DNA는 생명 설계도라고도 불리며 생존에 필요한 유전자 데이터가 보존되어 있기 때문에 거대한 스토리지로 생각되고 있다. 싱가포르국립대학 연구팀은 DNA 내 빛 패턴을 기록하고 보존하는 백캠(BacCam)이라는 방법을 고안했다.
인터넷에 존재하는 디지털 데이터는 급격하게 증가하고 있으며 2025년까지는 17.5조GB라는 상상할 수 없는 양에 이를 전망이다. 여기에서 계속 증가하는 디지털 데이터를 보존하는 스토리지로 하드디스크나 SSD 등 기존 스토리지에 취해 변하는 존재로 최근 주목받고 있는 게 DNA다.
연구팀은 기주에 있는 모든 생물에서 중요한 구성 요소인 DNA는 다양한 생명 기능에 관여하는 일련의 단백질을 발현하는 유전 정보를 보존하고 있다며 이런 데이터를 저장할 수 있으며 이는 DVD 4,500만 장을 저장하는 것과 같다고 말한다.
연구팀은 또 DNA는 기술 진보에 의해 수비게 편집이 가능해졌으며 DNA는 기존 스토리지에 비해 콤팩트하고 내구성이 뛰어나기 때문에 수세기에 걸쳐 정보를 저장할 수 있다고 말한다.
연구팀이 개발한 백캠은 다양한 생물학적 기술과 디지털 기술을 융합하고 생물학적 컴포넌트를 이용해 디지털카메라 기능과 같은 기술을 DNA에 가져오는 시스템이다. 지금까지의 DNA에 대한 화상 보존은 한 번 촬영한 화상을 데이터 처리해 DNA에 기입, 해당 DNA를 해석해 원래 화상을 출력하는 것이었다. 연구팀이 편성한 건 청색광 유무에 반응하는 성질을 갖는 유전자 재조합 효소를 이용해 해당 반응을 직접 DNA에 기록하는 것으로 화상 데이터를 대장균 DNA에 보존한다고 한다.
연구팀은 백캠을 이용해 문자나 일러스트 등 픽셀 패턴을 DNA에 기록하는데 성공하고 있다. 또 데이터를 기록한 DNA 시퀀싱을 해 원래 데이터를 복원하는데 성공했다고 보고하고 있다. 또 픽셀 패턴을 이용한 실험은 이미지 재구성에 94% 높은 정밀도로 성공한 것으로 밝혀졌다.
연구팀은 또 빨강과 파랑이라는 여러 파장 빛을 이용해 서로 다른 이미지 2개를 동시에 기록하고 높은 정확도로 저장, 출력하는데 성공했다고 보고헀다. 청색광에 반응하는 시스템과 적색광에 반응하는 시스템을 조합해 멀티 컬러 화상 기록을 할 수 있다.
실험에선 청색과 적색 미소 픽셀 패턴을 복합해 DNA에 기록하는 혹은 두 패턴을 전환하며 기록하는 실험을 진행했다. 그 결과 2가지 방법 모두 90% 이상 높은 정밀도로 저장, 출력이 가능하다는 걸 보여줬다.
연구팀은 이 방법은 생물학적 시스템과 디지털 기기를 통합하는데 중요한 이정표라며 살아있는 디지털 카메라 작성에 성공했다고 보고하고 있다. 또 DNA 데이터 저장에 있어 추가적인 응용 프로그램을 개발할 뿐 아니라 기존 데이터 기록 기술을 생물학적 프레임워크에 도입할 수 있게 한다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.