바이오 사물인터넷 탐구: 박테리아가 스마트 노드가 될 수 있을까?

박테리아는 효과적으로 소통하고 내장된 엔진과 센서를 갖추고 있어 가장 효율적인 엔드포인트 머신이 될 수 있습니다.

사물인터넷(IoT)은 다양한 전자 디바이스와 센서로 구성되지만, 반드시 전자제품에 국한될 필요는 없습니다. 일부 과학자들은 유기 물질, 구체적으로 박테리아가 IoT 노드로서 잠재력을 가질 수 있다고 제안합니다.

런던 퀸메리 대학의 라파엘 킴과 스테판 포슬라드라는 두 명의 바이오-IoT 지지자가 이 아이디어를 최근 MIT 테크놀로지 리뷰에서 탐구한 논문에서 제시했습니다. 이들은 이를 "나노 및 생물학적 엔티티를 통한 네트워킹과 통신을 포함하는 바이오-나노 사물인터넷(IoBNT)"이라고 부릅니다.

박테리아를 정보 처리 노드로 활용하는 아이디어는 새로운 것이 아닙니다. 몇 년 전 조지 워싱턴 대학 연구진이 이 아이디어를 제시하며, 특정 박테리아 균주가 정보 전송과 처리에 매우 효율적이라고 제안한 바 있습니다.

킴과 포슬라드는 박테리아가 전자 디바이스와 유사한 기능을 갖추고 있으며, "효과적으로 소통하고 내장된 엔진과 센서, 강력한 정보 저장 및 처리 아키텍처를 갖추고 있다"며 가장 효율적인 엔드포인트 머신이 될 수 있다고 제안합니다. 이들은 장내 질환을 일으키는 대장균(E. coli)을 "일꾼"으로 지목하며, "편모라는 실 같은 부속물이 파도를 쳐서 추진력을 생성하는 내장 엔진을 가지고 있다. 세포벽의 수용체가 온도, 빛, 화학물질 등 환경의 여러 측면을 감지한다. DNA에 정보를 저장하고 리보솜을 사용해 처리한다. 그리고 매우 작아 인간이 만든 기술이 접근하기 어려운 환경에서도 존재할 수 있다. 대장균은 비교적 조작하고 공학적으로 설계하기 쉽다"고 설명합니다.

연구자들이 저렴하고 효율적으로 전 세계에 데이터를 이동할 수 있는 탄력적인 네트워크를 구축하는 방법에 대해 이처럼 기발한 생각을 하고 있다는 것은 반가운 일입니다. 하지만 박테리아를 길들여 상호연결된 경제의 기반으로 삼기까지는 시간이 걸릴 수 있습니다. MIT 보고서 저자들은 이러한 바이오 인터넷이 "메시지를 생성하고 방출하는 방법은 제공하지만, 어디로 도달할지 제어하는 방법은 거의 제공하지 않는다"고 지적합니다. 또한 진화가 던질 수 있는 예상치 못한 변수, 특히 일꾼 박테리아가 IoT용이 아닌 무언가로 돌연변이할 가능성도 있습니다.

그럼에도 불구하고 이러한 아이디어는 사물인터넷 같은 기반 기술이 엄밀한 기술 솔루션에 국한되지 않음을 보여줍니다.