“세계적 연구성과를 산업적으로 활용할 수 있는 성과로 만들기 위해 슈퍼컴이 필수적이다. 더 개발해 고부가화할 소프트웨어(SW)를 슈퍼컴 자원부족으로 그대로 유수의 석유회사에 넘길 수 밖에 없었다.” -신창수 서울대 에너지자원공학과 교수
21일 국회 의원회관 9회의실 ‘4차산업시대 에너지 자원 물리탐사 기술 및 자연과학을 위한 슈퍼컴퓨터 기술의 현황과 정책 개선 토론회’장은 우리나라 정책이 얼마나 국가 사회간접자본인 슈퍼컴에 무지한지를 여실히 확인하고, 이에 대한 투자와 관심을 촉구하는 열기로 가득찼다.
◆“우리나라는 에너지안보위해 석유탐사기술 꼭 필요”
-신창수 서울대 에너지자원공학과 교수
4차산업혁명을 한다면서 슈퍼컴 없이는 말이 안된다. 세계최고 슈퍼컴 빨리 만들 수 있는 방법을 찾자. 다른 예산 줄이더라도 슈퍼컴 만드시 확보해야 한다.
(석유 자원탐사의 중요성에 대해 말해 보자면)2018년은 세계 석유수요가 하루 1억배럴을 돌파한 역사적인 한해로 기록된다. 비록 지난해에 석유증가분 일 70만배럴 증가세에서 올해 일 50만배럴로 증가세가 둔화되긴 했지만 중국이 석유수요 증가에 큰 역할을 했다. 미국의 수요증가분도 일 30만배럴에서 60만배럴로 두드러진다. 우리나라의 경우 지난해 석유를 5억900만배럴 수출했다. 원유는 수요 증가로 전년대비 3.7% 증가한 11억2000만배럴이 수입됐다. 나프타 소비급증으로 석유제품 소비도 9억4000만배럴로 역대 최고다.
우리나라의 에너지 안보위해 석유물리탐사기술은 꼭 가지고 있어야 하는 (SW)기술이다. 이를 이용하면 탐사 결과를 바탕으로 SW분석을 통해 석유를 발견할 확률을 기존의 50%에서 80%이상으로 끌어올릴 수 있다.
본인이 개발한 완전파형역산(Full Waveform Inversion)기술은 최근 전세계 산학계에서 큰 관심을 받고 있다. 실제측정된 데이터와 시뮬레이션을 통해 얻어진 데이터와의 오차를 측정해 지하매질 속도분포를 갱신해 탄성파 전파속도를 구축하는 기술이다. (유전탐사시)정확한 지하매질의 속도 모델이 보장되면 고해상도의 지하층에서 구조를 (보다 정확하게)영상화할 수 있다. 이는 석유, 가스시추 위치 확보에 핵심적 기술이다. 이는 시행자의 주관적 판단을 완전히 배제할 수 있는 기술이다. 이같은 파형분석을 통해 정확한 석유매장 지하구조를 확인하기 위해서는 고성능 슈퍼컴퓨터를 활용하는 연산능력 확보가 필수적이다.
그래서 세계 최대 석유회사 엑슨 모바일의 슈퍼컴 연산능력은 절대 비밀이다. 엑슨 모바일의 슈퍼컴에는 70만개의 CPU코어가 들어가 있으며 계속 확장중이다. 우리돈으로 1~2조원짜리다. (톱500에도 나와있지 않다.)브리티시페트롤리움(BP)도 20만개의 CPU코어를 가진 슈퍼컴을 갖고 있다.
