우리 인간이나 사물과 생물들은 많은 데이터를 발생합니다. 움직임을 가지는 모든 것들이 데이터를 더 많이 생성합니다. 이 데이터를 이용하는 기술이 빅데이터 기술입니다. 빅데이터 기술은 그 자체로도 사용가치가 높지만 그 빅데이터 기술이 인공지능과 만나면 인간보다 뛰어난 지능체를 만들 수도 있습니다. 딥러닝 기술과 빅데이터 기술이 만나서 '알파고'같은 사람들을 놀라게 하는 인공지능을 만들 수 있습니다.
빅데이터가 화두입니다. 그러나 빅데이터 세상이 되려면 여러가지 걸림돌이 있습니다. 먼저 모든 사물이 데이터를 생성할 수 있으려면 그 데이터를 수집하는 수집기와 그 수집한 데이터를 저전력으로 전송할 수 있는 통신 기능 그리고 그 수집한 데이터를 저장하는 저장기술이 있어야 합니다.
최근들어 데이터와 수집 기능을 하는 센싱 기술과 근거리 저전력 통신 기술이 개선되면서 iOT라는 사물인터넷 시장이 점점 열리고 있습니다. 문제는 이걸 저장하는 저장기술이 생각보다 크게 진화를 하지 않네요.
지금까지 우리가 데이터를 저장하는 기술이라는 것이 대부분이 HDD나 CD 밖에 되지 않습니다. 특히 가격이 싸면서도 고용량 저장 공간을 제공하는 HDD기술은 30년도 더 된 기술이죠. 또한, 저장한다고 해도 그 HDD 수명이 몇 년 수준이고 CD도 수십 년에서 최대 100년 밖에 되지 않습니다.
대용량 데이터를 작은 무게와 크기로 저장할 수 있고 수천 년 저장할 수 있는 새로운 데이터 저장매체를 개발해야 합니다. 어떤 매체가 차세대 저장매체로 각광을 받을까요? 힌트와 답은 생각보다 간단합니다. 바로 우리의 몸에 있는 DNA가 대안이자 정답입니다.
1g의 DNA에 10억 테라 바이트 데이터를 저장하는 DNA 메모리 기술
동물들의 DNA에는 선조들이 남긴 데이터가 가득합니다. 우리는 느끼지 못하지만 그 데이터는 우리에게 생존을 가능케 합니다. 예를 들어 전염병이 돌면 그 전염병에 대한 내성을 가진 DNA를 가진 사람이 후손들에게 자신의 내성을 전달합니다. 해충들이 농약에 내성을 가지고 박테리아들이 약에 대한 내성을 가지는 것도 다 DNA를 통해서 후손들에게 농약에 대한 정보를 전달하기 때문이죠.
DNA는 생물의 탄생과 성장, 생존에 필요한 '청사진'이 기록된 이중 나선 구조의 물질입니다. 생명에 필요한 모든 데이터가 저장되어 있습니다. 때문에 엄청난 데이터가 우리 몸 속에 있습니다. 누가 가르쳐주지도 않았는데 우리가 본능적으로 하는 그 행동 하나 하나가 선조들이 전해준 데이터의 결과치입니다.
이 DNA에 주목한 과학자들은 DNA를 디지털 데이터 스토로지로 이용하는 연구가 진행되고 있습니다.
아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T)라는 4 종류의 염기를 잘 이용하면 0과 1의 디지털 데이터를 DNA에 넣을 수 있다고 생각했는데 이 생각이 현실화 되었습니다.
이 DNA는 1g에 무려 10억 테라바이트의 데이터를 저장할 수 있습니다. 어마무시한 데이터를 저장할 수 있기에 차세대저장기술로 주목을 받고 있습니다. 이걸 바로 DNA에 데이터를 저장하는 기술을 'DNA 메모리 기술'이라고 합니다.
Twist Bioscience사는 이런 DNA 메모리 기술을 개발하는 회사입니다. MS사는 이 회사의 발전 가능성을 보고 투자를 하고 있습니다. MS사는 Twist Bioscience사의 '올리고 뉴클레오티드' 100만 개체를 디지털 데이터 인코딩 기술 개발을 위해 구입했다고 하네요.
이 '올리고 뉴클레오티드(Oligonucleotide)'기술이란 약 20개의 염기쌍 또는 그 이하의 짧은 길이의 염기(DNA 또는 RNA)의 배열을 말합니다. 이 염기 배열을 특수 알고리즘으로 변환 된 디지털 데이터를 염기 서열에 통합하여 데이터를 장기간 보존할 수 있습니다.
Twist Bioscience사에 따르면 DNA를 사용하는 스토로지는 매우 높은 데이터 용량을 저장할 수 있는데 단 1g에 무려 10억 테라바이트 즉 1 제타 바이트의 데이터를 저장할 수 있다고 합니다. 동물 화석에서 발견한 DNA 추출하는 것에서도 알 수 있듯이 보존 상태만 좋으면 수천 년도 저장이 가능합니다. HDD나 CD의 수백 배 이상의 긴 시간이 지나도 사용이 가능합니다.
Twist Bioscience사는 2013년 데이터 밀도 2.2 페타 바이트(1024 테라바이트)인 1g의 DNA에 MP3 데이터를 삽입하는 기술을 개발했습니다. 미국의 통신 장비 업체인 시스코에 따르면 2020년에는 인터넷에 접속하는 기기가 전 세계적으로 500억대 이상이라고 말하고 있습니다. IDC는 2020년까지 세계의 디지털 데이터 양이 40 제타 바이트가 될 것이라고 말하고 있습니다. 이는 IoT기술의 발전의 영향이 클 것입니다.
사물들이 내는 데이터를 받아줄 그릇인 저장장치 기술, 이 기술이 빨리 발전해야 사물들의 목소리를 우리 인간이 활용하는 시대가 될 것입니다. 이 기술은 인류 발전에도 큰 도움이 될 것입니다. 근 미래에는 우리 피부에 DNA 저장장치를 붙여서 엄청난 데이터를 저장하고 다닐 수도 있겠네요. 영화도 몸에서 꺼내 보고 음악은 물론 각종 필요한 데이터를 몸에 지니고 다녀도 되는 시기가 올 수도 있겠네요.
