“인류 멸종 막을 비법”…유전정보 저장한 ‘불멸의 외장하드’ 등장[핵잼 사이언스]

[서울신문 나우뉴스]

인간의 게놈 정보 전체가 새겨져 있으며 수백만 년 동안 저장이 가능한 5D 메모리 크리스털. 사우샘프턴대학 연구진 제공

대지진이나 대규모 화산폭발 또는 소행성 충돌과 같은 재앙에서 인류가 멸종하지 않도록 도와줄 ‘불멸의 저장 장치’가 공개됐다.

영국 인디펜던트 등 외신의 18일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 영국 사우샘프턴대학 연구진은 인간의 게놈(생물이 가진 전체 유전 정보)을 5D 메모리 크리스털(5D optical data storage crystal)에 저장하는데 성공했다.

사우샘프턴대학 광전자연구센터(ORC) 연구진은 수십억 년 동안 지속될 수 있는 혁신적인 데이터 저장 방식을 이용해 멸종 위기에 처한 식물과 동물의 유전 정보를 기록할 수 있게 됐다고 밝혔다.

일반적으로 데이터 저장 장비는 시간이 지나면서 성능이 저하되므로, 새로운 기기에 옮겨 저장하는 등 꾸준한 ‘업데이트’가 필요하다. 그러나 연구진이 개발한 5D 메모리 크리스털은 고온이나 저온, 고압 등 극한의 환경에서도 수십억 년 동안 데이터 손실없이 360테라바이트 분량의 정보를 저장할 수 있다.

5D 메모리 크리스털 저장 장비는 2014년 ‘세계에서 가장 내구성 있는 데이터 저장장치 부문’에서 기네스 세계 기록을 획득하기도 했다.

사우샘프턴대학 연구진은 해당 장비에 대해 “지구상에서 화학적·열적으로 내구성이 가장 뛰어난 재료 중 하나은 용융 석영과 유사하다”고 설명했다.

용융 석영은 수정이나 규석의 분말을 융해시켜 만든 것으로, 주 성분이 유리이며 연화점이 높고 팽창 계수가 낮은 것이 특징이다. 일반적으로 천연 석영을 고온에서 용융하여 제조한다.

연구진은 “5D 메모레 크리스털 저장 장치는 얼음과 불, 최대 1000℃의 고온과 저온의 극한을 견딜 수 있다. 또 1㎠ 당 최대 10t의 직접 충격을 견딜 수 있고, 우주 방사선에 장시간 노출되어도 기능에 변화가 없다”고 설명했다.

현재 연구진은 이 저장매체가 최대 138억 년 동안 데이터를 저장할 수 있을 것으로 보고 있다.

인간 게놈 데이터를 ‘불멸의 저장장치’에 넣은 방법은?

연구를 이끈 사우샘프턴대학의 피터 카잔스키 교수는 초고속 레이저를 이용해 해당 크리스털에 정밀하게 데이터를 새겼다.

이 과정에서 ‘5D’ 기술이 적용됐는데, 이는 2D 형태인 종이나 자기 테이프의 표면에만 정보를 표시하는 것과 달리, 두 개의 광학적 차원과 세 개의 공간 좌표를 사용해 저장장치 전체에 정보를 기록하기 때문에 ‘5D 메모리’ 라는 이름이 붙었다.

오스트리아 할슈타트 소금동굴에 보관돼 있는 5D 메모리 크리스털. 사우샘프턴대학 제공

카잔스키 교수는 “5D 메모리 크리스털은 식물과 동물 같은 복잡한 유기체의 게놈 정보를 영구 저장소에 구축할 수 있는 가능성을 열어준다”면서 “5D 메모리 크리스털을 설계할 때, 그 안에 담긴 데이터가 먼 미래에 인류를 찾는 지능체(생물의 종 또는 지능을 가진 기계)에 의해 데이터가 해석(검색)될 수 있는지를 고려했다”고 설명했다.

이어 “크리스털에 표면에는 내부에 어떤 데이터가 저장돼 있고 어떻게 사용될 수 있는지를 설명해 놓았다”면서 “다만 이 저장장치는 참고할만한 것이 전혀 존재하지 않을 만큼 먼 미래에 발견될 수도 있다”고 덧붙였다.

현재 인류의 게놈 정보를 담은 ‘불멸의 저장장치’인 5D 메모리 크리스털은 오스트리아 할슈타트에 있는 소금 동굴 내에 있는 ‘타임캡슐’에 저장돼 있다.

인류 지식용 저장 장치도 마련

한편, 앞서 미국의 한 비영리 단체도 5D 메모리 크리스털에 인류 역사 개요를 저장했다고 밝혀 화제를 모은 바 있다.

지난 1월 미국의 아치 미션 재단은 사우샘프턴대학이 개발한 5D 메모리 크리스털에 6000만 페이지에 달하는 인류 지식을 저장한 뒤 스위스 플럼스 산속 금고 깊숙한 곳에 보관했다고 밝혔다.

여기에는 위키백과와 로제타 언어 아카이브의 모든 콘텐츠가 저장됐으며 향후 세계 문화, 예술, 문학, 과학, 스포츠, 역사 등의 10만권의 책과 수백만장의 사진과 일러스트가 추가될 예정이다.

노바 스피백 아치 미션 회장은 “우리 생애에 우주 에너지 폭발과 인간이 불러올 핵전쟁, 생물학적 종말 등 재앙적인 일이 일어날 가능성이 늘어나고 있다. 지구에 정말 나쁜 일이 발생하면 지구의 보험 정책, 즉 백업이 될 것”이라며 “이 프로젝트는 우리의 모든 지식, 역사, 예술, 과학 등을 구하는 일이며 이를 결코 잃어서는 안된다”고 밝혔다.

송현서 기자