Is DNA the future of data storage? - Leo Bear-McGuinness

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TED-Ed


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번역: 도영 전 검토: Jihyeon J. Kim
00:07
Let's say there's a disaster that sends humanity back to the Stone Age.
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인류를 다시 석기 시대로 되돌리는 재난이 있다고 해봅시다.
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Can our knowledge and history survive?
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우리의 지식과 역사는 살아남을 수 있을까요?
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The printed page will decompose.
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15404
2009
인쇄된 종이는 분해될 것입니다.
00:17
Hard drive storage will deteriorate.
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2341
하드 드라이브는 성능이 악화될 것이고요.
00:19
Even stones will eventually crumble.
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19754
3140
돌조차도 결국에는 산산조각 날 것입니다.
00:22
But we might have something inside us that can outlast these physical limitations:
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22894
5360
하지만 이런 물리적 한계를 넘을 것이 우리 안에 있을지도 몰라요.
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deoxyribonucleic acid.
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2630
디옥시리보핵산.
00:30
DNA already stores our biological information.
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3850
DNA는 이미 우리의 생물학적 정보를 저장하고 있습니다.
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From eye color to skin tone, it programs our entire bodies.
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5120
눈 색부터 피부색에 이르기까지, 우리 몸 전체를 프로그램 합니다.
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DNA is made of four organic bases:
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2900
DNA는 네 가지의 유기적인 구성요소로 이루어져 있습니다.
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adenine,
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아데닌,
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guanine,
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724
구아닌,
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cytosine,
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806
사이토신,
00:45
and thymine,
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45195
1371
그리고 티아민,
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or A, G, C, and T.
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또는 A,G,C, 그리고 T입니다.
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The specific sequence of these bases into groups of three, known as codons,
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연속된 세 개의 염기가 한 조를 이루는 코돈은
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gives our cells instructions to make each of the proteins in our bodies.
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우리 몸 안의 각 단백질을 생산하기 위해 세포들에게 지시를 내립니다
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But this code can be used for other things, too,
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하지만 이런 암호는 다른 것에도 사용될 수 있습니다.
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like secret messages.
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비밀 메시지 같은 것들 말이죠.
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In 1999, scientists in New York created an alphabet
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1999년도에, 뉴욕의 과학자들은 알파벳들을 만들어냈습니다.
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in which each of the 64 possible DNA codons
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64개의 DNA 코돈이 가능한 알파벳들이었죠.
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substituted for a specific letter, number, or grammar symbol.
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그것들은 특정한 글자, 숫자, 또는 문법 기호를 대체하기도 했습니다.
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They spliced a 22-character message into a long strand of DNA
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5139
그들은 22개의 특정 메시지들을 이어 붙여 긴 가닥의 DNA를 만들었습니다.
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and surrounded it with specific genetic markers.
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그리고 그것을 특정한 유전 표지로 둘러쌌습니다.
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They then hid the DNA over a period in a type-written letter
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그리고 그들은 타자로 친 편지 속의 DNA를 일정 기간에 걸쳐 숨겼습니다.
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with only a small smudge to give the location away.
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위치를 알려주기 위한 작은 자국만을 남기고 말이죠.
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They mailed the letter back to themselves.
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2330
그들은 다시 그들 자신에게 편지를 보냈습니다.
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Then they examined the letter looking for the DNA strand.
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그리고 그들은 DNA가닥을 찾으며 편지를 조사했습니다.
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Once the DNA strand was located, they found the genetic markers.
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3879
DNA 가닥을 찾자마자, 그들은 유전 표지를 찾았습니다.
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Then, they sequenced the DNA and successfully decoded the message.
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그리고 그들은 DNA를 배열했고, 성공적으로 메시지를 해독했습니다.
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It soon became obvious that DNA cryptography
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그것은 곧 DNA 암호작성술로
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could code for much more than simple text.
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간단한 글 이상을 암호화 시킬 수 있음이 명백해졌습니다.
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By translating the 1's and 0's of binary code into DNA codons,
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1과 0의 이진법 암호를 DNA 코돈으로 해석함으로써
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digital data could be programmed into synthetic DNA,
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디지털 데이터는 합성한 DNA로 프로그램될 수 있었습니다.
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then decoded back into its original form.
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그리고 그것의 본래의 형태로 다시 해독됩니다.
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In 2012, UK scientists encoded 739 kilobytes of computer files
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2012년에, 영국의 과학자들은 739KB의 컴퓨터 파일들을
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into DNA strands,
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DNA 가닥으로 암호화 시킵니다.
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including all 154 Shakespeare sonnets
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그것은 셰익스피어의 154개 소네트 전부와
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and an excerpt from Martin Luther King's "I Have a Dream" speech.
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마틴 루터 킹의 "나는 꿈이 있습니다" 강연의 부분을 포함하고 있었습니다.
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And four years later, researchers at Microsoft and the University of Washington
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그리고 4년이 지난 뒤에, 마이크로소프트와 워싱턴 대학의 연구원들은
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broke that record.
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그 기록을 깼습니다.
