날씨 예측은 기본
우주 비밀까지 풀어
최근 기상청은 수백억원이 투입된 기상예측용 슈퍼컴퓨터를 보유하고 있음에도 부정확한 일기예보를 양산해 체면을 구겼다. 또 한국과학기술정보연구원(KSITI)은 기존 3호기에 비해 성능이 월등히 개선된 슈퍼컴 4호기 사업자를 선정, 국내외 슈퍼컴의 활용상황에 대한 관심이 커지고 있다.
기상청은 기후예측에 필요한 대량 계산결과를 빠른 시간내에 도출하기 위해 슈퍼컴을 사용한다. 기상청에 따르면, 예보에 앞서 대기의 움직임을 물리방정식에 의해 예측하는 과정이 필요한데 이는 유체역학과 관련이 있다. 쉽게 1분뒤 미래상태를 예측해 24시간, 48시간, 최대 10일까지를 내다보는 것. 통상 1회에 수십억번의 계산이 이루어진다. 특히 기상청은 매일 아침 두 시간 내에 예보를 위한 기본 예측모델 결과를 내놓아야 한다.
천문학적 계산량 슈퍼컴이라야 할 수 있어
이동일 기상청 슈퍼컴 팀장은 "오전 9시부터 2시간 내에 전세계 8000개 관측소에서 수집된 기상자료가 모이고, 예보관들이 이같은 현재 대기상태를 예측해 기상예보를 생산한다"고 설명했다. 예보의 정확도는 대기 능동과 역학방정식이 현실을 얼마나 모사하느냐에 달렸다. 북경의 나비 날개짓이 일주일뒤 뉴욕날씨를 바꾸는 상황 즉 나비이론처럼 초기 관측자료의 품질과 양이 예보정확도를 좌우하는데 슈퍼컴이 정밀하게 동화된 자료로 미래를 예측하고 다시 실제 날씨를 대입해 오차를 수정하는 과정을 반복하게 된다. 위성자료가 더해지면 계산량은 더욱 늘어나게 된다.
현재 기상청은 5㎞ 단위로 격자형태의 예보를 하는데 2~3㎞ 크기의 구름이 30분에서 1시간 사이 소멸하는 과정을 파악하려면 격자크기를 더 줄여야 한다. 격자가 10㎞에서 5㎞로 줄어들 경우 슈퍼컴 계산량은 10~12배가량 늘어나고 계산시간 역시 비슷하게 커진다.
단기적 기후예측 뿐 아니라 100년 뒤 기후상태에 따른 산업이나 농업 구조에 예측도 수행해야 하기 때문에 슈퍼컴은 국가정책에도 영향을 미친다.
뿐만이니다. 다목적 과학연구에 사용되는 KISTI는 슈퍼컴 4호기는 세계 2위인 무려 250테라플롭스 규모다. 4호기는 슈퍼컴 선진국 진입의 신호탄인 격인 동시에 국내 과학계의 기대감도 부풀리고 있다. KISTI는 일반 산업계에도 이를 개방할 계획인데, 이미 산업계의 슈퍼컴 도입 성공사례가 적지않다.
실제 실험 환경을 대신하는 슈퍼컴
대우자동차는 신차 차량충돌 모의실험시 시뮬레이션을 통해 개발기간을 1년간 앞당기는 동시에 개발비도 1000억원 가량 절감했다. 석유공사는 대륙붕의 석유탐사자료를 처리하는 과정에 슈퍼컴을 통해 작업기간을 2년에서 4개월로 줄였다.
슈퍼컴이 실제 실험이 어려울 경우 이를 대신하기 때문이다. 국제적 여론의 표적이 되는 핵실험의 경우, 슈퍼컴의 시뮬레이션으로 실험을 최소화한 것은 유명하다. 국내에서도 원자력연구소와 원자력안전기술원 등이 원전사고예방과 유사시 대처 기술 마련목적으로 슈퍼컴을 활용한다.
미지의 세계를 탐험하는데도 활용된다. 지난 2005년 고등과학원 박창범 교수팀은 KISTI 슈퍼컴 3호기 자원의 20%가량을 80일간 지원받아 그동안 베일에 싸여온 우주의 진화과정을 밝히기도 했다. 박교수팀은 86억개 질량을 가진 입자를 우주생성 당시에 비슷한 형태로 슈퍼컴에 입력, 분포시킨 뒤 모의실험을 수행해 은하에서부터 거대 우주구조가 생성되는 과정에서 천체들이 상호영향을 주는 과정을 분석했는데 이는 일반컴퓨터로 계산하면 무려 6만년이 소요되는 대작업이었다. 슈퍼컴은 인류의 궁금증을 해소하는 동시에 문명발전을 돕는 최고의 도구인 셈이다.
