삼성은 미래기술육성사업으로 지원한 남좌민 서울대 화학부 교수팀이 DNA 컴퓨팅 아키텍처를 이용한 나노입자 인공신경망을 세계 최초로 구현하는 데 성공했다고 27일 밝혔다.
연구결과는 세계적인 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 온라인판에 공개됐고, 논문은 홈페이지 표지로 선정돼 비중있게 소개됐다.
최근 데이터양이 급속히 증가하면서 DNA 컴퓨팅, 양자 컴퓨팅 등 강력한 연산 능력을 갖춘 차세대 컴퓨팅 연구가 활발하다. DNA 컴퓨팅은 DNA를 구성하는 네 가지 염기(아데닌, 구아닌, 티민, 시토신)를 활용한 4진법으로 연산을 수행하는 컴퓨팅 기법으로 '0'과 '1'을 사용하는 2진법 기반 컴퓨터보다 최소 수백배 이상 연산속도가 빠르다. 그러나 DNA 컴퓨팅을 구현하기 위한 아키텍처가 명확히 정의되지 않아 연구에 한계가 있었다.
남 교수팀은 현재 널리 사용되는 컴퓨터 구조인 '폰 노이만 구조'에서 영감을 받아 나노입자 기반 인공세포막에 DNA 컴퓨팅 아키텍처를 처음으로 구현했다. 인공세포막 위 DNA는 소프트웨어, 나노입자와 DNA 결합체는 하드웨어 역할을 수행하도록 구성을 분리한 컴퓨팅 아키텍처를 설계했다. 연구팀은 이 아키텍처를 활용해 나노입자 기반 인공신경망도 세계 최초로 구현했다.
이번 연구는 향후 나노입자의 다양한 특성과 기능을 DNA 컴퓨팅에 적용하는데 도움이 될 것으로 기대된다.
남좌민 교수는 “DNA 컴퓨팅 아키텍처에 기반한 나노입자를 본격적으로 활용할 수 있고, 나노입자의 다양한 기능을 딥러닝 등에 녹여내 바이오센서나 인공지능을 가진 분자·나노로봇에 응용할 수 있는 길이 열렸다”고 말했다.
삼성미래기술육성사업은 과학기술 육성을 목표로 2013년부터 1조5000억원을 출연해 연구 지원 사업을 진행하고 있다. 지금까지 603개 과제에 7729억원을 집행했으며, 국제학술지에 총 1246건 논문이 게재되는 등 성과를 보이고 있다.
권건호기자 wingh1@etnews.com
