이 글은 2012년 2학기 신경생물학 과제로 제출한 글입니다.

 


주제 : 데카르트의 심신이원론에 대해 어떻게 생각하는가? 영혼과 육체를 구분할 수 있는가? 어디에 영혼이 존재한다고 생각하는가? 왜 그렇게 생각하는가?

*종교와 관련된 내용이 불가피하게 첨가되었습니다.

 

나는 데카르트의 심신 이원론에 대하여 기본적으로 지지하는 입장이다. 그러나 인간의 육체는 영혼의 그릇이고, 이 두 개체는 인간의 어느 특정 지점에서 교차한다는 것은 아니라고 본다. 그 이유는 이원론의 개념 가지고 있는 뉘앙스가 인간 영혼에 의해서 일방적으로 지배당하는 육체의 이미지를 떠올리게 하기 때문이다.

 

나는 기독교 신앙을 가지고 있고, 인간의 육체는 썩는 한계를 가지고 있지만, 우리의 영혼은 육체가 사라지더라도 그 이후가 존재한다는 것을 믿는다. 그 영혼의 실체는 인간이 가지는 마음 혹은 생각과 다르고, 이 것들을 촉발시키는 가장 원초적인 원인에 해당한다고 본다. 그리고 이 영혼들은 기본적으로 기쁜 마음, 선한 생각을 추구한다고 생각한다. 내가 믿는 영혼은 인간의 육체에 정착하는 순간부터, 그 둘은 깊은 상호작용을 시작한다. 영혼은 육체를 뜻하는 대로 움직이게 하며, 동시에 육체의 상태가 영혼의 육체에 대한 통제력에 영향을 미친다.

 

인간의 육체는 분명 진화에 의해 도달한 형태이다. 진화를 통해 도달한 우리의 육체는 생존과 자신의 유전자를 다음 세대로 지속시키기 위한 번식의 본능을 가지고 있다. 그래서 우리는 배고프면 맛있는 것을 먹기 위해 발버둥 치고, 번식을 위해 성욕을 발산한다. 이러한 여러 가지 동물적인 본능들은 인간의 육체가 원하는 것이다. 하지만 인간과 동물들을 구분시키는 것은 이러한 본능들을 인지하고 통제하는 능력이다. 그리고 육체를 통제하는 역할을 맡은 것이 영혼이다.

 

하지만 이 통제는 종종 한계를 보이곤 한다. 그 한계는 육체에 의해 발생한다. 우리의 몸은 병을 앓거나, 무척 피로하거나, 혹은 유전적인 문제에 의해서 영혼이 바라는 바와 다른 결과를 만들어낸다. 즉 우울하거나 분한 감정, 혹은 선() 입각하지 않은 행동들을 유발한다. (내가 여기서 말 하는 선은 기독교 신앙에서 추구하는 가치에 부합하는 것이다. ) 반대로 건강하고 최상의 컨디션을 가진 육체는 영혼의 힘이 강하다.

 

내가 이렇게 생각하게 되는 이유는, 나의 경험에서 나온 것이다. 나는 아토피라는 병마와 싸우면서 전체적인 몸의 밸런스가 많이 무너진 상태로 오랫동안 지냈는데, 그 때문에 언제나 부정적인 감정과 생각을 가지고 있었다. 하지만 꾸준한 운동을 통해 몸의 건강을 되찾았고, 동시에 나의 부정적인 생각과 감정들로부터 멀리 도망칠 수 있게 되었다. 지금도 심한 스트레스나 우울함이 느껴지면 쉬거나, 운동을 하면서 몸의 활력을 찾는 것으로 극복하고 있다.

 

나의 생각에 근거로 삼는 것은 또 한가지가 더 있다. 얼마 전에 본 다큐멘터리에서는 심장의 기억과 감정 및 생각에 미치는 영향을 다루었다. 심장박동을 조절해주는 태국마사지를 통해서 감정을 다루는 모습과, 심장이식을 통해서 죽은 기증자의 기억과 성향을 옮겨 받은 사례들이 소개되었다. 즉 심장은 혈액을 전신에 공급해주는 것 외에도, 감정과, 기억, 생각에 영향을 미친다는 것이다.

