폴딩앳홈(Folding@Home), 코로나 바이러스 분석 분산 컴퓨팅 프로젝트

미국 스탠포드 대학이 주축이 되어 진행중인 분산 컴퓨팅 프로젝트 '폴딩앳홈(Folding@home)'의 연산 능력이 슈퍼 컴퓨터의 연산 능력을 넘어서 1EFLOPS(엑사 플롭스)를 초과했다고 합니다.

전세계 고성능 개인 컴퓨터 사용자와 암호화폐 채굴 그룹, 오라클 등의 기업들이 잉여 컴퓨팅 자원을 이용해서 코로나 19 바이러스를 분석해 치료제나 백신 개발에 기여하자는 프로젝트입니다.

분산 컴퓨팅 프로젝트 '폴딩앳홈(Folding@home)'

폴딩앳홈(Folding@home) 프로젝트는 단백직 접힘, 의약품 설계, 기타 종류의 분자동역학을 시뮬레이션 하는 분산 컴퓨팅 프로젝트입니다. 폴딩앳홈이라는 이름은 단백질 접힘(Protein Folding)에 대한 연구를 집에 있는 개개인의 컴퓨팅 자원을 기부하여 함께 진행하자는 의미를 담고 있습니다. (링크 : 폴딩앳홈 홈페이지)

2000년 10월 시작된 폴딩앳홈 프로젝트는 온라인에 연결된 전세계 컴퓨터들의 잉여 연산 능력을 하나로 결집하여 단백질의 접힘 구조를 분석하는 작업을 하고 있습니다. 이 작업을 통해 알츠하이머병과 파킹슨병, 각종 암에 대한 다양한 질병 치료에 기여해 왔습니다.

컴퓨터 한대한대의 컴퓨팅 파워는 슈퍼컴퓨터에 비할바 안되지만 수 많은 컴퓨터들이 인류의 질병 정복에 기여하기 위해 자신의 컴퓨팅 파워를 기부한다는데 굉장한 의미가 있는 프로젝트입니다.

이 프로젝트 전체의 컴퓨팅 파워가 1EFLOPS(엑사플롭스)를 넘었다는 소식이 들려왔습니다. 1엑사플롭스는 1초에 1,000,000,000,000,000,000번(100경번)의 연산이 가능함을 의미합니다. 현재 미국 에너지부 산하 오크리지 국립 연구소의 IBM이 제작한 슈퍼컴퓨터인 서밋(Summit)의 연산 능력이 149PFLOPS(페타플롭스)인 것을 감안하면 얼마나 굉장한 연산능력인지 확인해볼 수 있습니다.

폴딩앳홈 측에 의하면 1EFLOPS를 돌파한 이후에도 연산 능력은 꾸준히 증가하고 있다고 합니다. 이를 통해 팬데믹으로 확대된 코로나 바이러스와 관련된 시뮬레이션을 진행하는데 도움을 주고 있습니다.

성과는 깃허브에 공개

폴딩앳홈 프로젝트는 전용 소프트웨어를 PC에 설치하여 실행하는 방법으로 누구나 참여할 수 있습니다.

IMF 당시 국가를 살리기 위해 '금모으기 운동'을 했던 기억이 있습니다. 집에서 잠자고 있던 금 한돈, 한돈을 모아서 나라를 다시 일으키는데 도움을 주고자 한 프로젝트였습니다. 한사람 한사람의 금 값이 큰 의미를 가질 정도로 비싸지는 않겠지만 수 많은 사람들이 모은 금은 적지 않았고, 십시일반 자신의 것을 나누었다는 점이 큰 의미가 있었는데요.

대규모로 진행되는 시뮬레이션에도 약간의 연산 능력을 보태는게 큰 힘이 된다고 폴딩앳홈 공동 이사인 세인트루이스 워싱턴대 그레고리 보먼 부교수는 더 많은 사람들의 참여를 호소했습니다. 남는 컴퓨터가 없는 경우 온라인으로 기부를 할 수도 있다고 합니다. 기부금은 소프트웨어와 시뮬레이션 데이터 분석에 필요한 도구 구입, 서버 하드웨어 확장에 사용될 예정이라고 합니다.

폴딩앳홈은 바이러스가 인간 세포에 침투하는 과정에서 사용하는 도구인 돌기 단백질의 수체인 'ACE2' 수용체에 주목하고 있다고 합니다. ACE2는 몸의 다양한 조직에서 발현되지만 주로 폐나 소장 상피세포이 분포한다고 합니다. 

바이러스가 인간의 세포에 유전정보를 주입하는 과정에서 'ACE2'라는 수용체가 중요한 역할을 한다고 합니다. 이 'ACE2' 단백질과 결합할 가능성이 높은 약물들을 골라내어 실제로 바이러스 대신 ACE2 수용체와 결합하게하면 코로나 바이러스의 인간세포 감염을 차단할 수 있다고 합니다.

악성코드를 심으려면 USB를 컴퓨터에 꽂아야하는데, 미리 컴퓨터의 모든 USB 포트에 키보드나 마우스, 외장하드들을 먼저 다 꽂아놓으면 악성코드 감염을 막을 수 있는 것과 같습니다.

폴딩앳홈 프로젝트의 개요와 성과는 모두 온라인 오픈소스 공유 플랫폼인 깃허브(Github)에 공개된다고 합니다. 참 의미있는 프로젝트인 것 같습니다. (링크 : 코로나바이러스 폴딩앳홈 깃허브 프로젝트)