슈퍼컴 켠 일본, 제조업 강화 부팅

세계에서 넷째로 똑똑한 K슈퍼컴으로 자동차·선박 개발 지원

[아시아경제 백우진 기자]일본 기업과 연구기관이 세계 4위의 연산능력을 지닌 K슈퍼컴퓨터를 활용할 채비를 서두르고 있다고 최근 니혼게이자이신문이 전했다. 슈퍼컴퓨터를 통해 시뮬레이션을 하면 제품개발 비용과 기간을 획기적으로 단축할 수 있다.

일본 효고(兵庫)현 고베(神戶)시 리켄연구소에 있는 K슈퍼컴퓨터.

일본 자동차업계 13개 기업과 홋카이도대학의 전문가들로 구성된 팀은 주행하는 자동차가 맞닥뜨리는 공기저항을 시뮬레이션하는 소프트웨어를 개발했다. 이 소프트웨어는 자동차 주위의 공간을 23억개로 분할해 공기의 흐름이 어떻게 차체에 영향을 미치는지 분석한다. 이전 컴퓨터는 연산능력이 떨어져 이런 데 쓰이지 못했다. K의 데이터를 참고해 자동차 외형을 가장 공기역학적으로 설계하면 차가 공기저항을 덜 받아 연비가 좋아진다.

자동차 제조업체들은 이제까지 대형 풍동실험실을 지어 실제 자동차 크기 모델을 제자리에서 주행시키며 공기저항 실험을 벌였다. 슈퍼컴퓨터를 활용하면 풍동실험실이 필요 없고 모델을 만들지 않아도 된다. 제품개발 비용이 대폭 절감된다.

일본조선기술연구센터(SRC)는 선박이 물살을 헤치며 전진할 때 발생하는 와류(渦流)를 1㎜ 단위까지 세밀하게 계산하는 설계 소프트웨어를 개발했다. 조선업체가 이 소프트웨어를 활용하면 거대한 실험수조에 모형을 띠워 테스트하는 과정을 생략해도 된다. 수천만달러가 소요되는 설계 비용이 절반으로 줄어든다. SRC는 수수료를 받고 이 소프트웨어를 조선업체들에게 임대하는 방안을 고려 중이다.

후지쓰와 물질재료연구기관(NIMS)은 희토류를 쓰지 않는 초강력 자석 제조를 목표로 하는 소프트웨어를 개발 중이다. 현재 시제품 단계인 이 소프트웨어는 자석을 구성하는 결정의 크기와 모양을 나노미터(10억분의 1m) 수준까지 변화시키면서 성능을 계산해 최적의 재료 조합을 찾아낸다.

도요타자동차와 스즈키자동차, 타이어업체 브리지스톤 등은 앞으로 몇 년 이내에 K의 데이터를 활용해 경쟁력을 키우는 것을 목표로 하고 있다고 니혼게이자이신문은 전했다. 여러 산업 분야에서 소프트웨어를 개발하고 있지만 모든 소프트웨어를 바로 K로 돌리지는 못한다. 슈퍼컴퓨터이지만 처리 능력이 무제한은 아니기 때문이다. 일본 정부의 지원을 받는 고도정보과학기술연구기구(RIST)가 매년 활용 신청을 받아 K의 자원을 배정한다. RIST는 2014 회계연도 신청 가운데 42건을 받아들였다. 2012회계연도의 27건에 비해 크게 늘렸다.

K는 리켄연구소와 후지쓰가 함께 개발해 2012년 9월부터 가동에 들어갔다. K라는 이름은 1만조(兆)를 가리키는 숫자 단위 경(京)의 일본 발음 케이에서 나왔다. K는 초당 경 단위의 연산을 처리한다는 얘기다.

일본 정부는 2020년까지 K슈퍼컴퓨터보다 100배 빠른 슈퍼컴퓨터를 개발한다는 목표를 세워놓고 연구에 속도를 내고 있다.

세계 1위 슈퍼컴은 中 톈허2호, 초당 3京 연산
슈퍼컴500 중 한국은 고작 2대, 순위도 100위밖

세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는 중국이 보유하고 있다. 매년 두 차례 집계되는 세계500 슈퍼컴퓨터 연산능력 순위에서 지난해 11월 중국의 톈허(天河)2호가 1위를 차지했다.

미국 에너지부의 오크리지 국립연구소가 개발한 타이탄264 슈퍼컴퓨터가 2위, 에너지부의 또 다른 연구기관 로렌스 리버모어 국립연구소가 개발한 세쿼이아가 3위에 올랐다. 일본의 K는 4위다.

국가별로는 미국이 여전히 최강자였다. 미국의 슈퍼컴퓨터는 500위 안에 265대를 올리며 1위를 지켰다. 미국은 63대를 기록한 중국을 큰 차이로 앞섰다. 3~5위에는 일본(28대), 프랑스(22대), 독일(20대)이 각각 올랐다.

우리나라의 자리는 미미하다. 기상청이 보유한 해온과 해담은 지난해 6월 각각 91위, 92위였다가 11월에는 110위, 111위로 밀렸다.

슈퍼컴퓨터의 연산능력 단위는 페타플롭이다. 10의 15제곱을 나타내는 접두어 페타와 초당 수행 가능한 부동소수점(浮動小數點)의 연산횟수를 가리키는 플롭스를 합성한 단어다.

중국 국방과기대학이 개발한 톈허2호는 33.86페타플롭을 자랑한다. 1초당 3경(京)3860조번 연산을 처리하는 것이다. 타이탄264는 1초당 17.59페타플롭을 기록했다.

백우진 기자 cobalt100@asiae.co.kr