바이오컴퓨터

요약 인간의 뇌에서 이루어지는 인식·학습·기억·추리·판단 등 고도의  정보처리 시스템을 모방하여 만든 컴퓨터이다. 최근 단백질과 유기분자, 아미노산 결합물을 이용한 바이오칩(biochip)을 컴퓨터 소자로 이용할 수 있게 되었다.

인간이나 동물의 뇌에서 행해지는 패턴 인식·학습·기억·추리·판단 등 고도의 정보처리 기능을 컴퓨터에 적용하려는 것이다. 바이오 컴퓨터의 실현에는 두 가지 방법이 있는데, 하나는 생체 단백질의 분자 구조나 기능을 이용한 바이오칩을 사용하는 방법이고, 또 하나는 바이오칩을 사용하지 않고 현재의 반도체 회로기술을 그대로 사용하는 방법이다.

현재 사용하는 컴퓨터는 실리콘을 이용한 반도체 소자가 주요 부품이지만, 최근 생체공학의 진보로 이런 유기물을 컴퓨터 소자로 이용할 수 있게 되었다. 한 가지의 예로서 바이오칩(biochip)이 있는데 단백질로 기판을 만든 뒤, 그 위에 유전공학을 응용해 유기분자를 입히고, 다시 아미노산 결합물로 회로를 구성하는 한편 스위치 회로에는 효소를 사용한다.

이 바이오칩은 집적밀도를 비약적으로 높일 수 있어서 초소형·초고밀도·초고속 컴퓨터의 실현이 가능하지만 제조조건이나 외부제어계와의 연동 등에서 해결해야 할 과제가 많아 아직 실용화되지는 않고 있다.

바이오칩을 사용하지 않는 방법은 현재의 회로 기술로 실현이 가능하나 회로가 복잡해지는 단점이 있다. 생물의 뇌와 신경계를 모방한 회로 소자를 조립해서 만든 뉴로(neuro) 컴퓨터가 있는데 뇌의 신경 세포인 뉴런(neuron)을 모방한 처리요소(cell)을 뇌세포의 연접부인 시냅스(synapse)를 모방한 입출력 배선으로 결합하여 만든 것으로 패턴인식, 음성분석, 언어해석, 자기학습 등의 인공지능 분야에 활용된다.