인간의 뇌는 화학적·전기화학적 반응을 기반으로 복잡한 정보를 처리함
- EU 지원 CORENET 프로젝트는 화학반응 네트워크를 활용한 ‘분자 기반 컴퓨팅’ 기술을 개발 중임
화학반응 네트워크를 컴퓨터처럼 활용
- CORENET 프로젝트의 연구진은 인간의 뇌가 화학적 ·전기화학적 반응을 기반으로 복잡한 정보를 처리한다는 점에서 착안한 분자 기반 컴퓨팅 기술을 개발 중임
- 연구자들은 미세한 유체를 정밀하게 제어할 수 있는 미세유체칩 안에 화학반응 네트워크를 구현하고 이를 리저버 컴퓨팅에 활용함
- 이는 간단한 원료 물질을 온도·산도(pH)·염도·촉매 등 다양한 조건에서 반응시켜 여러 복잡한 화합물을 만든 뒤, 조건에 따라 어떤 물질이 생성되는지를 AI와 머신 러닝으로 분석하는 방식임
- 즉, 기존 컴퓨터가 전자회로에서 일어나는 전기적 신호를 이용해 정보를 처리한다면, CORENET은 복잡하고 비선형적인 화학반응 자체를 연산 과정으로 활용하는 셈임
화학적 리저버 컴퓨팅 자동화 성공
- 연구진의 주요 성과는 화학적 리저버 컴퓨팅의 전체 과정을 구현하고 자동화했다는 점임
- 미세유체 반응기에 다양한 화학물질을 투입해 비선형적인 반응 결과를 만들어내고, 이를 머신러닝으로 해석해 분류 및 예측과 같은 연산 작업을 수행하는 데 성공함
- 또한 화학반응 네트워크를 제어·모니터링하는 방법을 확립해 확장 가능한 분자 기반 컴퓨팅 시스템 개발의 기반을 마련함
분자 컴퓨터로 새로운 컴퓨팅 가능성 제시
- 연구진은 단순한 분자로부터 당류를 비롯한 복잡한 분자가 생성되는 포르모스 반응과 같은 자기조직화 화학반응이 실제 정보처리를 위한 연산 기반으로 활용될 수 있음을 입증함
- 현재는 새로운 화학반응 네트워크를 이용한 리저버 컴퓨터를 개발해 이러한 방식이 보다 일반적인 컴퓨팅 원리로 확장될 수 있는지 후속 연구를 진행하고 있음
CORENET 프로젝트
- 기간: 2022.04~2026.03
- 예산: 204만 7,125유로 (EU 204만 7,125유로 지원)
- 기관: UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MADRID (스페인)