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They used binary coding to capture a whopping 200 megabytes of data,
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그들은 매우 큰 200MB의 데이터 수집을 위해 2진법 부호화를 사용했습니다
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including the Universal Declaration of Human Rights
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그것은 세계 인권 선언과
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and a high-def OK Go music video,
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고화질의 OK Go 뮤직비디오를 포함하고 있었습니다.
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all in strings of DNA.
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모두 DNA의 가닥들 안에 말이죠.
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As far as storage capacity goes,
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저장 능력이 도달할 때까지
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DNA stands out because of the surprising amount of information it can hold
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DNA의 두드러지는 점은 저장할 수 있는 정보의 놀라운 양입니다.
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in so little space.
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그것도 매우 작은 공간 안에 말이죠.
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The current theoretical limit of DNA'S storage capacity is so high
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현재 이론적으로 DNA의 저장 능력은 매우 높아서
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that you could fit 100 million HD movies on a pencil eraser.
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지우개 하나에 1억 개의 고화질 영화를 저장할 수 있습니다.
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It's even conceivable that one day we could fit all of the information
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우리는 언젠가 신발 상자 하나 안에
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currently on the Internet
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현재 인터넷 상의 모든 정보를
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into the space of a shoe box.
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저장할 수 있음을 상상할 수 있습니다.
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Also, computers and the magnetic tape and discs that their information is stored on
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또한, 컴퓨터와 자기 테이프, 그리고 디스크 안에 저장되어 있는 정보는
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only last for a few decades, at most, before degrading and becoming unreliable.
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기껏해야 성능이 저하되기 전에 20년 동안만 유지됩니다.
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Meanwhile, DNA has a half-life of 500 years,
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한편, DNA는 500년의 반감기를 갖고 있습니다.
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meaning that's how long it takes for half of its bonds to break.
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반감기는 그 결속이 반만큼 파괴되는데 얼마나 걸리는지를 의미합니다
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And if left in a cold and dark environment,
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그리고 그것을 차갑고 어두운 환경에 보관하면
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DNA could potentially last for hundreds of thousands of years.
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DNA는 수십만 년 동안 유지될 가능성이 있습니다.
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And if that isn't long enough,
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그리고 만약 그것이 충분히 길지 않다면
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scientists experimented with having synthetic DNA auto-reproduce.
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과학자들은 인조 DNA를 자가 재생산 시키는 실험을 했습니다.
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After creating their own strands of DNA
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"그것은 작은 세상"이라는 아이들의 노래 가사를 전부 쓴
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that spelled out the lyrics to the children's song "It's a Small World,"
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DNA의 가닥을 생산한 뒤에
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they placed them into the genome of a microbe nicknamed Conan the Bacterium.
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그것을 세균 코난이라는 별명의 미생물 유전자에 놓았습니다.
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Conan belongs to a species which can survive in a vacuum,
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242690
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코난은 진공에서도 살아남을 수 있는 종에 속했으며,
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or without water, for six years,
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2600
물 없이 6년 동안,
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or come out unscathed after being exposed to a dose of radiation
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249394
4780
또는 사람을 1000번 죽일 만큼의
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1,000 times that which would kill a human.
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254174
4689
방사능에 노출되어도 멀쩡하게 남아있을 수 있습니다.
04:18
According to the experiment,
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실험에 따르면,
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the bacterium was able to reproduce at least 100 generations without data loss.
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260114
6900
그 세균은 데이터 손실 없이, 적어도 100세대를 재생산할 수 있다고 합니다.
04:27
Theoretically, if the organism had redundant copies of the information
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267014
4300
이론적으로, 만약 그 유기체가 정보를 복제해서 갖고 있는데
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that could be used to automatically correct mistakes,
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자동으로 오류를 고치는데 쓸 수 있다면
04:34
the information could stay preserved even longer.
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274325
4561
그 정보는 더 오래 보존되었을 것입니다.
04:38
So one day, you might be able to create a living, growing, knowledge archive
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278886
5069
따라서 어느 날 여러분은 살아있고, 자라나는 지식 저장고를 만들 수 있을지도 모릅니다.
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in your own backyard,
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2350
여러분의 뒷마당에서 말이죠.
04:46
and its seeds might carry your family's history,
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그리고 그 씨앗은 여러분 가족의 역사를 가지고 있을 수 있을지도 모릅니다.
04:49
a detailed breakdown of the world's political upheavals,
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289006
3469
격변하는 세상의 정치적인 자세한 문제나,
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or the sum of humanity's knowledge into forests and across continents.
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인류의 지식의 합을 숲과 대륙을 가로질러 운반할 수도 있습니다.
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Perhaps even into the far reaches of space.
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298647
3700
먼 우주까지 도달 할 수도 있습니다.
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Though we might one day disappear, perhaps our legacy can still live on,
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302347
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비록 우리가 어느날 사라지더라도, 우리의 유산은 여전히 남아있을 겁니다.
05:06
if anyone would think to find it.
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2659
만약 누군가 그것을 찾을 생각이 있다면 말이죠.
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