국내 연구진이 기존 프로세서 중심 시스템 대비 분석 성능을 28% 향상시킨 유전체 분석을 더욱더 빠르게 할 수 있는 컴퓨팅 시스템 기술을 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI) 유전체 분석에 특화된 메모리 중심 컴퓨팅 시스템을 개발했다고 23일 밝혔다. 이 기술은 기존 대비 28% 성능 향상을 이뤘다. 기존에 서비스 소요 시간이 10개월가량 걸렸다면 이를 약 7개월로 단축할 수 있는 셈이다.

ETRI가 개발한 기술은 유전체를 분석하는 차세대 염기서열분석(NGS)에 특화된 메모리 중심 컴퓨팅 HW 및 SW 기술이다.

그간 유전체 분석은 주로 메모리를 제한적으로 사용하되 연산을 많이 하는 프로세서 중심 컴퓨팅 기술을 주로 써 유전체 분석처럼 대용량 데이터를 처리할 때는 구조적으로 병목 현상이 일어나는 경우가 많아, 데이터 처리에 시간과 노력이 많이 들었다.

반면에 ETRI 메모리 중심 컴퓨팅 기술은 대규모 메모리를 활용하여 병목 현상을 극복했다.

먼저 연구진이 자체 개발한 MOCA라는 HW장치로 대규모 메모리를 시스템에 장착할 수 있게 만들었다.

데이터 처리 중간 과정에서 하드디스크나 SSD 등을 활용할 필요가 없게 만든 것이 핵심이다.

또한 연구진은 유전체 분석 과정 중 가장 오랜 시간이 걸리는 염기 서열 정렬 염기 서열 정렬 단계를 대규모 메모리를 활용해 2배 이상 빠르게 처리할 수 있는 SW도 개발해 분석 효율을 높였다.

ETRI는 GC녹십자지놈과 협력해 기술 성능도 검증했다.

그 결과 기존 시스템에 연구진이 개발한 HW를 적용하면 전체 분석 성능을 16% 높일 수 있고 HW와 SW를 동시에 적용하면 28%까지 성능을 향상할 수 있음을 보였다.

본 기술은 암 발병률, 태아의 장애 유무 등을 미리 알아보거나 전염병의 변이 파악, 치료제 개발 등을 하기 위한 시스템에 적용할 수 있다.

덕분에 분석 기관이나 제약회사 등에서는 서비스 개발비, 진단 시간을 낮추고 병원 등에서는 환자 맞춤형 협진 체계를 구축하며 국민 건강 증진과 사회적 부담을 줄이는 데 많은 도움이 될 것으로 전망된다.

ETRI 데이터중심컴퓨팅시스템연구실 김강호 실장은 “본 기술이 국내 제약 분석 시장 및 산업에 새로운 촉진제가 되어 다양한 바이오 응용 시장 활성화 및 고용 효과가 매우 클 것으로 예상된다”고 말했다.