`슈퍼컴 3호기` 기상청 오보 줄일까

예보모델ㆍDBㆍ인력 '3박자' 갖춘다

슈퍼컴만으론 선진 기상시스템 도약 한계

기존 2호기 비해 10배 이상 성능 향상
영국 통합수치예보모델로 상세한 예측
자료처리ㆍ가공기술 강화 정확성 제고


기상청의 슈퍼컴퓨터 3호기 도입 사업이 본격화되면서 국내 기상예보 시스템에 진화를 가져올 수 있을지 벌써부터 관심이 높아지고 있다. 특히 지난해 여름 잇따른 기상 오보로 청이 국민들로부터 많은 비판을 받았던 터라 슈퍼컴 3호기 도입 사업에 많은 눈과 귀가 쏠리고 있다.

기상청은 슈퍼컴 3호기와 함께 영국 기상청의 통합수치예보모델을 도입, 하드웨어(HW)뿐만 아니라 소프트웨어(SW)적으로도 기상예보시스템의 선진화를 꾀하고 있다. 향후 3개월 동안 제안서 평가 및 성능테스트(BMT)를 통해 4월 말 경 최종사업자를 선정하면 신축 중인 충북 청원 오창과학산업단지내 국가기상슈퍼컴퓨터센터에 9월경 슈퍼컴 3호기가 설치되고 12월부터 슈퍼컴 3호기는 본격 운영에 들어갈 예정이다.

◇최상의 조합, 슈퍼컴+통합수치예보모델=2004년 도입, 수명을 다한 2호기를 대체하기 위해 도입하는 슈퍼컴 3호기는 200테라플롭스(1테라플롭스는 초당 1조회 연산)의 성능을 갖춰 현재 사용하고 있는 슈퍼컴퓨터 2호기(18.5 테라플롭스)보다 10배 이상 빠른 컴퓨터가 될 것으로 보인다.

영국의 통합수치예보모델은 지역 날씨뿐만 아니라 집중호우나 폭설 같은 악기상 현상과 기후변화 예측까지 활용 가능한 통합형 모델로 평가받고 있다. 또 최신의 위성관측 자료 등을 수치예보모델에 효과적으로 활용할 수 있는 선진 자료동화기업(4차원 변분법)을 적용하고 있고 적은 인력과 예산으로 효율적인 개발과 운영이 가능, 전문인력이 부족한 우리나라 현실에 적합한 모델이라는 게 기상청의 설명이다.

기상청은 슈퍼컴 3호기에 이식되는 통합수치예보모델이 가동되면 날씨와 같은 기상관측뿐만 아니라 전체적인 기후 변화에 대해서도 보다 상세히 예측할 수 있을 것으로 보고 있다. 이를 통해 현재 세계 9위권인 국내 예보역량이 세계 6위권인 호주의 수준으로 높아지고 이를 발판으로 일본(세계 4위)과 영국(세계 2위) 수준으로 역량을 점차 끌어올리겠다는 것이 기상청의 계획이다.

기상청은 슈퍼컴퓨터의 잦은 교체에 대한 비난 여론에 대해 2호기의 내구연수와 CPU 활용량 등은 차치하고라도 통합수치예보모델을 운영하면 자료 처리량이 현재보다 10배 이상 늘어나기 때문에 기존 시스템으로는 수용할 수 없다고 설명한다.

기상청 이동일 수치모델운영팀장은 "슈퍼컴 교체만으로 기상예보의 정확성을 높일 수 있는 것은 아니지만 슈퍼컴 교체가 이뤄지지 않으면 기상예보의 정확성을 높이기 위한 시도 자체가 불가능하다"며 "슈퍼컴 3호기와 통합수치예보모델 도입을 통해 기상예보 개선에 가시적인 성과가 나타날 것"이라고 말했다.

