이석원 기자
폴딩앳홈(Folding@home)은 전 세계 가정에 있는 PC나 게임기, 스마트폰 등 익숙한 시스템 연산 능력을 합산한 분산 컴퓨팅으로 단백질 입체 구조를 분석하는 프로젝트로 코로나19 분석에서도 힘을 발휘하고 있다. 코로나19로 인해 폴딩앳홈에 전 세계가 주목한 결과 폴딩앳홈의 연산 처리 능력은 세계 랭킹 TOP500 슈퍼컴퓨터를 모두 합한 것보다 뛰어난 성능에 도달했다고 한다.
4월 14일 시점 폴딩앳홈 연산 능력을 다른 슈퍼컴퓨터와 비교한 결과를 트위터에 공개한 걸 보면 폴딩앳홈은 세계에서 가장 빠른 처리 속도를 자랑하는 IBM 서밋(IBM Summit)보다 15배 빠른 속도인 2.4엑사플롭스에 도달했으며 이 속도는 TOP500 슈퍼컴퓨터 연산 능력을 합한 것보다 더 빠른 것이다.
IBM 서밋은 다수 CPU와 GPU를 통합 처리하지만 폴딩앳홈은 전 세계 가정용 기기 처리 능력을 합산하는 분산 컴퓨팅 프로젝트다., 폴딩앳홈의 처리 능력은 프로젝트에 참여하는 사용자 수에 비례하기 때문에 이른바 인기가 능력에 직결된다. 폴딩앳홈이 시작한 건 지난 2000년 10월 1일이지만 시작부터 지금까지 20년간 처리 능력에는 부침이 있었다.
폴딩앳홈의 처리 능력에 첫 번째 정점을 찍은 건 소니 게임기 플레이스테이션3이다. PS3용 폴딩앳홈이 등장하면서 폴딩앳홈 PS3 참여자가 100만 명에 이르고 처리 속도는 분산컴퓨팅에서 처음으로 1페타플롭스에 도달했다. 하지만 소니는 PS3용 폴딩앳홈 제공을 2012년 멈췄고 다른 플랫폼 사용자도 멀어지면서 2020년 1월에는 전체 사용자 수는 3만명에 머물렀다.
하지만 2월 전환기가 찾아온다. 폴딩앳홈 전체 사용자 수는 3월 3만명에서 무려 40만명으로 급증했다. 4월에는 다시 70만명을 넘어섰다. 사용자가 보유한 사양도 상당히 높아진 상태인 만큼 현 시점에선 처리 속도가 너무 빨라 서버 측 과부하가 되어 버리는 상황이라는 설명이다.
이 상황을 만든 건 코로나19다. 폴딩앳홈은 233건 연구 논문에 기여하고 있으며 여기에는 항생제 내성균과 에볼라 바이러스 단백질 구조 분석 등 중요한 연구도 포함되어 있다. 이런 폴딩앳홈은 물론 코로나19 분석에도 사용되어 엔비디아가 공식적으로 코로나19와 싸울 GPU 컴퓨팅 능력을 돕자는 트윗을 올리기도 했다.
폴딩앳홈은 단백질의 폴딩이라고 불리는 입체 구조를 분석하는 프로젝트다. 단백질을 구성하는 아미노산간 수소 결합과 이황화 결합이 이뤄지므로 각각의 단백질은 고유 입체 구조로 안정화한다. 이 고유 입체 구조는 단백질을 구성하는 아미노산 서열에서 예측이 어렵기 때문에 폴딩앳홈 같은 초고속 연산 능력을 필요로 한다.
폴딩앳홈의 연산 능력을 이용해 새로운 코로나19를 분석하는 프로젝트는 여러 개가 있다. 4월 13일에는 코로나19 내부에 있는 복제 능력을 담당하는 단백질 RNA 의존성 RNA 중합 효소 RdRp 관련 연구가 발표됐다. 현재 개발 중인 백신은 코로나19 표면 항원을 대상으로 한 것이 대부분이지만 이 표면 항원 변이에 의해 약제 내성을 갖도록 진화할 가능성이 높은 부분이며 돌연변이에 의해 개발된 백신은 쓸모가 없어질 가능성도 지적된다. 하지만 연구팀에 따르면 RdRp는 바이러스 내부에 위치해 연구가 어렵지만 매우 변이가 어렵기 때문에 약물 대상으로 유망하다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이원영 기자
정용환 기자
