슈퍼컴퓨팅+국방기술… 미래무기 모의실험

  • 경제/과학
  • 대덕특구

슈퍼컴퓨팅+국방기술… 미래무기 모의실험

항공ㆍ함정 설계 실시간 가시화… 수치데이터 그림ㆍ그래프로 표현 외산 도구보다 100배 이상 빨라… 의학ㆍ기상ㆍ바이오까지 활용가능

  • 승인 2014-06-22 12:57
  • 신문게재 2014-06-23 11면
  • 배문숙 기자배문숙 기자
●KISTI 자체개발 시뮬레이션 분석도구 GLOVE

과학은 자연의 기본 법칙을 이해하는 학문임에도 불구하고 많은 자연 현상들이 너무 빠르거나, 느리거나, 크거나, 작아서 일반적인 실험실에서 실험하기 어려운 경우가 많다. 최근의 기초ㆍ응용과학 분야에서는 직접 하기 어려운 실험을 슈퍼컴퓨터와 같은 고성능 컴퓨터를 이용한 모의실험으로 대체하는 계산과학 분야가 발전하고 있다. 계산과학 모의실험 결과의 경우, 일반인은 물론 과학자들조차 이해할 수 없는 난해한 숫자의 나열 형태로 나오기가 다반사다. 과학적 가시화는 컴퓨터 그래픽스를 이용해 난해한 결과를 수치데이터를 그림 혹은 그래프로 표현해 연구결과를 보다 직관적이고 포괄적으로 분석해 문제를 빠르게 이해할 수 있도록 해 준다.
이로인해 과학적 가시화는 의학, 유동해석, 기상, 바이오 등 다양한 분야에서 해석 결과를 분석하는 후처리의 필수적인 과정으로 자리 잡고 있다.

▲ 모바일디바이스를 통해 GLOVE를 조작하는 모습.
▲ 모바일디바이스를 통해 GLOVE를 조작하는 모습.

특히 한국과학기술정보연구원(원장 박영서ㆍKISTI)이 슈퍼컴퓨팅 기술과 국방 기술 융합의 새로운 가능성을 제시하고 있다.

KISTI 국가슈퍼컴퓨팅연구소 비주얼슈퍼컴퓨터팅팀(팀장 김민아)이 자체개발한 시뮬레이션 분석도구 '글러브(GLOVE)'는 미래 무기 체계 개발 중 항공, 함정 등의 설계 시, 초기 단계에서 설계 검증을 위해 컴퓨터에서 수행하는 CFD(전산유체역학ㆍComputational Fluid Dynamics) 시뮬레이션의 결과를 분석하는 도구이다.

▲대용량 데이터 몰입형 가시화 프레임워크 GLOVE=KISTI 슈퍼컴퓨팅연구소 비주얼슈퍼컴퓨팅팀에서 자체 개발한 GLOVE는 대용량 데이터를 VR 환경에서 실시간 가시화할 수 있는 가시화 프레임워크다.

대용량 데이터의 실시간 가시화를 위해서는 가시화할 데이터를 추출하는 계산을 클러스터 노드에서 병렬로 처리하는 것은 물론, 가시화한 결과를 보기 위해 고해상도 타일 디스플레이를 지원하거나 다차원 데이터의 직관적 이해를 위해 VR 환경도 필요로 한다. GLOVE는 이러한 모든 기능을 지원하도록 설계됐다.

GLOVE는 가상현실 환경과 Tiled-display와 같은 고해상도 디스플레이를 가진 high end user뿐 아니라 데스크 톱 PC에서 가시화를 수행하는 low end user를 함께 지원한다. 또한 응용과 관계없이 수행되는 주요 가시화 기능들은 분산ㆍ병렬 가시화 서버인 GLORE에서 수행, 사용자 인터페이스인 GUI는 응용에 맞게 재구성함으로써 기존의 가시화 도구들의 단점을 극복했다. VR 환경의 사용자 인터페이스는 IS-900 등의 가상현실 입력도구를 제공하며 숫자나 문자의 입력, 자유로운 조작 등 가상현실 환경에서 구현이 어려운 기능들을 모바일 디바이스로 조작가능하다.