 

다시 짧게 정리하자면 이렇다. ; 우리의 영혼은 기쁨과 선이라는 추구하는 방향이 있고, 영혼은 우리의 육체를 이용하여 그 뜻을 피려 한다. 하지만 진화를 통해 발달한 육체는 그 상태와 환경에 따라서 영혼의 활동에 큰 영향을 미친다.    

 

여기까지가 내가 생각하는 육체와 영혼의 관계이다. 그러나 아직 정리하기 힘든 질문들이 몇 가지 더 있다. 첫 번째로 영혼이 어디서 오는 것인가에 대한 것이다. 영혼은 언제 어디서 어떻게 창조되는지 궁금하다. 두 번째로 영혼이 어떻게 육체에 정착하는지에 대한 것이다. 이 질문에 대해서 데카르트는 송과선을 제시했지만, 그에 대한 근거는 아무것도 없고, 나 역시 어떠한 것도 주장할 수 없다. 다만, 나는 영혼이라는 것은 우리에 몸 속 어딘가에 자리한 이미지로 생각하지 않고, 나의 몸 전체를 이불처럼 감싼 이미지로 생각하곤 한다. 마지막으로 영혼은 육체의 죽음의 어떤 단계에서 육체를 떠나가느냐에 대한 질문이 있다.

 

이들 모든 질문들이 해결되길 바라진 않는다. 죽음으로서 영혼과 관련된 모든 질문들은 모두 해결될 것이기 때문이다. 영혼이라는 것이 과학적으로 밝혀지는 것도 바라지 않는다. 과학이 영혼을 밝혀낸다는 것은 결국 인간이 유물론에 종속된다는 것이기 때문이다. 합리적으로 보이지만, 자신을 포함한 인간의 가치를 낮추어 삶을 아름답지 못하게 만드는 일이라 생각한다. 그러기에 나는 생물학을 공부하면서 영혼의 영역은 과학의 탐구 대상이 아니라 말하고 싶다. 

 

 

 

 

 

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  • Gwany 2012.09.02 23:58 신고

    대체 신경생물학이라는 과목은 어떤 과목이길래 과제로 이런 주제가 나온단말인가ㅋㅋㅋㅋ
    분명 신경생물학의 과제라고 적혀엤는데.. 동양철학 교양시간에 들었던 내용이 머릿속에서 왔다갔다 하게 만드는 글이네여-ㅋ 영혼과 육체의 관계라~ 흥미로운 주제였슴다!ㅋ

    그리구 마지막에 나열된 질문들~
    과학적으로 뭔가 연구성과가 나오기 전까진 종교의 영역에서 설명할 주제들이겠지만, 언젠가는 신의 뜻이 아닌 인간의 지식에 의해 설명될 수 있는 날이 올수 있지 않을까 싶네~

    과학적인 지식이 되었건, 정치적인 이슈가 되었건, 당시의 살았던 사람들의 평균적인 지적수준에서 설명할 수 없는 부분을 설명해주는 것이 종교라는 뭐 그런 생각을 가지고 있어서-ㅋ

    아오 기껏 놀러와서 그냥 손가락 가는대로 쓰고 가긴 한다만- 암튼 재밌게 읽었슴!ㅋ

  • 임의진 2012.09.05 00:25

    교수가 very impressive 라고 할 만 하네. 영혼과 육체의 관계에 대한 주제는 과학이 영원히 해결하지 못할거야~ 해결한다 해도 자기 말처럼 유물론적 관점에 불과할테니, 온전한 것은 아니겠지.
    사실 육체와 영혼의 관계는 기독교 내부에서조차 논쟁거리니까~ 천주교에서 연옥설을 주장하는 것도 그렇고, 천년왕국과 하나님 나라에 대한 개념 혼동도 그렇고..
    무엇보다도 나는 이 글에서 자기가 기독교 신앙에 입각하여 영혼에 대해 생각해 보았다는 것이 너무 기특하다는 생각이 든다.^^