우리나라 석유물리탐사 기술은 세계적으로 우월하다. (신창수 교수는 국제학술지(SCI급)에 출판된 논문이 130편이상이고 구글 스칼라로 인용된 인용횟수는 약 5300회다. 라플라스 및 라플라스-퓨리에 영역에서의 파형역산방법으로 7개국서 특허를 얻었다.) 본인은 지난 2008년 프랑스 토탈 석유회사에 라이선싱해 200만유로의 연구비를 수주했고 2002년에는 미국 ION회사 및 GX테크놀로지에서 세계최초로 3차원 음향파 역시간 구조보정 프로그램을 라이선싱해 50만달러의 연구비를 수주했다.) 지금 생각해도 아까운 기술을 팔았다. (우리나라에 쓸 수 있는) 슈퍼컴(자원)이 없었던 시절이었기 때문이다. 고용량 메모리(24TB)를 탑재한 고성능컴퓨터서버 500노드(총 9만6000 CPU코어)(약 5000억원)와 최신 그래픽카드를 탑재한 GPU서버 500노드(총 8000 GPU카드)(약 2250억원)정도면 우리나라 대륙붕에 석유가 있는지 탐사에 나설 수 있다. 다시 말씀드리면 이를 이용해 북한에 부존하고 있는 석유,가스자원탐사에 적극 활용할 수 있다. 이는 국운을 바꿀 수 있는 기술이 된다. 이를 바탕으로 우리가 말하는 메이저 석유회사를 만들 수 있다.
◆“슈퍼컴은 과학발전의 고속도로...또하나의 슈퍼컴 센터 만들어야”
이원종 서울대 물리천문학과 교수, 격자게이지 이론연구단
오늘날 슈퍼컴은 글로벌 기후예측, 기상학, 오늘의 날씨,증권 시장 증권시장 등에 사용된다. 실제로 대부분의 주식매매가 슈퍼컴을 통해 이뤄진다. 천체물리학 분야의 빅데이터 분석도 슈퍼컴 기반의 인공지능(AI)을 통해 이뤄진다. 별들의 형성과 진화를 대규모의 슈퍼컴을 사용해서 이해한다. 세계최고 반도체회사 삼성전자의 반도체 개발도 신물질의 물성을 알아야 한다. 이는 먼저 대규모 슈퍼컴을 사용해 계산한다. 미국의 핵무기 개발연구소인 로스알라모스연구소에서도 먼저 대규모 슈퍼컴을 사용해 타당성을 검토하게 된다.
KISTI의 국가슈퍼컴퓨터 센터는 과학발전의 경부고속도로다. 향후 대한민국의 산업이 발전하기 위해서 는 호남고속도로도 필요하고 영동고속도로도 필요하다. 이같이 대한민국의 과학발전을 위해서는 수도권에 또하나의 슈퍼컴 센터를 만들 필요가 절실하다. 이 같은 역할을 할 사회간접자본이 바로 슈퍼컴이다.
이러한 수도권 슈퍼컴퓨터 센터는 기존 KISTI와 다른 사양의 전산장비를 가지고 구축되는 것이 바람직하다. 이러한 수도권 슈퍼컴퓨터 센터는 KISTI와 서로 협조하면서 발전하면서 시너지효과를 극대화 할 수 있다. KISTI의 국가슈퍼컴센터가 경부고속도로라면 새로이 만들어질 슈퍼컴 센터는 호남고속도로, 또는 KTX와 같다.
본인의 경우 지난 10년간 400테라플롭스(1초에 400조개 연산할 수 있는 전산성능)인 데이비드(DAVID) 슈퍼컴을 서울대에 구축해 구동 SW를 제작하고 성공적으로 연구를 수행했다. 연구결과를 가지고 지난 100여년 간 입자가속기 실험과 이론의 결과로 정립된 물리학이론체계 가운데 입자 표준 모형의 이론적 기대치가 실험결과와 표준편차 간에 4.2배 차이를 보인다는 것을 증명했다. 즉 기존 입자물리학에서 표준모형의 쿼크입자 부분에 모순이 있다는 것을 발견했고, 현재 격자게이지이론연구단의 연구는 세계적 KAON 2016 국제학회에서도 인정받았을 정도로 노벨상에 근접해 있다.
지노 이시도리 스위스 취리히대 교수는 ‘이 성과가 사실이라면 노벨상을 받을 만 하다’고 언급했다. 하지만 최종적으로 이를 증명하기 위해 초대형 슈퍼컴센터 구축이 절실하다. 대전의 KISTI에 이어 추가로 수도권에 새로운 슈퍼컴센터개소가 필요하다.
