쌀알 끝에 놓이는 세계 최소 컴퓨터...설계방식 및 용도는?

[키뉴스 이재구 기자] 쌀알은 물론 소금알갱이나 깨알보다도 훨씬 작은 컴퓨터가 등장했다. 미국 미시건대가 21일(현지시각) 쌀알 끝에 올려놓을 수 있는 세계에서 가장 작은 컴퓨터를 개발해 공개했다. 크기가 지금까지나온 세계최소형 컴퓨터의 10분의 1에 불과한 0.3mmx0.3mm다.

미시건대는 이 초소형 컴퓨터 개발이 단순한 개발 이상의 의미를 지니고 있는 것으로 평가하고 있다.

미국 미시건대가 개발해 공개한 세계에서 가장 작은 컴퓨터. 크기가 0.3x0.3mm에 불과하다. 암발견, 눈안쪽 안압측정, 석유저장소 모니터링 등에 활용될 것으로 기대를 모으고 있다. (사진=미시건대)

미국 미시건대가 개발해 공개한 세계에서 가장 작은 컴퓨터. 크기가 0.3x0.3mm에 불과하다. 암발견, 눈안쪽 안압측정, 석유저장소 모니터링 등에 활용될 것으로 기대를 모으고 있다. (사진=미시건대)

연구팀의 데이비드 블로 교수는 발표문에서 "우리 컴퓨터는 IBM이 (올해 3월) 발표한 초소형 컴퓨터(1x1mm)보다도 10배나 더 작아서 더 작은 공간에서도 사용할 수 있다. 또한 IBM컴퓨터와 달리 환경을 감지할 수 있다. IBM 초소형컴퓨터는 스스로를 식별하는 코드를 전송할 수는 있지만 물리적 환경은 감지하지 못한다"고 말했다.

미시건대의 이 초소형 컴퓨터는 온도를 전자 펄스로 정의된 시간 간격으로 변환해 주는 정밀센서를 사용해 설계됐다. 컴퓨터는 세포 덩어리 같은 가장 작은 영역의 온도까지도 감지할 수 있어 섭씨 0.1도의 온도까지 감지해 알려준다. 이에따라 연구진은 이 기기가 정상 세포 온도보다 더 높은 온도의 종양 발견은 물론 그 치료법을 평가하는 첨단 종양학에 활용되기를 희망하고 있다.

게리 루커 방사선과 및 생체공학교수는 "온도센서가 작고 생체 적합성이 있기 때문에 이를 쥐에게 이식할 수 있으며 암세포가 그 주위에서 자랄 수 있다. 우리는 이 온도 센서를 사용해 종양내부 온도 변화를 정상 조직과 비교해 온도변화를 보고 치료의 성공 여부를 결정할 수 있다"고 말했다.

미시건대 엔지니어들은 지난 2015년 마이크로모트(2x2x4mm)를 만들어 세계 최소형 컴퓨터를 만들었으나 올해 3월 IBM이 소금알갱이 보다 작은 컴퓨터(1x1mm)를 내놓으면서 이 자리를 내주어야만 했었다. 미시건대는 IBM컴퓨터보다 더 작은 컴퓨터를 만들기 위해 새로운 접근방식을 택해야 했다.

미국 미시건대가 지난 2015년 발표한 2x2x4mm크기의 미시건 마이크로 모트. 전력이 끊어져도 프로그램과 데이터를 저장할 수 있다. (사진=미시건대)

미국 미시건대가 지난 2015년 발표한 2x2x4mm크기의 미시건 마이크로 모트. 전력이 끊어져도 프로그램과 데이터를 저장할 수 있다. (사진=미시건대)

IBM이 지난 3월 발표한 소금알갱이보다 작은 1x1mm 크기의 초소형 컴퓨터.(사진= IBM)

IBM이 지난 3월 발표한 소금알갱이보다 작은 1x1mm 크기의 초소형 컴퓨터.(사진= IBM)

블로 교수는 "우리는 기본적으로 똑같이 저전력을 사용하되 빛을 견딜 수 있는 새로운 회로설계 방식으로 접근해야 했다"고 말했다.

미시건대 팀은 컴퓨터 크기가 너무 작아서 통신 안테나를 달 수 없었다. 연구진은 대신 가시광으로 데이터 송수신을 할 수 있도록 했다. 초소형 기지국은 전원 및 프로그래밍을 위한 빛을 제공하고 데이터를 수신한다. 기지국 및 그리고 단말기 자체의 전송LED로부터 나오는 빛은 이 초소형컴퓨터의 작은 회로에서 많은 전류를 유도해 낼 수 있다. 하지만 아쉽게도 이 초소형 컴퓨터는 전력이 끊기면 데이터를 저장하지 못한다.

미시건대에 따르면 이 초소형 컴퓨터는 제한된 기능으로 인해 특정 연구나 활동을 위한 수요에 사용될 수 밖에 없다.

그럼에도 이 초소형 컴퓨팅의 성공은 다른 분야의 연구를 위한 문을 열어주는 것으로 평가받고 있다.

데이비드 블로 교수는 "우리가 (지난 2015년) 처음으로 밀리미터급 초소형 컴퓨터를 만들었을 때 사실 우리는 이를 어떻게 유용하게 사용할 수 있을지 몰랐다. 하지만 우리가 발표하자마자 엄청난 문의를 받기 시작했다"고 밝혔다. 미시건대에 따르면 이 초소형컴퓨터는 눈 안쪽의 압력 감지, 암 연구, 석유저장소 모니터링, 생화학 과정 모니터링, 작은 달팽이 연구 등에 사용될 수 있다.

하지만 IBM과 미시건대는 이 초소형 컴퓨터를 컴퓨터로 인정해야할지에 대해서는 확신하지 못하고 있다. 블로 교수는 "우리는 이것을 컴퓨터라 불러야할지 알 수 없다. 최소한의 기능이 필요한지에 대한 훨씬 더 많은 의견이 있다"고 말했다.

한편 지난 2015년 발표된 미시건대의 초소형 컴퓨터 미시건 마이크로 모트(Michigan Micro Mote)는 2x2x4mm 크기였으며 전력이 끊기더라도 프로그램과 데이터를 유지할 수 있다.

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