GLOVE의 데이터 관리 기법은 특히 시간에 따라 데이터가 변하는 모사 실험의 결과를 분석하기 위한 실시간 애니메이션에서, 기존 오픈소스 범용 가시화 도구뿐 아니라 CFD 분야에 특화돼 분산ㆍ병렬 가시화를 수행할 수 있는 EnSight에 비해서도 탁월한 성능 보였다. 1.4테라바이트 데이터의 iso-surface 애니메이션의 경우 EnSight의 129배, ParaView의 144배의 성능 향상을 보였다.

▲새로운 슈퍼컴퓨팅 서비스의 영역 구현=슈퍼컴퓨팅 서비스는 이제 단순히 자원만 제공하는 서비스가 아니다. 슈퍼컴퓨팅 자원을 충분히 활용할 수 있는 다양한 소프트웨어와 서비스 정책까지 제공함으로써 국내 과학기술은 물론 산업 전반으로 슈퍼컴퓨터의 활용 영역을 확대해야 한다. Visual interactive supercomputing은 대용량 데이터 가시화 기술을 바탕으로 사용자가 자신의 데스크톱에서 손쉽게 슈퍼컴퓨터를 통해 원하는 서비스를 제공받을 수 있는 환경을 제공한다.

즉, 하나의 통합 환경에서 계산과학 시뮬레이션을 위한 전처리부터 시뮬레이션, 후처리 과정을 모두 제어하고 모니터링 할 수 있는 환경을 제공하는 것이다. 이러한 환경은 작업 큐에서 서비스를 기다려야 하는 기존의 슈퍼컴퓨팅 서비스와 달리 HPC를 위한 interactive supercomputing이라는 새로운 슈퍼컴퓨팅 서비스의 영역을 만들 수 있다. 현재 KISTI 비주얼슈퍼컴퓨팅 팀은 GLOVE 기술을 활용해 국방과학연구소의 항공기 설계를 위한 가상풍동 과제 수행 과정에 visual interactive supercomputing 기술의 프레임워크를 만들고 있다. 초기 target application은 CFD 분야이지만, 이를 기반으로 3년 주기로 visual interactive supercomputing의 응용분야를 확대해 나갈 계획이다.

▲슈퍼컴퓨팅 기술과 국방기술 융합의 새로운 가능성, GLOVE=지난달 29일부터 나흘간 고양시 킨텍스(KINTEX)에서 열린 민군기술협력 박람회의 일환으로 진행된 '2014 군사과학기술 경진대회'에서 KISTI가 자체개발한 GLOVE가 융합 신기술 부문 금상을 수상하는 쾌거를 이룩했다.

GLOVE는 초고성능 컴퓨팅(High Performance ComputingㆍHPC) 기술과 컴퓨터 그래픽스 및 3D 입출력을 포함하는 다양한 IT 기술을 융합, 이들 데이터를 실시간으로 분석할 수 있는 기술의 구현이다.

특히 GLOVE는 세계적으로 활용되고 있는 외산 분석도구들 보다 100배 이상 빠른 성능을 구현, 국방과학기술연구소의 'VR을 이용한 가상풍동 개발'과제의 요소 기술로 사용 중 이다.

또 2013년 한국항공우주산업(KAI)의 고유공력해석기를 위한 가시화 도구로 수탁과제를 수행했다. 컴퓨터 그래픽스를 이용한 과학적 가시화는 연구 결과를 직관적이고 포괄적으로 분석해 문제를 빠르게 이해시킬 수 있다는 장점을 지녀 국방기술은 물론 의학, 기상, 바이오 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.

김민아 비주얼슈퍼컴퓨팅팀장은 “GLOVE는 핵심 기술의 국산화로 유지보수 비용만 연간 수십억에 달하는 외산 도구를 대체할 수 있는 경제적 효과를 거둘 수 있을 뿐만 아니라 HPC 기술과 국방 기술 융합의 새로운 가능성을 제시했다”고 밝혔다.

