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4차 산업혁명 시대 최고의 무기 

슈퍼컴퓨터




지금 전 세계는 4차 산업혁명 시대를 맞이하느라 분주합니다. 인공지능, 빅데이터 등 신기술의 발달로 더욱 스마트하고 효율적인 생활이 가능해진 시대! 이런 4차 산업혁명 시대를 위해 반드시 필요한 컴퓨터가 있습니다. 바로 슈퍼컴퓨터인데요.


슈퍼컴퓨터란 일반 컴퓨터보다 몇 배 더 빠른 처리 능력을 가지고 있는 컴퓨터랍니다. 대용량 데이터를 초고속으로 분석·처리하는 시스템으로 연산처리 속도에 따라 등급이 매겨지지요. 이번 기사에서는 슈퍼컴퓨터의 기원과 4차 산업혁명 시대에 어떤 역할을 할지에 대해서 알려 드릴게요.



컴퓨터, 한계는 없다


▲ 최초의 슈퍼컴퓨터, 크레이 1 (출처 : 위키미디어)



최초의 슈퍼컴퓨터는 1976년에 미국에서 개발된 크레이 1(Cray-1)입니다. 당시 일반 컴퓨터로는 고도로 복잡한 계산을 수행하기에 한계가 있었는데요. 더 강력한 컴퓨터라는 의미의 ‘슈퍼컴퓨터(super computer)’가 탄생한 덕에 어려움을 극복할 수 있었어요.


크레이 1의 속도는 80MHz에 불과했지만 시간이 지남에 따라 슈퍼컴퓨터의 성능은 계속해서 진화했어요. 현재는 보통의 슈퍼컴퓨터가 1초에 무려 1,000조 번의 계산을 할 수 있는 수준까지 발전했답니다.





최근 미국과 중국을 중심으로 더 높은 성능의 슈퍼컴퓨터를 개발하려는 경쟁이 치열합니다. 슈퍼컴퓨터는 국력을 반영한다고 여겨지기 때문에 각 국가는 자존심을 걸고 경쟁을 하고 있죠.


미국 맨하임 대학교와 테네시 대학교에서 매달 전 세계 슈퍼컴퓨터 성능의 순위를 평가하고 있는데요. 1위부터 500위까지 집계되는 순위에서 밀려난다면 ‘슈퍼컴퓨터’라는 명칭을 붙일 수 없다고 하네요.



☞ 전 세계 슈퍼컴퓨터 성능 순위 바로가기 : https://www.top500.org




순위를 살펴보니 상위권에 위치한 슈퍼컴퓨터는 주로 미국과 중국이 개발했네요. 현재 세계 랭킹 1위인 슈퍼컴퓨터는 미국의 서밋(summit)인데요. 서밋은 1초에 14경 3,500조 회의 연산을 처리할 수 있다고 해요.



한국의 슈퍼컴퓨터 ‘누리온’ 5호는 13위를 차지했는데요. 누리온 5호는 25.7Pflops(페타플롭스)의 시스템 성능을 갖췄는데요. 페타플롭스는 슈퍼컴퓨터의 계산 속도를 나타내는 단위입니다. 1초에 실수 연산을 1000조 회 수행할 수 있는 속도를 나타내죠. 그 덕에 인간 70억 명이 420년간 계산할 정보를 단 한 시간 만에 처리할 수 있다는군요. 그 무게는 133톤이고, 코어의 수는 57만 20개라고 합니다. 일반적으로 듀얼 코어, 쿼드 코어를 갖춘 컴퓨터를 사용하는 사람으로서 코어의 수가 57만 개라는 이야기를 들으니, 감탄만 나오네요.



일상 속에 숨어있는 슈퍼컴퓨터!




