터 통째로 담는다

온카뱅크관리자

2025-02-25 16:27:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">GIST, DNA 정보저장 기술 대폭 개선<br>읽을 수 있는 데이터 7400만 배 많아져</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="Qb4PvH5rWX">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="39ec5bccc74c1f37af8bcb4ef4afa38d8386854decbb16b29c29576c3e3a6a73" dmcf-pid="xK8QTX1mTH" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="DNA 이중나선 구조. 이론적으로 DNA 안에 데이터센터 한 개 용량의 정보를 저장할 수 있다." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202502/25/mk/20250225162104329vbgv.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="15cvPdnbvS" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202502/25/mk/20250225162104329vbgv.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            DNA 이중나선 구조. 이론적으로 DNA 안에 데이터센터 한 개 용량의 정보를 저장할 수 있다.
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="866aff4d4921685e26cdea4c2d1b0012df744e935282ec8a00b7e583e7abc714" dmcf-pid="ymlTQJLKyG" dmcf-ptype="general">
           ‘반도체 전쟁’이라고 불릴 만큼 반도체가 중요한 이유는 데이터를 저장하기 위해서다. 현재 반도체 연구개발의 목표는 더 많은 정보를 빠르게 저장하는 것이다. 그런데 이론적으로 반도체보다 더 많은 정보를 저장할 수 있는 기술이 있다. 바로 DNA다. 국내 연구팀이 전세계 데이터센터 확보 전쟁에 영향을 미칠 수 있는 DNA 저장 기술을 개발했다.
          </div>
          <p contents-hash="0a122f5266a2ef7b04ea4de376d9d9900f07527b57ad28daf6e734662f1f2666" dmcf-pid="WUb2OvWAhY" dmcf-ptype="general">최영재 GIST 신소재공학과 교수 연구팀이 권성훈 서울대 교수, 에이티지라이프텍 연구팀과 함께 차세대 DNA 저장 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="a31448b17406f9dbbca5b1a20e4eca90f81d6f9a0fe24048a6a6d87a350deb0d" dmcf-pid="YuKVITYcWW" dmcf-ptype="general">이에 따르면 DNA가 데이터센터처럼 정보를 저장하고 읽어낼 수 있다. 기존에 DNA 정보 저장 방식을 완전히 바꿔 비용을 낮추고 데이터 집적도를 크게 높였다.</p>
          <p contents-hash="25b2fb922a85c0922c4733af827312d4d29a33ec8869c22e705b6cff078c75d8" dmcf-pid="G79fCyGkTy" dmcf-ptype="general">DNA 저장 기술은 2010년대 초반부터 개발되기 시작한 차세대 메모리 기술이다. DNA 메모리는 반도체보다 더 많은 정보를 저장할 수 있다. 반도체는 0과 1을 사용하는 이진법 코드로 데이터를 저장하는데, DNA는 염기 4개로 사진법 사용한다. 염기 하나가 늘어날수록 DNA가 저장할 수 있는 데이터는 기하급수적으로 증가한다.</p>
          <p contents-hash="32a44ba1d59a5215cecea89e921e526e1acd764acefe2fd74c638315823ed9c8" dmcf-pid="Hz24hWHECT" dmcf-ptype="general">길이 3.4nm에 불과한 DNA에 생명체의 모든 유전 정보가 담길 수 있는 것도 같은 이유다. DNA 내에서 염기 간 거리는 0.34nm에 불과하다. 현재 첨단 반도체 선폭이 2nm이라는 걸 감안하면 데이터를 훨씬 빽빽하게 저장할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="e63e08f61dd95a44c5d36cc5469e561fcdce9f20ca16e2385b2f752506a978d1" dmcf-pid="XqV8lYXDWv" dmcf-ptype="general">또한 수 억 년 전의 화석에서 생명체의 DNA를 추출할 수 있듯, 이중나선구조인 DNA는 오랜 시간 안정적으로 정보를 저장한다.</p>
          <p contents-hash="efa01b886181c02ccc07fa0afb74338ecc99a5b876da0f6eae3bc08bd301fa65" dmcf-pid="ZBf6SGZwSS" dmcf-ptype="general">다만 DNA 저장 기술을 상용화하는 데까지는 장벽이 많았다. 가장 큰 문제는 데이터를 읽고 쓰는 방법이다. 지금까지 DNA에 저장된 데이터를 읽으려면 맞춤형 프라이머가 필요하다.</p>
