"벌레로부터 미래 컴퓨터 개발의 실마리를 얻는다"

전혀 관련이 없을 것같은 "벌레"와 "컴퓨터"의 상호 연관성이 미국
과학자들에 의해 연구되고 있다.

이같은 실험의 목적은 미래 컴퓨터로 불리는 "바이오 컴퓨터" 개발.

미국 과학잡지 포퓰러 사이언스는 최신호(3월)에서 생물체처럼 스스로
생각하고 외부 자극에 반응하는 바이오 컴퓨터 개발을 위해 미국에서는
생물학과 컴퓨터공학의 결합이 활발히 시도되고 있다고 전했다.

대표적인 것이 오리건대학 신경과학연구소 로커리 박사팀의 "바이오봇
(biobot)" 개발이다.

로커리 박사팀은 작은 선충의 신경조직을 그대로 로봇에 응용해 내는데
성공했다.

외부에 대한 선충의 신경반응을 일정한 프로그래밍 코드로 변환해 로봇에
적용한 것이다.

이 로봇은 마치 선충이 먹이를 감지해 특정 방향으로 움직이는 것처럼
스스로 인지하고 판단해 명령을 내리는 능력을 갖고 있다.

로커리 박사팀에 따르면 아무리 작은 선충이라도 그것의 신경조직은 컴퓨터
의 논리회로보다 훨씬 복잡하다.

굳이 수치로 나타낸다면 펜티엄II급 마이크로프로세서보다 1천배정도
뛰어나다는 것이다.

로커리 박사팀의 당초 실험 목적은 인간과 비슷한 수준의 사고능력을 갖는
컴퓨터를 개발하는 것이었다.

선충 신경조직의 알고리즘을 컴퓨터에 적용할 경우 인간수준의 사고능력을
갖는 컴퓨터를 만드는데 결정적인 역할을 할수 있을 것이란게 로커리 박사의
생각이다.

로커리 박사는 "선충의 신경조직은 모두 3백2개의 뉴런으로 구성돼 있기
때문에 그것들을 모방한 컴퓨터를 만드는 데는 별 어려움이 없다"고 말했다.

그는 "그러나 약 1조개의 뉴런으로 구성된 인간의 신경조직을 컴퓨터에
응용하는 일은 앞으로도 많은 연구가 필요하다"고 말했다.

마이크로소프트 연구소도 워싱턴주립대와 공동연구팀을 만들어 생물체와
컴퓨터 시스템사이의 공통분모를 찾아내는 연구에 들어갔다.

이 연구팀은 생물학과 컴퓨터공학 분야 전문가 12명으로 구성됐다.

연구팀의 리더를 맡고 있는 에릭 호비츠 박사는 "궁극적으로 인간 뇌수준의
능력을 가진 컴퓨터 칩을 개발하는게 목적"이라며 "우선 이 컴퓨터 개발의
열쇠가 될 생명체의 신호전달기능을 풀어내는 것"이라고 말했다.

이 연구팀이 1차 실험대상으로 삼은 생물은 바다 달팽이.

실험과정은 달팽이 뇌속에 컴퓨터 칩을 넣어 달팽이의 신경전달과정을
기록하는 것이다.

실험에 참여한 생물학자들은 이 칩을 이용해 달팽이의 신경체계를 충분히
밝혀낼 수 있을 것으로 보고 있다.

연구팀은 앞으로 10년안에 이같은 원리를 인간의 뇌에 적용해 인간이 사고
하는 과정과 그 구조를 밝혀 낸다는 계획이다.

이같은 실험들은 모두 일종의 "전자뇌(electronic-brain)"로 불리는 뉴로
컴퓨터를 만들기 위한 것이다.

뇌수준의 사고력을 가진 컴퓨터를 만들기 위해서는 우선 뇌의 신경세포를
비롯해 인간의 뇌 전체가 어떤 절차나 메커니즘에 따라 사물을 판단 추리
예측하는지를 알아내야 한다.

그런 다음 해명된 메커니즘을 광, 퍼지, 초병렬처리 등 각종 기술을 통해
인공적으로 뇌 신경세포를 만들어내고 그것을 한개 또는 한묶음의 반도체
칩으로 완성해야 한다.

뇌에서 이뤄진 사고 결과를 전기 신호로 바꿔 컴퓨터에 전달함으로써
각종 기기를 움직일수 있게 하는 것도 바이오컴퓨터 연구에서 중요한 분야의
하나다.

생각만으로 컴퓨터를 작동시키는 기술이 대표적이다.

미국 에모리대학에서 지난해 9월 이같은 기능을 가진 컴퓨터 시제품을
내놨다.

키보드를 누르거나 말을 할 필요없이 단지 생각만 하고 있으면 그 내용이
저절로 모니터에 뜨는 제품이다.

아직 컴퓨터 자체에 생체의 사고기능을 확보한 것은 아니고 컴퓨터와
생체를 연결해 생체의 사고기능을 활용한 것에 불과하지만 이 제품은 바이오
컴퓨터 개발에 중요한 전기를 마련한 것으로 평가되고 있다.

< 정종태 기자 jtchung@ >

( 한 국 경 제 신 문 1999년 3월 3일자 ).