◆“중국 자국 우선주의 vs. 우리나라 KISTI는 국산 입찰조차 못하게 막아”
-이동학 코코링크 대표
중국이 미국과 슈퍼컴퓨터 분야에서 각을 세우면서 왜 수십조를 이 분야에 투자하는지 생각해 봐야 한다. 우리나라가 1960~70년대에 사회 인프라를 구축하면서 재수좋게 고속으로 경제발전 할 수 있었던 것과 같다. 슈퍼컴없이 4차산업혁명에서 성공하고자 한다는 것은 공장하나 없이 제조업해서 떼부자 되겠다는 것과 같다.
신창수교수의 물리탐사방식은 기존 석유탐사 방식으로 했을 때 때는 15억원되는 컴퓨터로 한 30일 정도 걸리는 계산 분이다. 파형 해상도를 높이면 거의 시간이 20배 가까운 시간이 들어가야 한다. 낮은 수준의 컴퓨팅과 높은 수준의 컴퓨팅 가치차이는 100배 이상 차이가 난다.
슈퍼컴에 투자하지 않을 경우 동남아 수준으로 퇴보할 가능성이 크다. (미래의)고급 직장은 정보산업에 기반한 직장이다. 왜 한국만 고급직장 가지면 안되느냐는 역설에 부딪치게 된다. 우리나라는 슈퍼컴 정책 잘못하는 바람에 인프라 투자 안되고 산업투자 지위가 언제 떨어질지 모른다. 우리나라가 퇴행하게 된 결정적 계기는 과거 서울대 슈퍼컴 활용률이 20%였는데 떨어지게 된 것에서 찾을 수 있다. 그 비율이 이제는 2~3%밖에 안된다는 점이다.
명목상으로 한국은 세계경제 10위권에 들어와 있는데 속살을 들어다보면 황당하다. 톱500에 들어있는 슈퍼컴 가운데 실제사용되는(학술 연구용으로 제대로 활용되고 있는) 슈퍼컴이 445위권에 있다는 게 세계 10위 경제 대국 한국이 보유한 슈퍼컴의 현실이다. 이는 정보 자체의 가치를 고도화하려는 수단을 만들지 않으려는 것과 같다.
중국은 슈퍼컴 구축에 총력을 기울이고 있다. 미국보다 4~5배나 규모가 큰 정도다. 미국이 경제전쟁을 안할 수 없는 상황이다. 사실 우리나라는 속빈 강정이다. 스위스,일본 같은 경우 국민수에 비해 어마한 슈퍼컴을 갖고 있다.
주요국 슈퍼컴 현황을 보면 중국은 이미 10년 전부터 슈퍼컴없이는 미래가 없다는 것을 확인해서 이 당시 어마어마한 돈을 투자한 것으로 알고 있다. 일본도 비슷한 시기에, 즉 4차산업혁명 아이디어 나올 때부터 벌씨 투자가 시작했다. 우리나라는 비슷한 시기에 완전히 공백이다. 산업계 종사자로서 이 부분부터 시정돼야 할 것으로 본다.
우리회사는 산업계에 기술과 모델을 제시했다. 하지만 돈많은 외국계 슈퍼컴 컨소시엄이 돈을 벌고 있는 상황이다. 이게 우리나라 슈퍼컴퓨터 기술의 현황이다. (코코링크는 현재 국내 유일의 슈퍼컴 개발회사이며 이를 국내는 물론 미국방부(NRL)과 프랑스 오렌지텔레콤에 수출까지 한 유일한 회사다.) 거품만 있고 실질은 없다. 신창수 교수님같은 세계적 석학이 학술적 성과를 가져왔으면 산업적 성과까지 연결시켜야 하는데 못 시킨다. 우리나라는 이미 1인당 GDP가 7~8만달러 국가가 돼 있어야 하는데 아직도 못하고 있다. SW기술 쪽에서도 현재까지 박사과정이 30~40대까지 유지되는데 이들이 현업에 나가면 학술의 맥이 끊길수도 있다...이들의 파일럿코드 작성 능력은 아직 세계 최고다. 문제는 SW엔지니어들에게서 나온 산업적으로 가치있는 기술들이 국가적, 산업적 성과로 나와야 산업발전도 되고 경제적 성과가 나오는데 너무나도 많은 학술적 성과가 2~3%밖에 산업화가 안된다. 그나마 대기업이 가져가는 것으로 끝나는 것을 지켜봐 왔다.
