▷ 작성일 : 2023.08.25
대규모 실험 비용 줄이는 데도 크게 기여
다양한 산업 분야에서 활용되며 과학기술 경쟁력을 가늠하는 잣대로 여겨지는 '슈퍼컴퓨터(초고성능컴퓨터, 이하 슈퍼컴)'가 1988년 국내 첫 도입돼 올해 35주년을 맞았다. 처음에는 주로 과학자들과 기업들에 의해 행해지는 연구와 기상 예측에 사용되었지만, 최근 양자통신, 인공지능(AI)을 비롯한 핵융합발전 등 미래 먹거리 분야에서 대형 연구를 견인할 것으로 기대되고 있습니다.
국내의 슈퍼컴퓨터 기술 분야의 선구자인 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 최근 슈퍼컴 6호기를 공개했습니다. 이 놀라운 슈퍼컴퓨터는 600페타플롭이라는 놀라운 성능을 자랑하는데, 이는 전작인 "누리온"으로 잘 알려진 슈퍼컴 5호기보다 무려 70배나 더 강력한 성능을 자랑합니다. 이와 같은 컴퓨팅 능력의 대폭적인 향상은 가장 유망한 전망 중 하나로, 핵융합 분야에서의 잠재적인 적용 가능성이 있는 시뮬레이션 연구에 흥미로운 기회를 열어줍니다.
KISTI가 주최한 한국슈퍼컴퓨팅컨퍼런스(KSC)는 슈퍼컴 6호기를 세계에 공식 소개하는 플랫폼 역할을 했는데, 이 뜻깊은 행사는 지난 21일부터 23일까지 서울 양재 더케이호텔에서 열렸으며, 컨퍼런스 기간 동안 해당 분야의 전문가와 마니아들이 모여 양자통신, 인공지능, 핵융합 발전 등 다양한 영역에서 슈퍼컴퓨팅이 가진 수많은 가능성과 전망을 탐구했습니다.
● 한국형 초전도핵융합연구장치가 디지털트윈으로 등장
올해로 20주년을 맞이한 한국 핵융합 에너지 연구원의 권재민 책임 연구원은 복잡한 대규모 계산을 다루는 데 있어 슈퍼컴퓨터의 중요한 역할을 강조했습니다. 권 책임 연구원은 슈퍼컴퓨터를 활용하여 일반적으로 과도한 비용과 관련된 핵융합 실험의 성공을 검증하는 시뮬레이션을 수행하는 연구를 소개했습니다.
한국형 초전도핵융합연구장치(KSTAR)를 디지털 복제하기 위해서는 100기가바이트(GB) 이상의 저장공간이 필요한 상황에서 슈퍼컴퓨터 의존도가 크게 높아졌습니다. 플라즈마 난류 영상을 진단하거나 대규모 실험을 하는 시뮬레이션은 초당 수백 기가바이트의 데이터를 생성합니다. 특히 권 연구원이 개발한 디지털 트윈 프로젝트 'V-KSTAR'는 핵융합 실험용 원자로의 세계 최고 수준의 시뮬레이션 프로그램으로 평가받고 있습니다.
폭우, 폭염 등 기상이변이 잦아지면서 슈퍼컴퓨터의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 국내에서는 1991년 KISTI의 전신인 한국과학기술연구원(SERI)이 도입한 'CRAY-2S' 슈퍼컴퓨터를 활용한 '아시아지역모델(ALAM)'과 '극동지역모델(FLAM)' 등 수치예측모델에 슈퍼컴퓨터를 활용한 기상청의 수치예측모델을 개발하여 슈퍼컴을 지속적으로 활용하고 있습니다.
2020년, 한국은 국가 기상 슈퍼컴퓨터의 성능 덕분에 자체 수치 예보 모델을 개발한 9번째 국가가 됨으로써 세계적인 인정을 받았습니다. 장근일 기상청 국립기상슈퍼컴퓨팅센터장은 한국 고유의 날씨, 기후, 환경적 특성에 적응할 수 있는 자체 수치 예보 모델이 국민 안전에 크게 기여한다고 강조했습니다.
김재수 KISTI 원장은 유례없는 속도로 계산을 수행할 수 있는 '엑사스케일' 슈퍼컴퓨터의 등장과 AI 연구의 확대, 퀀텀 컴퓨팅에 대한 관심 증대 등을 계기로 슈퍼컴퓨터 응용 분야의 빠른 변혁을 강조했습니다. 슈퍼컴퓨터는 디지털 전환 시대의 국가적 과제를 해결하고 4차 산업혁명을 기반으로 한 신산업의 기반을 마련하는 데 중요한 역할을 하며 국가 과학기술 및 산업 발전의 기반으로서의 역할을 더욱 공고히 하고 있습니다.
● 슈퍼컴 6호기 구축에 이어 7호기 도입도 추진
한국 정부는 슈퍼컴퓨터 사업을 적극적으로 추진하고 있습니다. 지난 5월 과학기술정보통신부는 슈퍼컴퓨터 6호기 도입을 위한 확대 계획을 발표했습니다. 이번 3차 계획은 초고성능 컴퓨팅 전문센터를 설립하는 것으로 이미 민관 연구 협력 연구자들에게 귀중한 자원임을 입증한 것입니다. 초고성능 컴퓨팅 센터는 현재 고성능 컴퓨팅, 우주, 재료, 핵융합, 재난관리 등 다양한 분야에서 운영되고 있습니다.
데이터 처리 기술 분야에서 세계적인 명성을 얻고자 하는 플랫폼 기업인 미디어젠은 국가의 데이터 처리 인프라를 강화하기 위해 데이터 처리 능력과 빅데이터 처리를 강화하는 것이 중요하다고 강조했습니다.
2024년 완공을 목표로 Super Computer 6호기 도입을 위한 노력이 진행 중이며, 그래픽처리장치(GPU) 가격 상승 등의 어려움이 있었지만, KISTI는 원활한 도입을 위해 가격 조정이 필요 없는 솔루션을 구현할 계획입니다.
