[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 공학생물학대학원 최영재 교수팀이 DNA를 기반으로 한 바이오 트랜지스터를 개발했다고 22일 밝혔다. 이를 통해 계산과 정보 저장을 동시에 수행하는 분자 회로를 구현한 것이다.

개발한 바이오 트랜지스터는 DNA 염기 간격인 0.34나노미터 단위에서 작동한다. 현재 반도체 공정 수준인 2나노미터보다 훨씬 작은 규모다.

기존 DNA 기반 회로는 특정 입력에 반응한 뒤 소모되는 일회성 특성으로 인해 연속적인 정보 처리나 복잡한 계산에 한계가 있었다. 연구팀은 입력 신호에 따라 DNA 분자가 결합하거나 분리되면서 배열이 바뀌고, 그 상태가 유지되도록 설계했다. 변화된 분자 상태 자체가 정보를 저장하는 역할을 하며, 이후 연산에도 활용될 수 있다. 별도의 초기화 과정 없이 실시간으로 정보를 처리하는 '리셋 없는' 회로를 구현한 것이다.

이번 연구는 반도체의 핵심 소자인 트랜지스터의 기능을 DNA 수준에서 구현했다는 점에서 주목된다. 분자가 정보를 처리하고 기억하는 지능형 바이오 시스템의 기반을 마련했다.

연구에는 최영재 교수 외에 임성순 교수, 김태훈·정상은·김시온 연구원과 광주과학기술원(GIST) 김우진 석박통합과정생, 심준호 석사과정생이 참여했다. 연구 결과는 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 4월 1일 게재됐다.

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