하드웨어는 현재는 세계최고다. 이런 산업의 회로설계기술자중 가장 나이 어린 사람이 43세 정도인데 늦기 전에 이들의 산업화를 지원하지 않으면 안된다. 미국은 자국에서 사용되는 서버에 스파이칩이 박혔는데도 말을 못한다. 왜 못하느냐 미국의 산업기반이 다 망가졌다는 얘기다. 미국 친구에게 서버 샘플 어떻게 만드냐고 물으니 중국에 맡긴다고 할 정도다. PCB 제작기술에 관한 한 우리나라가 세계최고다. 우리나라가 이 분야에서 기회가 있다.
국가슈퍼컴퓨팅 발전 방향과 관련, 중국을 보자. 중국의 경우 세계무역기구(WTO)조건에도 불구하고 내부적으로 자국 제품 수조원 어치 사준다. 그런데 우리나라 슈퍼컴 구매 본산인 KISTI의 경우 (이미 해외에서조차 검증이 끝난) 국산장비를 입찰조차 안되게 하고 있다.
우리는 단위당 세계에서 가장 많은 GPU를 꽂는 슈퍼컴퓨터용 보드를 만든 회사다. 미해군연구소(NRL)가 지금까지 우리가 만든 슈퍼컴 10대(클라이맥스 210)를 구입했다. 못해도 30억원을 받아야하는 이 제품을 (미국 NRL에 납품할 때엔) 미국기업제품이 아니라는 이유로 정식으로 수출하지 못하고 미국 업체를 통해 공급한다. 이처럼 성능은 인정받으면서도 미국산이 아니라서 정식 수출이 안된다. 우리나라에서는 국산이라고 구매를 안해 준다.
◆“대한민국 운명가를 슈퍼컴 필요성에 대해 긴박함 없다”
-설훈 더민주당 의원(최고위원)
중국 칭화대 이공계 출신 거의가 공부 마치고 지도자로 간다. 우리는 아니다. 사회과학 하던 사람들이 자연과학적 기본 소양 없으면 (슈퍼컴의 중요성을)알 수 없다. (슈퍼컴에)가까이 갈 생각 안한다. 슈퍼컴 필요성에 대해 모른다. 중국 지도자들은 안다. 우리는 모른다. 이 차이가 엄청난 차이로 벌어진다. 이를 어떻게 극복할 것인가 여러 사정이 있지만 의원들에게, 장관들에게 얘기해야 한다. 대한민국의 운명을 가를 것이다. (슈퍼컴은 중요한)사회간접 자원이다. “20세기 물리적, 사회간접자원, 슈퍼컴이 최고의 사회간접자원인데 이를 왜 투자 안하느냐?”고 설득해야 한다. 필수적인 사회간접자원이다. 이야기해야 한다. 중국 보고 정리되면 (우리도)금방 된다. 우리가 돈이 없어 안되는 것 아니다. 긴박성 몰라서 그렇다. 이걸 알도록 해야 한다. 슈퍼컴이 사회간접자본이다. 이걸 꼭 말씀되도록 해야 한다.
◆전국에 슈퍼컨센터 4개정도 만들어야 한다
-신동우 서울대 수학과 교수
오늘 이런 자리가 만들어지지 않기를 기대했다. 그래서 지난 2009년 말부터 우리는 슈퍼컴 발전법 만들어 전국에 슈퍼컴센터 네 개 정도 있게 해야 한다고 주장했다. 그런 것을 위해 슈퍼컴 육성법 만들고 정부부처가 전부 협조해서...그러기 위해 인력도 특별히 육성하고...그런 것들을 각 대학에 몇 개 만들어 특별히 육성해야 한다고 말했던 것이다.
2011년에 당시 KISTI 이지수 센터장이 도와줘서 국가슈퍼컴 육성법 만들어졌고 5개년마다 슈퍼컴 예산 올라갔다. 가다가 삐끄러졌다. 그게 제대로 갔으면 4차산업혁명의 우위를 점할 수 있었는데 이게 가다가 왜곡됐다. 5년동안 법을 만들어 해 왔는데 아직도 우리나라 슈퍼컴 세계 13위다. 나아진 것은 ‘국가’슈퍼컴퓨터센터라는 게 만들어졌고...육성법에 따르면 육성위원이 있는데 그분들이 실제로 법 제도적으로 5년 동안 한 게 없다. 이 기회에 바로 갔으면 좋겠다.
