메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

PC 3300대 성능 핵융합 연구 전용 슈퍼컴 '카이로스' 본격 운용

통합검색

PC 3300대 성능 핵융합 연구 전용 슈퍼컴 '카이로스' 본격 운용

2020.08.24 11:20
국가핵융합연구소의 핵융합 연구 전용 슈퍼컴퓨터 ′카이로스′가 이달 24일부터 본격적으로 가동된다. 국가핵융합연구소 제공
국가핵융합연구소의 핵융합 연구 전용 슈퍼컴퓨터 '카이로스'가 이달 24일부터 본격적으로 가동된다. 국가핵융합연구소 제공

개인용 컴퓨터(PC) 3300대의 계산 성능을 지닌 핵융합 연구전용 슈퍼컴퓨터가 국내에 구축됐다.

 

국가핵융합연구소는 핵융합 시뮬레이션 연구에 활용할 1페타플롭스(PF, 1초에 1000조 번 연산 가능한 속도)급 슈퍼컴퓨터 ‘카이로스’를 구축해 운용을 시작한다고 이달 24일 밝혔다. 공모전을 통해 결정된 이름인 카이로스는 고대 그리스어로 ‘시간’이라는 뜻이다. 핵융합연은 “결정적 순간이라는 뜻도 담고 있어 핵융합에너지 실현을 위한 결정적 순간을 갖게 될 것을 의미한다”고 밝혔다.

 

카이로스의 이론 성능은 1.56PF다. 계산 성능을 기준으로 i7-9700K 중앙처리장치(CPU)를 쓰는 개인용 데스크탑 3300대에 해당하는 연산 능력을 갖고 있다. 코어는 424대로 2만여 개의 병렬 계산을 동시에 수행할 수 있다.

 

카이로스는 국내에서 특정 연구를 전용으로 하는 가장 큰 규모의 슈퍼컴퓨터다. 이론 성능 기준으로도 한국과학기술정보연구원(KISTI)과 기상청에 이어 공공기관 중 세 번째로 큰 규모의 슈퍼컴퓨터다. 한국의 슈퍼컴퓨터는 KISTI의 누리온이 25.7PF으로 가장 성능이 좋다. 기상청 슈퍼컴퓨터 ‘누리’와 ‘미리’가 5.8PF로 뒤를 잇는다.

 

고성능 컴퓨터는 핵융합 상용화의 핵심 과제인 초고온 플라즈마를 검증하는 데 쓰인다. 핵융합은 핵융합이 일어나는 1억 도 이상의 초고온 플라즈마를 장시간 유지하고 제어하는 기술이 필요하다. 고성능 슈퍼컴퓨터는 플라즈마의 불안정성을 예측하기 위해 1000경(1000만 조)개의 입자로 구성된 초고온 플라즈마 모델을 세우고 검증하는 시뮬레이션 연구를 수행한다.

 

핵융합연은 2011년 60테라플롭스(TF, 1초에 1조 번 연산 가능한 속도)급 중소형 슈퍼컴퓨터를 도입해 핵융합 시뮬레이션을 연구해 왔다. 한국의 초전도핵융합연구장치(KSTAR) 플라즈마 실험 결과를 예측하는 코드를 개발하는 등 핵융합 이론과 모델링 분야 연구에 쓰여왔으나 점차 커지는 시뮬레이션 연구 수용엔 한계가 있었다.

 

카이로스는 기존 시스템보다 20배 이상 높은 연산 능력을 갖고 있다. 여러 차원의 모델을 적용한 핵융합 시뮬레이션 연구가 가능해지고 핵융합 플라즈마 개발에 필요한 가열, 전류 구동 등에 필요한 계산 자원도 갖추게 됐다. 핵융합연은 카이로스를 활용해 KSTRA 실험뿐 아니라 2025년 가동을 시작할 예정인 국제핵융합실험로(ITER) 실험 결과와 해석, 예측 시뮬레이션에도 나선다. 이후 한국형핵융합실증로(K-DEMO) 설계와 검증을 위해 필요한 가상 핵융합 장치 개발에도 활용될 예정이다.

 

유석재 핵융합연 소장은 “핵융합 연구에도 머신러닝, AI 등 4차 산업혁명 관련 기술을 활용한 연구가 확대됨에 따라 고성능 슈퍼컴퓨터의 역할이 커지고 있다”며 “카이로스의 구축으로 핵융합 연구를 위한 소프트파워를 확보하게 된 만큼 선도적인 시뮬레이션 연구를 통해 핵융합 상용화 난제 해결을 이끌어 나가겠다”고 말했다.

 

 

 

관련 태그 뉴스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

6 + 8 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기