◇기상 관측 데이터와 전문인력 양성필요=많은 전문가들은 기상 예보의 정확성을 높이려면 시스템 투자 뿐만 아니라 기상 관측 데이터의 양을 늘리고 이를 처리, 가공하는 능력을 향상시키는 한편 예보 및 수치모델 연구개발 전문인력 양성과 역량 강화에도 적극 나서야 한다고 지적하고 있다. 기상청 수치모델관리관실 개발인력은 현재 25명 정도로 미국(370명)ㆍ영국(250명)ㆍ유럽연합(150명)ㆍ호주(86명)ㆍ일본(71명) 등에 비해 턱없이 부족하고 수집하는 기상 관측 데이터도 이들과는 비교할 수 없이 적다.

지난 2007년 기상청이 발표한 '예보역량 진단을 통한 기술력 평가에 관한 연구보고서'에 따르면 기상예보역량은 수치예보모델 성능 40%, 관측 자료 32%, 예보관 판단 28% 순으로 구성된다. 슈퍼컴이나 수치예보모델의 개선만으로는 전체적인 예보 역량을 절반정도 밖에 이끌어 낼 수 없다는 것이다. 데이터 수집 능력 향상과 예보관의 역량 강화라는 지속적이고 장기적인 관점에서의 개선이 이뤄지지 않으면 아무리 최신의 좋은 장비로도 기상오보 논란은 반복될 수밖에 없다.

업계 한 관계자는 "최상의 슈퍼컴퓨터 위에 최신의 SW를 올려서 시스템을 작동켜도 거기에 입력하는 데이터가 많지 않으면 오류 가능성이 높아질 수밖에 없다는 점은 데이터 양의 중요성을 말해준다"면서 "미국과 일본 등 선진국들과 비교해 현저히 떨어지는 기상 데이터의 양적 질적 개선을 이끌어 낼 수 있는 방안이 필요하다"고 강조했다.

◇기상예보 진화 계기로=기상청도 이번 슈퍼컴 3호기 도입을 계기로 지금까지 상대적으로 부족했던 부분들에 대한 역량을 강화해 나가겠다고 다짐하고 있다. 올 하반기 독자적으로 발사 예정인 통신해양기상 위성을 통해 내년부터 고해상도 관측 데이터를 수집, 기상 데이터의 양적 질적 확대를 꾀한다는 전략이다. 또 영국식 통합수치예보모델을 최대한으로 활용, 확보된 데이터를 수치예보 자료로 활용하기 위한 데이터 처리 및 가공 기술력도 향상시킨다는 것이다. 아울러 각종 국제 워크숍과 수치예보 훈련 과정 참여 등 전문적인 교육을 보다 강화하고 미국과 영국 등 기상 선진국과의 공동 연구를 통해 예보관 등 기상전문인력의 양성과 역량 강화에도 나서겠다는 설명이다.

이 팀장은 "독자적인 기상관측 위성 확보, 미국ㆍ유럽연합(EU)ㆍ일본ㆍ인도ㆍ중국ㆍ러시아 등 위성을 보유하고 있는 국가들과의 기상 자료 교환도 쉬워져 확보할 수 있는 데이터 양이 크게 증가할 것"이라고 기대했다. 또 "영국과 우리나라의 지형 및 기후 환경이 다르다는 점을 감안, 자체 시험운용을 통해 프로그램과 알고리듬을 수정해 국내 실정에 맞게 현지화 및 최적화하는 등 기상 예보의 정확성 향상에 전력하고 있다"고 강조했다.

이홍석기자 redstone@

[용어설명] 수치예보시스템= 관측자료를 포함하는 초기자료의 준비부터 수치예보모델의 수행, 그리고 수행된 결과를 처리해 그림이나 표의 형태로 최종 표출하는 전 과정을 처리하는 하드웨어 및 소프트웨어의 복합체. 규모가 방대하고 복잡해 구축과 개선에 많은 시간과 노력이 필요하다. 예를 들면 새로운 슈퍼컴퓨터가 개발되면 성능을 알아보기 위해 수치예보시스템이 구동되는지의 여부를 점검하는 검증 작업을 수행함.