우주 비밀까지 풀어
최근 기상청은 수백억원이 투입된 기상예측용 슈퍼컴퓨터를 보유하고 있음에도 부정확한 일기예보를 양산해 체면을 구겼다. 또 한국과학기술정보연구원(KSITI)은 기존 3호기에 비해 성능이 월등히 개선된 슈퍼컴 4호기 사업자를 선정, 국내외 슈퍼컴의 활용상황에 대한 관심이 커지고 있다.
기상청은 기후예측에 필요한 대량 계산결과를 빠른 시간내에 도출하기 위해 슈퍼컴을 사용한다. 기상청에 따르면, 예보에 앞서 대기의 움직임을 물리방정식에 의해 예측하는 과정이 필요한데 이는 유체역학과 관련이 있다. 쉽게 1분뒤 미래상태를 예측해 24시간, 48시간, 최대 10일까지를 내다보는 것. 통상 1회에 수십억번의 계산이 이루어진다. 특히 기상청은 매일 아침 두 시간 내에 예보를 위한 기본 예측모델 결과를 내놓아야 한다.
천문학적 계산량 슈퍼컴이라야 할 수 있어
이동일 기상청 슈퍼컴 팀장은 "오전 9시부터 2시간 내에 전세계 8000개 관측소에서 수집된 기상자료가 모이고, 예보관들이 이같은 현재 대기상태를 예측해 기상예보를 생산한다"고 설명했다. 예보의 정확도는 대기 능동과 역학방정식이 현실을 얼마나 모사하느냐에 달렸다. 북경의 나비 날개짓이 일주일뒤 뉴욕날씨를 바꾸는 상황 즉 나비이론처럼 초기 관측자료의 품질과 양이 예보정확도를 좌우하는데 슈퍼컴이 정밀하게 동화된 자료로 미래를 예측하고 다시 실제 날씨를 대입해 오차를 수정하는 과정을 반복하게 된다. 위성자료가 더해지면 계산량은 더욱 늘어나게 된다.
현재 기상청은 5㎞ 단위로 격자형태의 예보를 하는데 2~3㎞ 크기의 구름이 30분에서 1시간 사이 소멸하는 과정을 파악하려면 격자크기를 더 줄여야 한다. 격자가 10㎞에서 5㎞로 줄어들 경우 슈퍼컴 계산량은 10~12배가량 늘어나고 계산시간 역시 비슷하게 커진다.
단기적 기후예측 뿐 아니라 100년 뒤 기후상태에 따른 산업이나 농업 구조에 예측도 수행해야 하기 때문에 슈퍼컴은 국가정책에도 영향을 미친다.
뿐만이니다. 다목적 과학연구에 사용되는 KISTI는 슈퍼컴 4호기는 세계 2위인 무려 250테라플롭스 규모다. 4호기는 슈퍼컴 선진국 진입의 신호탄인 격인 동시에 국내 과학계의 기대감도 부풀리고 있다. KISTI는 일반 산업계에도 이를 개방할 계획인데, 이미 산업계의 슈퍼컴 도입 성공사례가 적지않다.
실제 실험 환경을 대신하는 슈퍼컴
대우자동차는 신차 차량충돌 모의실험시 시뮬레이션을 통해 개발기간을 1년간 앞당기는 동시에 개발비도 1000억원 가량 절감했다. 석유공사는 대륙붕의 석유탐사자료를 처리하는 과정에 슈퍼컴을 통해 작업기간을 2년에서 4개월로 줄였다.
슈퍼컴이 실제 실험이 어려울 경우 이를 대신하기 때문이다. 국제적 여론의 표적이 되는 핵실험의 경우, 슈퍼컴의 시뮬레이션으로 실험을 최소화한 것은 유명하다. 국내에서도 원자력연구소와 원자력안전기술원 등이 원전사고예방과 유사시 대처 기술 마련목적으로 슈퍼컴을 활용한다.
미지의 세계를 탐험하는데도 활용된다. 지난 2005년 고등과학원 박창범 교수팀은 KISTI 슈퍼컴 3호기 자원의 20%가량을 80일간 지원받아 그동안 베일에 싸여온 우주의 진화과정을 밝히기도 했다. 박교수팀은 86억개 질량을 가진 입자를 우주생성 당시에 비슷한 형태로 슈퍼컴에 입력, 분포시킨 뒤 모의실험을 수행해 은하에서부터 거대 우주구조가 생성되는 과정에서 천체들이 상호영향을 주는 과정을 분석했는데 이는 일반컴퓨터로 계산하면 무려 6만년이 소요되는 대작업이었다. 슈퍼컴은 인류의 궁금증을 해소하는 동시에 문명발전을 돕는 최고의 도구인 셈이다.
