정보연산의 패러다임 변화, DNA 컴퓨터

□ 인공지능, 자율주행차, 빅데이터 등의 신성장 산업 발전 추세에 따라 대용량의 정보를 연산할 수 있는 새로운 컴퓨팅 기술에 대한 필요성이 증가

• 폰노이만 방식의 순차적 연산을 수행하는 기존 컴퓨터 기술로는 다량의 정보를 한번에 처리 할 수 있는 병렬처리 기능이 제한적

 

□ 분자 및 DNA의 특성을 계산의 도구로 사용하여 계산 시간을 단축시킬 수 있는 초병렬처리 특성을 가진 DNA컴퓨터 기술 모색

• 특성 염기에만 결합하는 DNA의 상보적 특성을 이용하여, 생물학적 실험을 통해 기존 컴퓨터로 계산 불가능한 문제의 알고리즘을 해결

□ DNA를 이용한 계산 기능 뿐만 아니라, 정보통신 및 바이오, 나노기술이 융합된 새로운 형태의 기술 탄생과 산업 구도 변화에 대한 가능성

• IT-BT-NT 기술이 융합된 정보처리 및 의료 기술, 나노응용 분야에서 새로운 산업혁신이 등장할 수 있는 잠재력 주목

향후 전망

○ 인공지능, 빅데이터, 자율주행차등이 등장에 따라 빠른 연산과 병렬처리의 필요성의 확대로 새로운 연산과 컴퓨팅 기법에 대한 계산 패러다임은 계속해서 등장할 전망

양자역학적 특성을 이용한 양자컴퓨터에서부터, 빛의 성질을 이용한 광컴퓨터, 분자 계산을 이용한 DNA 및 분자컴퓨터 등 새로운 컴퓨터에 대한 주목

새로운 컴퓨터 기술은 기존의 2진법 체계를 넘어서, 더 많은 정보를 한꺼번에 처리할 수 있는 초병렬처리 기능이나 초고속 연산 속도에 중점을 두고 발전할 것으로 예측

DNA등의 분자를 이용한 정보 처리 시스템 구축을 위해서는 계산 패러다임, 알고리즘, 프로그래밍 언어의 구축과 함께 저렴하며 표준화된 실험 기술의 발전이 필요

○ DNA의 화학반응을 이용한 컴퓨터 기술은 현재 시작단계지만, 정보통신 및 바이오, 나노기술과 융합된 IT-BT-NT의 새로운 산업 형태로 발전 전망

DNA컴퓨터의 최적 알고리즘 및 범용 기술, 실장 기술 등의 현실적 제약으로 현존 실리콘 기반 컴퓨터와의 경쟁보다는 분자 레벨의 여러 가지 정보 처리를 통해 파생되는 융합 기술 응용 분야로 발전 할 가능성

DNA분자를 MEMS 기술과 융합하여 분자 기계 형태의 트랜지스터나 DNA 전선 등으로 활용하거나 내시경이나 인체 삽입형 치료기등 의료용으로 응용하는 형태로 현실에 가까워질 전망