  • 임의진 2012.09.05 00:34

    좀 더 기독교적인 관점에서 내 생각을 말하자면... 하나님이 본래 만드신 인간은 육체든 영혼이든 선했을거야. 그런데 아담의 타락 이후 인간은 전적으로 부패했다고 그러거든. 여기서 전적으로 부패했다는 것은 육체뿐만 아니라 영혼까지도 부패했다는 말인 것 같아. 그래서 인간은 자신의 힘으로 스스로 하나님이 원하시는 완전한 모습에 이를 수가 없게 됐고, 따라서 예수님께서 우리를 그 전적인 타락으로부터 구원해 내시잖아. 그렇다면 지금 우리는 이미 구원받았으니까 선한 영혼을 가지고 있으나 육체는 아직 선함에 이르지 못했다는 거겠지? 바울도 마음에는 원이로되 육신이 연약하도다- 라고 고백하듯이 말야. 아직 선함에 이르지 못한 육체는 하나님의 나라가 완성되는 날에 새 몸을 입고 하나님이 원하시는 완전함에 이를거야. 그런데 예수를 그리스도라 믿지 않는 사람들은 아직도 그들의 영혼과 육체가 부패한 상태에 있는거고, 그 날에도 완전해질 수 없겠네..ㅠ




















  직장인이나, 학생들이나,  나이가 적으나 많으나, 매 한가지로 고생하는 것이 있다. 바로 점심식사 후 눈꺼풀을 무겁게 짓누르며 쏟아져 오는 식곤증이다. 보통 12시부터 점심식사를 하고, 오후 1시쯤에 오후 일과를 시작하는 것은 공통적이다. 그리고 2시쯤 되면 머리가 띵하고, 도저히 고개를 들 수 없는 지경이 되는 사람들이 속출하기 시작한다. 이 때만큼 마음 놓고 낮잠을 잘 수 있다면 여한이 없을 정도이다.

                                               

  하지만 학생들은 선생님들의 감시망 안에 있고, 직장인들은 언제 뒤에서 지켜볼지 모르는 상사의 눈에 걸리면 안된다. 결국 늘어나는 것은 내 몸이 섭취하는 카페인 양이다. 만약 콜라를 마신다면 동시에 28개의 각설탕을 먹게 되고, 커피믹스를 마신다 하면 매 컵마다 13그램의 당을 먹어주는 꼴이다. (초콜릿은 말 할 필요가 없다.) 카페인만 늘어날 뿐 아니라 점심시간에 섭취한 칼로리에 플러스 알파를 해주니 뱃살 또한 겹겹이 쌓여가는 것이다. 하지만 자판기에서 아메리카노를 먹자니 맛이 없고, 테이크아웃을 하자니 지갑이 얇아진다. 아, 이것 참 식곤증 잡으려는 노력이 나비날개짓이 태풍을 일으키는 듯한 카오스 효과를 만들어내니, 그렇다고 잠시 잘 수도 없는 상황에서 말 그대로 진퇴양난이다. 

                                   
                                                           카페인은 식곤증의 대안이 아니다.[각주:1]
 

  그럼 우리는 식곤증을 극복을 할 수 없는가?
  물론 방법은 있다. 하지만 그 방법을 알려면 식곤증이 일어나는 이유를 알아야 한다.

  우리가 보통 식사를 하면 혈액 내 당 수치가 올라가고,  당을 글리코겐으로 전환시키는 인슐린의 분비를 유발한다. 또 인슐린은 트립토판 이라는 필수 아미노산을 활성화 시켜서 뇌에서 세로토닌을 분비하도록 만든다. 이 세로토닌은 기분을 평안하고 즐겁게 만들어주는데, 뇌 속에서 다시 멜라토닌으로 재합성되어 졸음을 유발한다. 

  식사를 하게 되면 음식물이 위에 도달하고, 이 음식물들을 소화시키기 위해 위가 활동을 해야 한다. 마치 드럼 세탁기인냥 요동치면서 음식물들을 뒤섞는 연동운동을 해야하고, 음식물들을 화학적으로 분해시키는 소화액도 분비를 해야 한다. 이 모든 활동을 위해서는 혈액으로부터 더 많은 에너지와, 산소를 공급받아야 하는데, 이 때 어느정도의 혈액을 뇌로부터 뺏어와야한다. 이 때 혈류량이 줄어든 뇌는, 세로토닌을 합성하게 되고 이는 다시 멜라토닌이 되어 졸음을 유발한다. 

