쌀알보다 작은 컴퓨터가 있다?

과학이 생활을 만날 때! 3M은 과학과 생활의 접점에서 인류의 삶의 질 향상을 위해 노력해 왔습니다. 3M의 브랜드 DNA에 과학이 새겨져 있습니다. 한국쓰리엠은 실험과 개발, 연구 과정에서의 이야기들을 통해 보다 많은 사람들이 과학과 기술에 관심을 가지기를 기대합니다.

1세대 컴퓨터의 모습, 기억하시나요?

지금의 컴퓨터와는 매우 다른 모습을 하고 있죠. 방 하나를 다 차지할 정도의 크기에, 무게는 30톤에 육박했습니다. 기능도 현대의 컴퓨터보다는 이름의 본질(computer, 연산자)에 걸맞은 기능을 갖추고 있었습니다.

하지만 여러 컴퓨터 제조사의 노력과 기술의 발전 덕분에 지금 우리는 한 손에 들어오는, 1kg도 채 되지 않는 컴퓨터를 들고 다닐 수 있게 되었습니다. 네 스마트폰 말이죠. 하지만 점점 더 빠르고, 작고, 가벼워지는 컴퓨터에 한계란 없나봅니다. 쌀알보다 작은 컴퓨터가 등장한 것을 보면 말이죠. 

‘세계에서 가장 작은 컴퓨터’ 개발 타이틀을 쥐고 있는 미시간 대학교(University of Michigan)의 엔지니어 연구팀은 다시 한번 자신들의 기록을 경신했습니다. 세계에서 가장 작은 컴퓨터였던 2x2x4mm 크기의 ‘미시간 마이크로 모트(Michigan Micro Mote)’ 보다 더 작은, 0.3mm 길이의 초소형 컴퓨터를 개발한 것입니다. 쌀 한 톨보다 작기는커녕, 육안으로 보기에도 힘들 정도로 작습니다.

크기가 0.3mm에 불과하지만, RAM부터 광전지, 프로세서, 무선 송수신기까지 필요한 건 다 들어있습니다. 하지만 크기가 너무 작아 기존의 무선 안테나를 넣을 수 없기 때문에, 데이터는 가시광선을 통해 전송합니다.

이정도의 소형화를 위해 미시간 대학교의 연구팀은 크게 두 가지 과제를 해결해야 했습니다. 저전력으로 구동할 수 있고, 그럼에도 높은 정확도를 유지해야 했죠.

사실 0.3mm 길이의 이 컴퓨터는 우리가 생각하는 일반적인 컴퓨터라기 보다는 ‘정밀 온도 센서’에 더 가깝습니다. 세포와 같이 아주 작은 부분의 온도도 0.1도 오차범위 내에서 정확하게 측정 가능하죠.

이렇게 작은 컴퓨터를 대체 어디에 활용할 수 있을까요? 물론 과제를 하거나, 이메일을 보내거나, 페이스북을 할 수는 없겠죠. 이 초소형 컴퓨터는 다양한 분야에서 활용될 수 있겠지만, 미시간 대학교 팀에서는 종양 탐지라는 보다 구체적인 부문에 활용하기 위해 이 컴퓨터를 설계했습니다.

종양 조직이 주변의 정상 조직 대비 온도가 높다는 몇몇 연구 결과가 있기는 하지만, 이를 뒷받침하는 구체적인 데이터는 없었습니다. 초소형 컴퓨터 프로젝트에 오랜 시간 협력해 온 개리 루커(Gary Luker) 방사선 및 의공학 교수는 관련하여 이렇게 설명합니다. “이 온도 센서로 종양과 정상 세포 간 온도 변화를 파악할 수도 있고, 이러한 변화를 파악함으로써 치료 효과가 있는지 여부를 파악할 수도 있습니다.” 

물론 기기의 소형화에 대한 우려점이 있는 것도 사실입니다. 눈에 띄지 않을 정도로 작기 때문에 사생활 침해나 보안 취약성 등의 문제가 발생할 수도 있습니다. 때문에 이러한 기술이 가져오는 득과 실을 잘 판단하는 것이 중요하겠죠.

미시간 대학교에서 개발한 이 세상에서 가장 작은 컴퓨터가 과연 ‘컴퓨터’인가, 하는 의견이 있기는 하지만 어떻게 부르든 간에 이 기계가 무궁무진한 잠재력을 지니고 있는 것만은 분명해 보입니다.