KAIST는 공학생물학대학원 최영재 교수 연구팀이 DNA를 활용한 초미세 ‘분자 컴퓨터’를 구현했다고 24일 밝혔다.

이번 기술은 DNA 염기 간 간격인 0.34나노미터 수준에서 작동하는 바이오 트랜지스터를 기반으로 한다. 기존 2나노 공정 반도체보다 훨씬 작은 단위에서 정보 처리가 가능한 구조다.

연구팀은 입력 신호에 따라 DNA 분자가 결합과 분리를 반복하며 배열을 바꾸고, 이 상태를 유지하도록 설계했다. 이를 통해 계산과 동시에 정보를 저장하는 ‘바이오 메모리’ 기능을 구현했다.

기존 DNA 회로는 한 번 반응하면 소모되는 한계가 있었지만, 이번 기술은 초기화 없이 상태를 유지하며 연속 연산이 가능한 ‘리셋 없는 회로’를 구현한 것이 특징이다.

이번 성과는 반도체 핵심 소자인 트랜지스터 기능을 분자 수준에서 구현했다는 점에서 의미가 있다. 대학측은 향후 초소형 컴퓨터와 맞춤형 질병 진단 등 다양한 바이오·의료 분야에 활용 가능성이 있다고 설명했다.

최영재 교수는 “DNA 기반 분자 컴퓨터 구현 가능성을 한 단계 확장한 연구”라며 “바이오 컴퓨팅 분야 전반에 새로운 방향을 제시할 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부가 지원하는 미래유망융합기술파이오니어사업, 교육부 지원 기초연구사업과 KAIST Quantum+X 융합 연구개발사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 4월 1일자에 게재됐다.