우리나라 슈퍼컴은 2000년대에 이미 20위권이었다. 우리나라가 슈퍼컴이나 제3과학을 발전시켜야 하는 데 이런 문제를 언제 한번 모여서 획기적으로 반성해야 한다.
◆슈퍼컴개발환경이 활성화돼야 기술발전...SW개발인력도 지속
-임연호 전북대학교 화학과 교수
대학과 정부에서 신경을 써주면 기술이전 등이 더 활성화되지 않을까 한다. 최근 기재부에 의해 기술이전이 기타소득이었다가 근로소득으로 바뀌었다. 대학연구기술이 상업화시 법제도 변화로 주춤하고 있다. 저도 역시 슈퍼컴 환경 이용해 SW개발하고 있는 입장에서 슈퍼컴개발환경이 활성화돼야 돼야 기술발전되고 SW개발 인력이 지속된다고 본다.
◆슈퍼컴은 빅데이터와 거의 모든 4차산업혁명의 기본
-김희발 서울대 농생명공학부 교수
슈퍼컴을 만들거나 제조하거나 디자인 하거나 쓰는 입장이다. 연구비 신청하는데 컴퓨터를 못사게 하더라. 연구자가 컴퓨터를 집에 가져간다는 이유에서다. 15~16년전얘기다. (하지만 연구자금 지원하는 곳에서는)지금도 기존 PC 외에 서버에 대해 개념이 없다.
나는 우리나라에서 슈퍼컴 많이 사용하는 사람중 하난데 워낙 계산량이 많다. 서울대에서 옛날에 (용량이 낮아)슈퍼컴이라 할 수도 없는 슈퍼컴을 사용할 때 연구비 받으면 30% 가까운 간접비를 냈는데 이는 외부에서 서울대 슈퍼컴을 사용하는 사람들의 사용료보다 비싸게 받는 것이었다. 말이 안돼 공문 올렸는데 슈퍼컴 운영비용이 없어서 운영이 어렵기 때문이라는 답이 돌아왔다. 그래서 (결국 서울대는)슈퍼컴 명맥조차 유지하지 못했다.
슈퍼컴에 대한 거대 담론이전에, 계산 얘기 이전에 슈퍼컴은 빅데이터와 그 이외의 거의 모든 것의 기본이다. 포크레인처럼 한번 사서 수십년 사용하는 것이 아니다.(계속 업그레이드시켜줘야 한다. 정책 당국자들이)그런 것에 대한 기본적 인식이 부족한 것 같다. 예를 들면 기상청 직원들 슈퍼컴하나 사면 다 되는 것처럼 생각한다. 실제로는 운용 지속하기 위해 업데이트 비용이 지속적으로 들어가야 한다. 지금 컴퓨터 운용하고 있는 데 컴퓨터를 장비로 보고 있다. 2~3년이면 하드웨어든 소프트등 다 바꾸줘야 하는데, 소모품처럼 써야 하는 것이 많은데 (연구자금 지원 담당들은) 사지 못하게 하고 있다. 몇몇 엘리트가 노벨상받으면 뭐하나? 인프라 투자에 대한 인식을 제고해야 하지 않나? 교육제도부터 다시 시작해야 한다.
◆석유산업은 제조업과 IoT,ICT 모두 필요로 하는 복합산업
-변중무 한양대 자원환경공학과 교수
슈퍼컴이 4차산업혁명에서 어떤 역할을 하느냐? 자원을 다시한번 보자. 4차산업시대에 (신창수 교수의) 석유(자원탐사)가 왜 이슈가 돼야 할까? 석유는 수송,화학원료 기타에 쓰이고 있다. 신재생에너지는 발전을 대체하는 것 뿐이고, 전기차는 수송의 3%만을 대체할 수 밖에 없다.산업부 같은 데서도 가스를 사용하기로 했다. 그래서 석유생산량은 앞으로 계속 늘어날 것으로 생각하고 여기에 물적,인적 투자를 한다.
