슈퍼컴 3號機設置된 ‘國家氣象 슈퍼컴퓨터 센터’ 가보니…

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入力 2010年 3月 10日 03時 00分

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CPU 9萬個, 1秒에 682兆9000億回計算

충북 청원군 오창읍 국가기상슈퍼컴퓨터센터에서 직원들이 컴퓨터의 가동 상태를 점검하고 있다. 왼쪽에 보이는 외국인은 슈퍼컴퓨터 제조사인 미국 크레이사 관계자. 청원=김용석 기자 — 忠北淸原郡梧倉邑國家氣象슈퍼컴퓨터센터에서 職員들이 컴퓨터의 稼動狀態를 點檢하고 있다. 왼쪽에 보이는 外國人은 슈퍼컴퓨터 製造社인 美國 크레이사 關係者. 請願=김용석 記者

“氣象廳에 500億 원짜리 슈퍼컴퓨터가 있으면 뭐해. 그걸로 인터넷고스톱 쳐? 어떻게 우리 할머니가 더 正確해. 우리 할머니 무릎이 슈퍼컴퓨터野?”

KBS 2TV 개그콘서트에서 ‘동혁이 兄’이라는 캐릭터로 登場한 개그맨 장동혁이 氣象廳을 向해 毒舌을 날렸다. 全國民이 웃었다. 딱 1291名만 빼고. 바로 氣象廳職員들이다.

슈퍼컴퓨터가 뭐기에 도마에 올랐을까. 3日忠北淸原郡梧倉邑에 새로 지은 國家氣象슈퍼컴퓨터센터(假稱)를 찾아가 슈퍼컴퓨터 3號基를 取材했다.

○ 自然에 挑戰하는 슈퍼컴퓨터
슈퍼컴퓨터의 計算能力은 대단하다. 普通 PC에 한두 個搭載된 中央處理裝置(CPU)가 이 컴퓨터에는 9萬個나 있다. 計算性能은 682.9테라플롭스. 1秒에 682兆9000億回의 計算을 한다는 意味다. 사람으로 치면 5億5400名이 1年間 끙끙대면서 해야 할 分量의 計算이다. 이렇게 엄청난 計算能力이 必要한 理由는 무엇일까. 日氣豫報의 生産工程을 들여다보자. 豫報를 하려면 가장 먼저 必要한 것이 觀測情報다. 全世界에서 衛星, 飛行機, 레이더, 船舶, 地上觀測所等을 통해 生産하는 氣象情報는 어마어마하다. 各 나라는 이 情報를 하루 2∼4次例씩 定時에 交換한다. 이제 슈퍼컴퓨터가 登場할 次例다. 컴퓨터는 測定情報를 運動方程式, 熱力學方程式, 濕期方程式, 狀態方程式等에 넣어 溫度와 氣壓, 구름의 變動을 빠르게 計算해 낸다. 豫報官들은 이렇게 計算한 結果物을 가지고 自身의 經驗과 主觀을 反映해 日氣豫報를 完成한다.

이희상 國家氣象슈퍼컴퓨터센터腸은 “슈퍼컴퓨터가 없다면 複雜多端한 自然現象을 方程式으로 轉換해 數字로 풀어내는 엄청난 일을 제 時間에 해낼 수 없다”며 “하지만 自然現象을 數式으로 轉換하는 데 限界가 있어 아무리 演算能力이 뛰어나다고 해도 豫報正確性이 100%가 될 수는 없다”고 말했다.

溫度-氣壓-구름 移動等自然現象
世界各國서 받아 修飾으로 풀어내

獨自數値豫報모델 없이 빌려써
豫報正確度先進國의 72%水準

○ 數値모델 改善이 宿題
여기서 質問 하나. 슈퍼컴퓨터가 좋아진다고 日氣豫報의 正確性이 높아질까. 正答은 ‘折半만 그렇다’이다. 最新 PC로 바꿨다고 해도 소프트웨어가 20年前 MS-DOS만 깔려 있다면 業務效率性은 올라가지 않는다. 마찬가지로 슈퍼컴퓨터를 導入해도 그 안에서 돌아가는 소프트웨어인 數値豫報모델이 改善되지 않으면 效果를 보기 어렵다.

數値豫報모델은 氣溫, 濕度, 바람과 같은 氣象要素의 時間變化와 날씨現象을 物理方程式으로 表現해 모델化한 修飾을 말한다. 이 모델이 얼마나 氣象環境에 맞게 짜여졌는지, 只今까지의 統計를 잘 反映하고 있는지에 따라 豫報의 正確度가 달라진다.

슈퍼컴퓨터가 導入되면 數値豫報모델은 좀 더 精密하고 厖大한 計算이 可能해진다. 數値豫報모델은 大氣를 작은 네모 조각들로 分離해 分析한다. 디지털카메라의 畫素數가 많을수록 寫眞이 精密한 것처럼 分析하는 네모 조각이 작을수록 豫保는 正確해진다. 3號基가 稼動을 始作하면 네모의 밑邊 길이가 40km에서 25km로 줄어든다. 垂直方向으로도 紙面에서 成層圈까지 50層으로 나눠 分析하던 것을 70層으로 나눌 수 있게 된다. 洞네豫報等 좀 더 細密한 單位의 日氣豫報가 可能해지는 것.

안타깝게도 韓國의 數値豫報모델은 先進國에 비해 뒤떨어진다. 正確度가 유럽(ECMWF), 英國, 日本, 美國, 中國等에 뒤진 世界 9位에 그친다. 先進國의 72% 水準이다. 韓國地形에 맞는 獨自的인 모델도 없다. 只今까지 日本 모델을 들여와 쓰다가 올해 5月부터 英國 것으로 交替하는 等 내 집 없이 貰房살이를 轉轉한다. 유희동 氣象廳數値모델開發課長은 “自體數値豫報모델을 만드는 데 數百億 원을 投入해야 하기 때문에 엄두를 못 내고 있다”고 말했다.

그러나 이런 辨明에 專門家들의 視線은 곱지만은 않다. 한 專門家는 “氣象廳이 只今까지 數値豫報모델 開發等 기초적인 力量을 키우는 것보다는 洞네豫報等 새로운 서비스를 내놓아 國民의 視線을 모으는 데만 神經을 써서 생긴 問題”라고 指摘했다.

請願=김용석 記者 nex@donga.com