                               
                                   세로토닌은 트립토판으로부터 합성이 되고, 다시 멜라토닌의 재료가 된다[각주:2] 


 
  이들 대표적인 식곤증의 원인으로부터 우리가 생각 할 수 있는 해결방법은 바로,  뇌가 멜라토닌으로부터 도망치게 하는 것이다.
 이제 구체적인 방법을 알아보자.
 



1. 덜 먹고
가려서 먹는다

과도한 식사는 혈당수치를 너무 올려 놓고 높은 혈당수치는 멜라토닌의 합성으로 이어진다. 또 소화작용을 위해 뇌의 혈액이 장기로 분산되는 것 역시 세로토닌/멜라토닌 합성을 유발한다. 이렇게 과도한 혈당의 증가는 참을 수 없는 졸음의 원인이 되는 것이다. 반대로 사람들은 공복일 때, 잠이 잘 오지 않게 된다. 대부분의 사람들이 야밤에 배고파서 잠이 오지 않았던 기억을 가지고 있을 것이다. (몇몇은 이 허기짐에 굴복하고 야식을 탐하곤 한다.ㅎㅎ) 여기서 우리는 식곤증에 대항할 수 있는 첫번째 방법을 찾을 수 있다.  적게 먹어라! 뭘? 탄수화물을!!

                           
                         탄수화물은 혈당을 높여서 결국 세로토닌과 멜라토닌의 분비를 촉진시킨다. 
                               양을 줄이기 힘들다면 현미나 통밀등 정제가 덜 된 탄수화물이 좋다. 
[각주:3] 


점심이란 단어는 마음에 점 찍듯이 먹는 다는 말에서 유래하였다고 한다. 오랫동안 점심은 푸짐하게 먹는 문화는 없었다. 하지만 요즘은 점심을 저녁 못지않게 많이 먹는 문화가 만연하다. 이는 활동량이 적은 현대인들에게 비만의 씨앗이 될 뿐만 아니라 하루 컨디션에 영향을 미치는 요소이기도 하다. 그렇다면 어떻게 적게 먹어야 할까? 

먼저 탄수화물의 섭취를 줄여야 한다. 가장 쉬운 방법으로 사람들이 보통 잘 먹는 흰 쌀밥의 양을 반으로 줄이이자. 국밥을 먹을때 국에 밥이 너무 적다고 어색해 하지 말자. 당장 밥의 양을 줄이면 정신이 또렷한 이른 오후의 당신을 발견 할 수 있다. 쌀밥 이외에도, 밀가루식품, 설탕이 많이 든 제품 모두 혈당을 빨리 올려주어서 졸음을 유발한다는 것을 잊지 말자!

한걸음 더 나아간 저탄수화물 식단에 항상 빠지지 않는 음식이 있다. 바로 채식이다. 채식은 다량의 섬유질과 비타민이 있고, 부피에 비해 칼로리가 낮고, 포만감을 주는데 손색이 없다. 만약 채식 위주의 식단으로 배가 빨리 허기지다면 과일이나 견과류 간식을 먹을 준비를 하면 좋다. 식곤증으로 몽롱한 것 보다 간식 한 번 더 먹는 게 낫지 않은가?

사실 과도한 탄수화물 섭취는 비만, 식곤증, 당뇨병, 등 여러 질병들과도 관련이 깊은 나쁜 습관이다. 단순히 식곤증을 위해 달콤한 점심식사를 줄이자니 동기부여가 잘 안 될 수도 있다. 하지만 가늘어지는 허리와 턱살 그리고 나날이 가볍고 에너지가 넘치는 몸을 얻게 된다면 밥 반공기 정도 안 먹는 것은 일도 아닐 것이다.