왜 4차산업시대에 이것이 중요한가? 석유산업이 사물인터넷(IoT),정보통신기술(ICT), 빅데이터(활용)의 복합체이기 때문이다. 호주의 경우 광산 채굴 시 모든 것을 로봇화하고 센서화하고 몇 백km떨어진 곳에서 (제어)하고 있다.
4차산업혁명 선도할 인력 양성하는 데 함께 가야 할 산업체가 필요한데 IoT,ICT는 향상 도구일 뿐이다. 뭔가 목적 상품 생산이 필요한 데 이 때 가장 크게 부가가치 얻을 수 있는 것이 자원산업이다. 엑손모바일이나 슐럼버제같은 서비스회사가 마이크로소프트(MS),구글과 협력해 부가가치를 생산해 내고 있다.
문재인대통령이 제조업 르네상스를 지시했다. 제조업 부흥시키기 위해 이쪽 사람들에게 뭔가 먹거리가 필요하다. 자원산업 자체가 이 모든 것을 필요로 하는 복합산업이다. 조선산업이라고 해야 가장 부가가치 큰 것은 유조선, 시추선이다. 또 좋은 것은 해외산업자원 개발 국제네트워크 형성하고 있기에 동반 진출시 누구보다도 이 기술이 필요하다. 전세계가 편중된 자원을 무기화하고 있는데 4차산업혁명 속에서도 자원산업은 중요하다.
그럼 슈퍼컴센터가 왜 중요한가? 각 산업혁명 때마다 판이 바뀐다. 어떤 나라는 흥하고 어떤 나라는 망한다. 결과적으로 (이번 4차산업혁명에서는)빅데이터, 인공지능 기술이 가장 중시되는데 우리나라처럼 슈퍼컴센터 하나 갖고는 안된다. (자원탐사용 슈퍼컴 상황에서 보았듯이)이렇게 어떤 특정 분야의 슈퍼컴센터를 만듦으로써 그 산업분야에 파급효과를 만들고 있기 때문이다.
◆에너지분야뿐 아니라 자연과학분야에서도 슈퍼컴 구체화됐으면
-신성렬 한국해양대 에너지자원공학과 교수
(국가슈퍼컴센터 늘리기를)구체화하기 위해서는 아군이 많이 확보돼야 한다. 에너지분야 뿐 아니라 자연과학 분야에서도 협력해서 구체화됐으면 좋겠다. 원활히 학생 인력 양성하고 R&D도 병행돼야 한다.
◆5000톤급 국산 탐사선 만들면 산출될 데이터 분석에도 필요
-김현태 에너지기술평가원 자원개발 PD
나는 자원기술 개발역량 높이고 산학연 플레이어에게 제공하는 역할을 하고 있다. 오늘 얘기 구체화할 수 있는 역할을 해야 하지 않겠는가 하는 생각이다. 아웃풋 많았지만 아웃컴은 없다. 산업에 기여할 무엇을 창출했느냐? 데이터 취급 처리할 수 있는 SW 돌릴 수 있는 슈퍼컴 필요하다.
오는 2020년대 5000톤급 탐사선 만들면 엄청난 데이터가 산출되는데 이 데이터를 처리하기 위해서도 슈퍼컴이 현실적으로 필요하다. 특히 신창수 교수님은 과거 R&D성과 SW를 세계적인 회사인 프랑스토털에 헐값으로 팔았다. 슈퍼컴 있으면 부가가치 엄청나게 올릴 (3D SW를 만들)수 있었음에도 2D SW 밖에 제공할 수 밖에 없었다. 세계 최고 슈퍼컴 석유 SW기술 가지는 게 소망이기도 하다.
현실적으로 만들어 보려고 기획도 해 봤는데 자원에 대한 인식 좋지 않기 때문에 3000억원 갖고 구축하기는 거의 불가능하다고 본다.
◆“슈퍼컴 예산배치등에서 고려되는 것이 중요하다고 생각”
-권칠승 더민주당 의원(산자중기위)
(슈퍼컴이)이렇게 중요하다면 예산배치 등에서 고려되는 것이 중요하다고 생각한다. 전략사업 정할 때 이런 부분에서 검토되었는지 의아스럽다.
이재구 기자 jklee@g-enews.com