두 돌 맞은 슈퍼컴퓨터 '누리온', 성과는?

[아이뉴스24 최은정 기자] 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 구축한 국가 슈퍼컴퓨터 5호기 '누리온'이 올해로 서비스 실시 두 돌을 맞았다.

누리온으로 수행한 작업 건수는 2년만에 400만여 건을 돌파했다. 특히 물리·화학, 바이오 분야 연구개발(R&D)에서 활용이 두드러진 것으로 나타났다. 통상 5년 주기로 슈퍼컴을 교체하는 KISTI는 오는 2023년 엑사데이터급 성능의 슈퍼컴 6호기 도입도 검토중이다.

KISTI는 지난 21일 서울 광화문에서 기자간담회를 열고 이 같은 누리온 관련 성과를 공유하고 추후 계획을 발표했다.

이날 염민선 KISTI 슈퍼컴퓨터응용센터장은 "슈퍼컴퓨터는 산업, 과학기술 경쟁력에서 더 나아가 국가경쟁력을 끌어올릴 수 있는 핵심 도구"라며 누리온 활용 사례를 소개했다.

연산속도 25.7페타플롭스(PF)를 보유한 누리온은 지난 6월 기준으로 전세계 슈퍼컴퓨터 중 성능 17위를 기록했다. 25.7PF는 1초에 2경5천700조번 연산 처리가 가능한 성능이다. 이는 70억명이 420년에 걸쳐 계산할 양을 1시간에 처리할 수 있는 수준이다.

누리온은 연구개발(R&D) 혁신 지원 프로그램에 공모해 선정된 기관·기업을 대상으로 하는 '무상 서비스'와 사용자가 일정한 금액을 납부하고 사용하는 '유상 서비스'로 나눠 제공된다. 무상 대 유상 서비스는 비율은 9대1로, R&D 혁신지원프로그램에는 지금까지 총 578건 신청 과제가 있었고, 그 중 405건이 선정됐다.

◆바이오 분야 등 437만여 작업 수행…코로나19 연구에도 활용

그에 따르면 현재까지 160여 개 기관 3천여 명의 연구자가 약 437만여건 작업을 누리온으로 수행했다.

특히 바이오 분야에서는 최선 이화여대 교수와 이정원 서울대 교수 공동 연구팀이 간암세포를 굶겨 죽이는 기술을 개발했다. 간암세포 생존에 필수인 아미노산 '아르기닌'이 세포질로 이동하는 것을 막는 방법을 통해서다.

또한 연구팀은 이러한 아미노산 대사 제어뿐 아니라 비알코올성 간질환, 간섬유화·경화 및 간암 발병에 관여하는 막 단백질 'TM4SF5' 기능을 저해하는 억제 물질도 개발했다.

최근에는 대학과 협력해 진행하는 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 관련 연구에도 누리온이 활용되고 있다.

황순옥 KISTI 슈퍼컴퓨팅본부장은 "KISTI 자체적으로 기존 수만개 약물 데이터베이스(DB)를 뽑고 해당 샘플이 코로나19 바이러스 억제 효과가 있는지 누리온을 통해 확인했다"며 "이후 서울대에서 40개 후보물질이 실제로 효과가 있는지 검증하는 테스트를 하고 있다"고 설명했다.

해당 서울대 실험이 완료되면 한국화학연구원에서 다음 단계인 세포실험 이어질 예정이다.

더불어 KISTI는 지난 7월 고성능컴퓨팅(HPC) 컨소시엄에 코로나19 바이러스 검출과 억제, 치료에 관한 연구를 하고 있다. 이 컨소시엄은 미국 백악관 과학기술정책실과 IBM이 주도해 지난 4월 발족한 슈퍼컴퓨터 운영 기관 협의체다.

황 본부장은 "현재 컨소시엄에 바이러스 모양·행동 연구, 신약·백신 개발, 코로나19 전파 동향 등 3가지 부문 연구를 제안하고 있는 상황"이라고 덧붙였다.

◆2023년 엑사스케일 슈퍼컴 도입 검토

KISTI는 이날 슈퍼컴퓨터 6호기에 구축 계획도 언급했다.

염 센터장은 "6호기 구축을 위한 작업은 내부적으로 준비하고 있다"며 "담당 부처 동의하에 예산 작업을 거쳐 추후 관련 계획이 구체화될 예정"이라고 말했다.

6호기의 규모나 예산은 부처와 협의하에 이뤄진다. 다만 주기적으로 5년마다 슈퍼컴퓨터를 재도입하고 있고, 5호기 서비스가 2018년에 실행됐다는 점에서 우리나라는 오는 2023년 슈퍼컴퓨터를 재도입하게 된다.

KISTI 측은 엑사스케일 성능 슈퍼컴퓨터도 후보군 중 하나로 보고 있다. 엑사스케일은 PF 다음 단위로, 초당 100경번 연산이 가능한 초강력 컴퓨팅 기술을 의미한다.

황 본부장은 "내년에 엑사급의 컴퓨터들이 대거 출시될 예정"이라며 "컴퓨터 수요와 예산을 파악해 엑사급 도입을 고민할 것"이라고 했다.

최희윤 KISTI 원장은 "데이터 수집, 컴퓨팅, 데이터 분석 등 전략으로 협업 생태계를 만드는 기관으로서 역할을 할 것"이라고 강조했다.

한편 세계 슈퍼컴퓨터 순위를 발표하는 톱500에서 성능 상위권은 미국, 중국, 일본이 차지하고 있다. 지난 6월의 경우, 일본이화학연구소(RIKEN)와 일본 후지쯔가 공동개발한 '후가쿠'가 1위를 기록했다. 이어 미국 '서밋'이 2위, 중국 '타이후라이트'가 3위 등이 뒤를 이었다. 이 순위는 해외 연구소, 대학 등 기관 에디터들이 평가한 결과로 매해 두번씩 발표된다.

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