                                          


2. 숙면을 취한다
식단 조절을 통한 식곤증의 해결은 가장 기본적인 방법이다. 하지만 간혹 식단을 통해서도 식사후 쏟아지는 졸음을 어떻게 하지 못한다면 다른 생활 습관에 문제가 있지 않은지 확인해야 한다. 식생활 다음으로 문제가 되는 경우는 바로 수면습관이다. 숙면은 하루동안의 뇌가 하루동안 있었던 일을 정리하고, 다음날 올바르게 활동할 수 있도록 쉬어주는 데 가장 중요한 조건이다. 생활주기에서 숙면의 권장시간은 절대적으로 많은 양을 차지하고 있을 만큼 잠을 자는 것은 중요하다. 그런데 만약 수면시간이 절대적으로 부족하게 되면, 낮에 뇌가 제대로 작동하지 않을 뿐더러, 졸음으로 수면시간을 보상받으려 한다. 하지만 졸음은 결코 숙면이 아니고 건강에 도움이 되지 않는다. 오히려 수면 리듬을 망치기 때문에, 차라리 편한 자세로 낮잠을 15분 정도 취해주는 것이 좋다.   

                                            
 


3. 가벼운 운동을 한다.
점점 다이어트와 관련된 내용이 아니냐고 할 수 도 있지만, 이 모든 방법은 식곤증을 위해 필요한 것이 맞다. 가벼운 운동은 신체를 움직여주면서, 뇌로부터 혈액 공급이 줄어들어 세로토닌/멜라토닌이 만들어지는 것을 방지한다. 그래서 가볍게 식사후 또 가볍게 걷기나 스트레칭같은 운동을 해주면 잠이 싹 달아나게 된다. 운동을 할 때는 뇌의 혈류량이 증가를 하기 때문에 잠이 오기가 힘들다. 쉬운 예로, 껌을 씹는 것은 작은 움직임일지라도 평소 뇌 혈류량을 크게 증가시켜서 졸음 예방에 탁월하다. 
                                                   
                                                   

                                            식사후 잠깐 시간내서 가벼운 운동으로 식곤증을 없애자[각주:4]


정리. 
  사실 식곤증은 밥을 먹은 후 졸음이 쏟아져 오는 증상을 말하는 것이지만, 실제로 원인이 식사일 수도 있고, 수면습관일 수도 있고, 주변 환경, 혹은 몸의 피로상태 등등 여러가지가 있을 수 있다. 하지만 졸음을 유발하는 것이 세로토닌/멜라토닌인 것을 생각한다면, 사실 이 많은 원인들은 일맥상통하고 있다.

  세로토닌은 안정감과 기쁨을 유발하는 뇌의 호르몬으로서, 인간의 감정상태에 큰 영향을 미치는 체내 생성 물질이다. 만약 세로토닌의 분비가 너무 적게 되면, 우울증을 유발하게 된다. 하지만 이런 세로토닌의 분비가 생활 주기에 맞게 원활히 분비되면 생활은 즐겁고 건강하게 된다. 이 점에서 보면 식곤증은 세로토닌이 일상생활에 지장을 줄 정도로 분비되어 졸음을 유발시킨다고 볼 수 있겠다. 

 그럼 이제 졸음을 쫒아낼 준비가 되었으니 낮시간을 또렷하게 보내보자!! 

 
 

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그다시 궁금해 하지도 않을 것들이 갑자기 궁금해졌다.
전기포트는 물을 빠르게 끓일 때 사용하는데, 이는 2000w 의 대용량 열선을 사용하기 때문에 가능하다.
결국, 냄비에 물을 끓이는 것과 똑같이 물이 끓여지는 것이다.

하지만 전기포트의 특별한 점이 있으니, 바로 끓는 보글보글 소리이다.
주전자나 냄비와는 다르게, 전기포트는 틀자마자 요란한 소리를 내는데 나는 그 소리가 무척 궁금했다.

조그마하고 수많은 쇠구슬이 한 번에 떨어지는 소리, 혹은 드럼셋의 스네어 소리랑도 비슷하다.
그러다가 점점 소리가 굵어지더니 이내 보글보글 된장 끓을 때 들리는 정겨운 노래를 부른다.

어쨋든 항상 전기포트 뚜껑이 안전상 닫혀 있어서 안을 구경할 기회가 없었는데, 구청 휴게실 전기포트는
뚜껑이 열려서 그 소리의 정체를 볼 수 있었다.