배문숙 기자 moons@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 박정현, 문평동 화재에 "현장 상황 철저히 확인 중"
  2. [속보] 대전 문평동 자동차 부품공장 화재, 부상자 다수 발생(영상포함)
  3. 대전중부경찰서, 개그맨 황영진 보이스피싱 예방 홍보대사 위촉
  4. 육군 32사단 장병, 해안경계작전 중 화재 발견해 대형사고 막아
  5. UST '첨단로봇' 전공 신설, 2026학년도 후기부터 신입생 모집
  1. 화재발생 업체는 엔진밸브 생산 전문기업…국가소방 총동원령
  2. 충청권 국가하천 기본계획 수립 '속도'…준설하되 생태계 정밀조사도
  3. 벌목으로 집 잃은 대전 백로 1년만에 돌아와…"서식지 기억, 지켜줘야"
  4. 최교진 "국공립대 총장협의회 지역혁신 거점돼야"
  5. 지역사회 든든한 파트너…제5주년 의용소방대의 날 개최

헤드라인 뉴스


[대전 화재]연락 두절 직원 14명…폭발·붕괴 위험으로 내부진입 어려워

[대전 화재]연락 두절 직원 14명…폭발·붕괴 위험으로 내부진입 어려워

화재가 발생한 대전 문평동 자동차 부품 제조공장에서 근무하는 직원 14명과 연락이 닿지 않아 소재가 파악되지 않고 있다. 밸브 제작공장 쪽에서 처음 시작된 화재가 연결통로를 통해 바로 옆 두 번째 건물까지 빠르게 확산돼 인명피해가 커진 것으로 파악됐다. 남득우 대덕소방서장은 20일 오후 3시 40분 문평동 화재 현장에서 기자들과 만나 피해 발생과 구조 및 진화 상황을 설명했다. 해당 업체는 자동차용 밸브 제조공장으로 부상자는 당초 50명에서 더 늘어 현재 53명으로 집계됐다. 이중 24명으로 중상으로 여겨지고 을지대와 건양대, 충남..

노시환·강백호 ‘19억 투자’… 한화, 타선 강화 승부수
노시환·강백호 ‘19억 투자’… 한화, 타선 강화 승부수

2026시즌 강력한 타선 구축을 위해 과감한 투자를 감행한 프로야구 한화 이글스가 정규시즌에서 결실을 맺을 수 있을지 주목된다. 특히 리그 대표 좌우 거포로 불리는 노시환과 강백호에게 한화는 올해 연봉으로만 19억 원을 투자하며 타선 강화에 힘을 실었다. 19일 KBO 리그 등에 따르면, 올 시즌을 앞두고 한화 간판타자 노시환이 연봉 10억 원에 사인하며 8년 차 선수 연봉 최고액을 기록했다. 종전에는 KT 위즈 소속이던 강백호의 7억 원이었다. 노시환의 연봉은 팀 내에서 류현진(21억 원)에 이어 두 번째로 높은 금액이다. 올해부..

충청권 혼인 늘고 이혼 줄었다…대전 조혼인율 전국 1위
충청권 혼인 늘고 이혼 줄었다…대전 조혼인율 전국 1위

대전과 세종이 전국에서 가장 높은 수준의 조혼인율을 기록하며 '젊은 도시'의 면모를 다시 한번 입증했다. 특히 대전은 인구 1000명당 혼인 건수를 의미하는 조혼인율이 6.1건으로 전국 1위를 기록하며 지난해에 이어 2년 연속 가장 높은 곳에 이름을 올렸다. 19일 국가데이터처가 발표한 '2025년 혼인·이혼 통계'에 따르면, 지난해 결혼 건수가 높은 증가세를 유지한 24만 건으로 전년보다 1만 8000건(8.1%) 증가하며 팬데믹 이전 수준을 회복했다. 이는 2018년(25만 8000건) 이후 7년 만에 가장 많은 규모다. 국가데..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 제9회 전국동시지방선거 앞두고 투표지 분류기 운영 실습 제9회 전국동시지방선거 앞두고 투표지 분류기 운영 실습

  • 대전 자동차부품 제조 공장에서 큰 불…다수의 부상자 발생 대전 자동차부품 제조 공장에서 큰 불…다수의 부상자 발생

  • ‘번호판 키우고 더 뚜렷해졌다’…이륜차 전국번호판 도입 ‘번호판 키우고 더 뚜렷해졌다’…이륜차 전국번호판 도입

  • 지역사회 든든한 파트너…제5주년 의용소방대의 날 개최 지역사회 든든한 파트너…제5주년 의용소방대의 날 개최