          <p contents-hash="52d9545af5a58c513708780c86f50f9bcf5353fd63a9ab9e6ca01de0d69bab84" dmcf-pid="5b4PvH5rll" dmcf-ptype="general">프라이머는 대개 20개 정도의 염기로 이루어진 DNA 조각이다. 우리가 찾는 DNA 염기서열을 찾고 인식하는 역할을 한다. 우리가 찾는 DNA 파일이 많을수록 프라이머는 많이 필요하고, 비용은 기하급수적으로 증가한다.</p>
          <p contents-hash="d041681ca9c12a7bbb77861f6ba9be634c92cfb94552d870141f588ef6436a45" dmcf-pid="1K8QTX1mlh" dmcf-ptype="general">또한 프라이머 설계는 매우 복잡해 읽지 못하는 DNA 정보도 있었다. 지금까지 프라이머로 읽을 수 있는 DNA 정보는 200~300개에 불과했다.</p>
          <p contents-hash="85d8eda248e4b5d9635b62488c7eb1487ad61ddb59062934610f7e2cef4d6a7c" dmcf-pid="t96xyZtsvC" dmcf-ptype="general">GIST 연구팀은 프라이머 없이 정보를 읽고 쓸 수 있는 DNA 저장 기술을 개발했다. 프라이머로 염기 서열을 일일이 인식해가며 정보를 찾는 게 아니라, 필요 없는 DNA를 삭제해나가는 방식이다. 연구팀은 DNA 조각들을 넣은 용액에 DNA 전체를 반응시켰다. 이 과정을 거치면 원하는 DNA 정보들만 추려낼 수 있다.</p>
          <p contents-hash="1494246dde5e02ebaa8d829d6c2f211b8fd7a6adcc316e84870f8792df994e5f" dmcf-pid="F2PMW5FOyI" dmcf-ptype="general">이 방법은 찾는 범위를 점차 좁혀나가는 것으로 컴퓨터에서 폴더 검색을 하는 것과 유사하다. 최영재 교수는 “DNA 메모리 기술에도 데이터센터의 시스템을 도입하게 된 것”이라고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="a13280ec127bbafed9d87fb051863dd3487772c103b26cb720bd5af259329b69" dmcf-pid="3vH5njkPyO" dmcf-ptype="general">이 기술을 이용하면 프라이머 없이 단 4개의 염기만으로 원하는 DNA 파일을 찾을 수 있다. 최 교수는 “기존 방식보다 비용은 10배 저렴하고 접근 효율은 3배 이상 높아졌다”고 설명했다. 특히 프라이머를 만들지 못해 읽을 수 없었던 정보까지 접근해 읽을 수 있는 DNA 정보가 최소 7400만 배 이상 증가했다.</p>
          <p contents-hash="b715961705d7ca28020d25d4e02f0a23039c331b858ffb516d964ebcbe34409c" dmcf-pid="0TX1LAEQCs" dmcf-ptype="general">이번 연구는 DNA 메모리 기술의 상용화를 앞당겼다는 평가를 받는다. 현재 DNA가 저장할 수 있는 데이터 용량은 수백GB 수준이다. 하지만 이번에 DNA 데이터에 접근하는 방식이 완전히 달라지며 개발 속도는 더욱 빨라질 전망이다. 이론적으로는 손바닥 만한 DNA 메모리에 데이터센터 한 개 용량의 데이터를 저장할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="68a8301f2a301d6d381753c56fe0bc710459939c5cf3ac077440d8af89703726" dmcf-pid="pyZtocDxhm" dmcf-ptype="general">DNA 메모리 기술은 추후 장기 보관이 필요한 백업 데이터를 저장하는 데 유용하게 쓰일 것으로 보인다. 최 교수는 “DNA 메모리는 특성상 반도체보다 빠르게 정보를 읽을 수는 없다”면서도 “인류가 만드는 데이터 절반 이상은 자주 안 보는 ‘콜드 데이터’인데 이들을 저장하는 용도로는 DNA 메모리가 더 좋을 것”이라고 말했다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5a3299ec99df59da42342412ea4f06374a8d9a97ef141bc6fcc4554b943ad5b6" dmcf-pid="UW5FgkwMvr" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="(왼쪽부터) 신소재공학과 최영재 교수, 김우진 석박통합과정 학생. [사진=GIST]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202502/25/mk/20250225162107701omab.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="PfAEz241TZ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202502/25/mk/20250225162107701omab.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            (왼쪽부터) 신소재공학과 최영재 교수, 김우진 석박통합과정 학생. [사진=GIST]
           </figcaption>
          </figure>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 매일경제 &amp; mk.co.kr. 무단 전재, 재배포 및 AI학습 이용 금지</p>

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