[관찰 기록]
처음에 물을 붇고 포트의 스위치를 키면, 바닥에 수많은 기포가 생긴다.
기포들이 빠르게 요동치면서 생성과 소멸을 반복한다. 고음의 소리가 들린다.
점점 기포들이 커진다. 점점 소리가 낮아진다.
어느 순간 어느정도 커진 기포들이 표면으로 떠오른다. 표면에서 기포가 터지는 소리가 나기 시작한다
기포가 점점 더 커져서 결국 수면이 아주 역동적으로 끓을 때 스위치가 꺼진다.


[결론]
소리의 정체는 기포의 크기와 그 움직임과 관련있다.
스위치를 키자마자 금속 전열판 위에는 조그마한 기포들이 많이 생긴다.
이 기포들이 전열판을 치면서 고음의 짧은 소리를 내는데, 수많은 기포들이 릴레이로 전열판을
때리면서 드럼 스네어 같은 소리가 난다.
그리고 기포가 커지면서 점점 저음이 되고, 반복 횟수는 적어지면서, 보글보글 거리는 느린박자를 가진 소리가 나게 된다.
소리의 높낮이는 기포의 질량과 관계가 있다. 작은 구슬의 충돌 소리가 더 높고 무거운 구슬의 충돌 소리가 낮은 것 처럼 기포의 크기 및 질량에 따라 커피 포트에서 나는 소리가 달라지게 된다.



이상 뻘짓이었습니다.

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DNA를 이용한 프로그래밍 가능 컴퓨터가 선보여, DNA 컴퓨터 시대의 서막이 열렸다. 와이즈만 연구소 (Weizmann Institute)는 DNA 1조개를 하나로 모아 초당 10억회의 연산을 할 수 있는 DNA 컴퓨터를 만들었다. 이만한 양의 DNA를 하나로 모을 경우 물방울 크기 정도다. 

DNA를 일반 실리콘처럼 정보 저장과 처리 목적에 이용할 수 있다는 착안은 94년 남캘리포니아 대학 Leonard Adleman 교수가 DNA를 테스트 튜브에 넣어 단순한 수학 문제를 해결하는데 성공함으로써 처음 현실화됐다. 이후 전세계 십여개 연구소들이 생물학(BT)과 정보기술(IT)을 융합시킨 이 분야에 뛰어들었으며, 초당 수 조번의 동시 연산이 가능한 DNA의 숨은 능력을 활용할 방안을 연구하고 있다. 

나노미터(10억분의 1미터) 크기 정도의 물질을 이용해 그토록 많은 횟수의 연산이 가능하다는 것은 이제 더 이상 작아지기 어려울 것으로 예상되는 현재의 실리콘 칩의 소형화 한계를 극복하는 길이 될 것이다. DNA 분자는 모든 세포의 핵에 이중나선 형태로 존재하며, 알려진대로 세포의 유전 정보를 아데닌(A;adenine), 티민(T;thymine), 시토신(C;cytosine), 구아닌(G;guanine)의 4가지 염기조합으로 저장하고 있다. 이 DNA 분자를 1입방센티미터 안에 집적할 경우 보통 음악 CD 1조장 분량의 데이터를 저장할 수 있는 것으로 알려졌다. 

이들 4가지 염기는 정해진 상호 보완적인 방식으로 결합되는데 이들은 복잡하게 조합하면서 하나의 패턴으로 유전 정보를 담고 있다. 복잡한 염기 조합의 패턴은 인체내에서 자연 발생하는 효소에 의해 읽혀진다. 
와이즈만 연구소 (Weizmann Institute)가 DNA를 계산기처럼 작동하도록 만들었던 것은 지난해 위스콘신 대학 (University of Wisconsin) 연구팀이 DNA 가닥들을 유리 슬라이드에 고정시켜 DNA 칩을 만들수 있도록 하는데 성공한 것이 큰 도움이 됐다. 

과학자들은 DNA를 마이크로프로세서로 활용하는 일이 아직은 요원하기 때문에 DNA가 실리콘 기반 컴퓨터를 대체한다기보다 이를 보완하는데 그칠 것으로 보고 있다. 


