유전정보가 담긴 DNA 기반의 컴퓨터 저장장치를 주변에서 손쉽게 볼 수 있게 될 날도 멀지 않은 것으로 보인다.

MIT테크놀로지리뷰는 MS 연구소가 DNA 기반의 데이터센터 스토리지 시스템을 갖추겠다는 목표를 공식화했다고 보도했다.

MS는 지난해 7월 워싱턴대학과 공동으로 뮤직비디오 등 200MB의 데이터를 DNA 가닥에 저장, DNA저장 기록을 갱신했다. 이 연구는 인텔의 최고 칩 디자이너였던 카민이 이끌고 있다.

DNA는 최소 1000년, 최고 1만년까지 데이터 손상 없이 저장이 가능하다. DNA 분자는 맘모스의 뼈나 고대 인간의 유해에서 검출될 정도로 안정적이기 때문이다.

가장 중요한 것은 밀도다. 컴퓨터 메모리를 축소하려는 노력은 물리적 한계에 부딪히고 있지만 DNA는 엄청난 밀도로 데이터를 저장할 수 있다. 1,000조 byte의 정보를 mm3 단위로 저장할 수 있는 것. DNA 저장장치가 상용화 된다면 우리가 저장할 수 있는 정보의 양을 획기적으로 늘릴 수 있다.

하지만 실제 DNA 스토리지를 상용화하려면 해결해야 할 과제가 있다. 먼저 DNA 가닥을 제조하는 데 필요한 화학공정 때문에 번거롭고 비용이 많이 든다. 데모 프로젝트에서 마이크로소프트는 1344만8372개의 독특한 DNA 조각을 사용했다. 전문가들은 시장에서 그만큼의 재료를 사려면 80만 달러가 필요할 것이라고 분석했다.

MS는 DNA 저장을 상용화하려면 비용이 1만분의 1로 떨어져야 할 것으로 전망하며 많은 기업이 요구하면 이같은 진보가 가능하다고 강조한다.

데이터를 DNA에 기록하려면 디지털 비트를 DNA 코드(A, G, C, T의 뉴클레오티드 사슬로 이루어짐)로 변환해야 하는데 이 과정에 시간이 많이 걸린다. MS의 연구팀을 이끌고 있는 카민 박사는 “현재 초당 400byte인 기록 속도를 초당 100MB로 높여야 한다”고 말한다.

기록에 비해 데이터 읽기는 쉽다. 지금보다 두 배만 속도를 높여도 상업적 활용이 가능할 것이라는 게 MS의 전망이다.

이처럼 DNA에 데이터를 쓰고 검색하는 속도가 느리기 때문에 당장은 적용대상이 제한될 전망이다. 경찰의 비디오 증거물이나 의료기록 등 법 규제상의 이유로 오랫동안 보관해야하는 데이터가 그 예다.

이를 위해 마이크로소프트는 DNA 제조 스타트업인 트위스트바이오사이언스(Twist Bioscience)와 협력하고 있다. 이 회사는 DNA생산의 효율화를 추구하는 신생기업들 중 하나다. 트위스트 외에도 DNA스크립트, 누클라(Nuclera), 뉴클레익스(Nucleics), 에보니틱스(Evonetix), 카탈로그DNA 등 많은 DNA 생산 기업들이 있다.

이들 기업중 일부는 화학적으로 만드는 40년된 DNA 공정을 사람처럼 효소를 사용하는 공정으로 대체하려는 시도를 하고 있다. 하버드대 유전자 전문가들과 공동 연구하고 있는 DNA 기업인 로스알토스(Los Altos)는 미국 영화사들과 DNA 저장장치 활용을 논의 중이다. 51년 이전에 만들어진 영화의 절반 이상이 필름에 저장돼 있어 사라질 위기에 처했기 때문. 여기에다 고화질 비디오와 가상현실의 부상으로 저장 데이터가 폭발적으로 증가함에 따라 DNA저장을 심각하게 받아들이고 있는 것이다. 

[테크M = 장윤옥 기자(ceres@techm.kr)]