슈퍼컴퓨터는 다양한 분야에서 유용하게 사용되고 있습니다. 특히 기상예측에 주로 이용되는데요. 우리나라 기상청도 슈퍼컴퓨터를 날씨 예측에 활용하고 있답니다. 위성이 기상을 관측한 후, 관측자료를 수집 및 처리, 예측자료를 생산하는 역할을 슈퍼컴퓨터가 담당해요. 슈퍼컴퓨터의 성능이 높을수록 날씨를 더욱 정확하게 예측할 수 있답니다.





또한 수학과 물리학 등을 연구하는 기관에서 복잡한 수학 공식을 풀기 위해 슈퍼컴퓨터를 사용하기도 합니다. 특히 누리온 4호기는 2011년부터 지금까지 연구자 1만여 명과 기업 500여 곳에서 사용했는데요. 그 덕에 기업의 신제품 개발 비용을 78%, 개발 시간을 61%나 줄여주었다고 해요.


이 외에도 유전학, 석유 탐사, 각종 신약 개발, 자동차 설계와 제작에 필요한 컴퓨터 시뮬레이션 제작, 원자로의 안전성 검증 등 광범위한 분야에 슈퍼컴퓨터가 사용되고 있어요. 



 

▲ 한국전력의 슈퍼컴퓨팅 시스템



한국전력 역시 슈퍼컴퓨터를 도입했는데요! 2017년 3월, 대전 전력연구원에 슈퍼컴퓨팅 시스템을 구축했어요. 


한전은 이를 이용해 이산화탄소 포집 및 신재생에너지 소재 개발, 전력설비용 로봇 설계, 전력 설비 및 각종 부품과 기계 설계 등 다양한 분야에 활용할 예정이랍니다. 또한 국내 전력사가 슈퍼컴퓨팅 시스템을 활용할 수 있도록 하여 향후 '전력사 통합 슈퍼컴퓨팅 센터'로 확장할 계획이에요.





4차 산업혁명의 중심엔 슈퍼컴퓨터가 있다


4차 산업혁명 시대가 다가오면서 슈퍼컴퓨터의 중요성은 더욱 커지고 있어요. 4차 산업혁명 시대 핵심 기술 중 하나인 인공지능의 성능은 하드웨어의 성능에 비례하는데요. 인공지능의 연산 처리 능력을 감당할 수 있는 하드웨어로 슈퍼컴퓨터가 주로 이용되고 있죠.




단, 슈퍼컴퓨터의 가격이 매우 높기 때문에 우리가 평소에 사용하는 인공지능을 기반으로 하는 기기들은 자신의 컴퓨터로 정보처리를 하지 않아요. 대신 인터넷으로 연결되어 있는 슈퍼컴퓨터로 정보를 전송해 처리하는 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing) 기술을 이용하죠. 슈퍼컴퓨터를 가지고 있지 않아도 인공지능 기술을 일상에서 이용할 수 있습니다.




빅데이터 활용을 위해서도 슈퍼컴퓨터의 역할이 중요합니다. 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리하기 위해서는 슈퍼컴퓨터의 능력이 필수겠죠. 소비자의 반응을 살피고 마케팅 전략을 세우는 데 빅데이터가 적극 활용되는 미래 사회, 데이터 분석 속도를 빠르게 도와주는 슈퍼컴퓨터는 선택이 아닌 필수적 요소가 될 것입니다.



수많은 정보가 빠르게 쏟아지고, 이를 분석하는 사업이 대세가 될 4차 산업혁명 시대! 슈퍼컴퓨터는 이런 변화를 위한 필수품이죠. 앞으로 사회 전 분야에 슈퍼컴퓨터가 활용되어서 지금보다 더 편리한 일상을 보낼 수 있기를 기대해봅니다~! 




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  • 아도니스 2018.12.14 10:01
    슈퍼컴퓨터의 활용범위는 무궁무진 하네요!
  • 김현석 2018.12.14 10:04
    그런데 기상예보는 왜 이렇게 자주 틀릴까요~
    기상청 슈퍼컴 성능 좀 높였으면~
  • 이준 2018.12.14 10:05
    4차산업혁명 시대 슈퍼컴의 역할이 중요할듯~