혼합형 컴퓨터 

DNA 컴퓨팅 분야에서 처음으로 박사학위 논문을 쓴 리버풀 대학 (University of Liverpool)의 마틴 에이모스 (Martyn Amos) 교수는 ``앞으로 컴퓨터는 실리콘과 DNA 프로세서를 공동으로 사용하며, 통상적인 처리 작업은 전통적인 실리콘 프로세서가 하고 DNA 프로세서가 가장 잘 할 수 있는 특정 과업은 DNA가 하게 될 것'이라고 전망했다. 

DNA 가닥은 기존 실리콘 칩 기반의 데스크탑 PC가 하나의 연산을 매우 빠르게 수행하도록 설계된 것과는 달리 동시에 수십억 개의 답을 제시할 수 있다. 따라서 DNA 가닥은 2진법 연산보다는 가능한 많은 문제를 동시에 해결하는 이른바 퍼지논리 (fuzzy logic)의 문제를 해결하는 데 적합하다. 

과학자들은 DNA가 새로운 컴퓨팅 매개 물질로서 흥미를 끌고는 있지만 수가 큰 문제를 풀기 위해 연산을 확장할 수 있는 소위 scalability를 아직 DNA에 구현하지 못했다고 인정했다. 애들만 교수가 최초로 DNA 테스트 튜브를 이용해 풀었던 수학 문제는 14개의 일방통행 도로를 연결한 7개 도시를 모두 돌아볼 수 있는 최단거리를 찾는 이른 바 `세일즈맨의 여행 문제'였다. DNA 테스트 튜브는 이 문제를 풀기 위해 모든 가능한 순열을 만들었고 생화학적 반응을 이용해 그 중에서 정확한 순열만을 가려냈다. 

하지만 문제는 순열의 수가 커질수록 필요로 하는 DNA도 많아지며 현재의 기술 수준으로는 복잡한 문제를 풀기 위해 필요한 DNA 수를 감당할 수 없다. 에이모스 교수는 ``세일즈맨의 여행 문제를 7개 도시에서 200개 도시로 늘리면 모든 가능한 순열을 하나씩 대표하는 DNA들을 합친 무게가 지구 무게를 넘어설 것''이라고 추산했다. 대표적인 컴퓨터업체인 IBM은 바로 이같은 문제 때문에 생물학적 물질보다 탄소 나노튜브와 양자 컴퓨팅처럼 원자에 집중하고 있다. 


똑똑한 세포 

DNA 분자는 당장 DNA 컴퓨터 제품으로 만들어지진 않겠지만 우선 제약산업에서 응용될 수 있을 것으로 보인다. 와이즈만 연구소 DNA 컴퓨터 연구팀장 에후드 샤피로 (Ehud Shapiro) 교수는 DNA 나노기기가 인간 세포내에 삽입될 경우 질병을 유발할 수 있는 세포 변화를 감시하고 세포가 이상 변화를 보이면 약을 종합적으로 세포에 전달해 암과 같은 세포의 이상 변화를 치료할 수 있을 것으로 전망했다. 그는 ``살아있는 세포에는 유전 정보를 기호화해서 저장한 DNA와 RNA분자들을 컴퓨터처럼 조정하는 신비한 해독 분자가 있다''고 강조했다. 그는 ``현재로서는 정보 해독 분자를 효과적으로 수정하거나 새로운 분자 기기를 만드는 방법을 전혀 모르기 때문에 신체내 여러 시스템이 정보를 가진 분자와 결합해 컴퓨터처럼 작동하도록 조정하는 체내 기기를 찾아야 한다''고 덧붙였다. 

그런가 하면 DNA 컴퓨터는 이른바 '스마트 박테리아 (smart baterium)'내에서 진단기기로도 활용될 수 있다. 예를 들어 특정 화학물질이 존재하면 활성화되는 작은 논리 회로가 스마트 박테리아의 게놈 (염색체 1조)에 포함되도록 스마트 박테리아의 게놈을 재조정할 수 있다면 그 논리 회로는 스마트 박테리아내에서 특정 화학물질에 대해 진단 기기 역할을 할 것이다. 

에이모스 교수는 ``DNA 컴퓨팅 분야는 이제 걸음마 단계지만 5 ~ 10년 후면 현실적으로 응용될 것''으로 전망했다. 


-출처 한국과학기술연구원.
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