슈퍼컴퓨터 Top500 중 한국 슈퍼컴 성능/대수 모두 8위
슈퍼컴퓨터 Top500 중 한국 슈퍼컴 성능/대수 모두 8위 - KISTI, ETRI 및 전문센터와 슈퍼컴퓨팅 협력 강화 - 슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스(이하 SC22)가 11월 13일(현지시간)부터 18일까지 미국 텍사스주(州) 댈러스에서 개최됐다. 이번 SC22는 슈퍼컴퓨팅 분야에서 40년 이상 헌신한 잭 동가라(Jack Dongarra) 교수의 튜링상 수상 기념 강연을 시작으로 열렸다. SC22는 11월 16일(현지시간) 전 세계 슈퍼컴퓨터 순위인 Top500을 발표했다. 이번에 발표된 Top500 순위에서 미국 오크리지 국립연구소(ORNL, Oak Ridge National Lab)의 ‘프론티어(Frontier)’가 1위를 차지했다. 프론티어는 지난 6월부터 연속 1위를 지키고 있다. 프론티어의 실측성능은 1.102엑사플롭스(EF)로 1초에 110.2경번 연산이 가능하다. 2위는 일본 이화학연구소(RIKEN)와 후지쯔(Fujitsu)가 공동 개발한 ‘후가쿠(Fugaku)’, 3위는 핀란드 과학IT센터(CSC)의 ‘루미(LUMI)’다. 이탈리아 대학연합 슈퍼컴퓨팅센터의 ‘시네카(CINECA)’가 10위에 신규 진입한 것을 제외하고는 순위 변동이 거의 없었다.(첨부 1 참조) Top500 순위 중 성능 면에서는 미국이 43.6%, 일본이 12.8%, 중국이 10.6%를 차지해 이들 국가가 전체 67%를 차지했으며, 수량에서는 중국이 162대(32.4%), 미국이 127대(25.4%), 독일이 34대(6.8%)를 기록했다. 우리나라는 삼성종합기술원의 SSC-21(18위), SSC-21 Scalable Module(349위)와 기상청의 구루(GURU)(35위), 마루(MARU)(36위), SKT의 Titan(92위)을 기록, 광주과학기술원(GIST)의 Dream-AI(178위)와 소프트웨어 업체인 MKO의 NOK1(473위)이 신규로 Top500 리스트에 등재됐다. 우리나라의 슈퍼컴퓨터는 총 8대로 국가별 보유 대수 순위 8위에 기록됐다. 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)의 슈퍼컴퓨터 5호기 누리온은 연산 속도가 25.7페타플롭스(PFlops)로 46위에 기록됐으나, KISTI는 지난 8월 예비타당성 조사 통과 이후 600페타플롭스(PFlops) 성능의 슈퍼컴퓨터 6호기 도입을 준비하고 있다. 또한, KISTI는 이번 SC22에서 전시부스를 운영해 KISTI의 슈퍼컴퓨팅 서비스 및 다양한 연구개발 성과를 발표했다. 특히 한국전자통신연구원(ETRI)과 올해 분야별 초고성능컴퓨팅센터(전문센터)로 지정된 기초과학연구원(IBS), 광주과학기술원(GIST), 울산과학기술원(UNIST), 한국핵융합에너지연구원(KFE)이 함께 각 기관의 초고성능컴퓨팅 자원, 연구개발, 활용성과 등을 해외에 알리고 세계 연구기관들과의 연구협력을 위한 활동을 추진했다. 김재수 KISTI 원장은 “KISTI는 국가초고성능컴퓨팅센터로서 세계최고 수준의 슈퍼컴퓨팅 서비스와 연구개발을 지속 추진하고 국제 협력을 더욱 강화할 예정”이라며, “특히 ETRI 및 7개 전문센터 등과 유기적으로 협력해 우리나라의 슈퍼컴퓨팅 성과를 세계 무대에 알리겠다”라고 밝혔다.양자컴퓨팅 분야 글로벌 경쟁력 확보 위해 국내기업들 힘 모은다
양자컴퓨팅 분야 글로벌 경쟁력 확보 위해 국내기업들 힘 모은다 - ‘양자정보과학 기술교류회 및 양자컴퓨팅 산업 선도기업 연합 창립총회’ 개최 - - ‘양자컴퓨팅 산업 선도기업 연합’ 출범해 국내 양자 산업 생태계 조성의 발판 마련 - 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 ‘양자정보과학 기술교류회 및 양자컴퓨팅 산업 선도기업 연합 창립총회’가 11월 8일 화요일 오후 1시부터 한국과학기술회관에서 개최한다고 밝혔다. 양자컴퓨팅 산업 선도기업 연합과 양자정보연구지원센터가 주최하고, KISTI 주관하며 과학기술정보통신부에서 후원하는 본 행사에서는 양자정보분야 산·학·연 약 60여명의 전문가가 참여하며, 현재 우리나라의 양자정보분야의 기술 현황을 공유하고 우리나라 양자컴퓨팅 산업 활용 생태계 구축을 위한 ‘양자컴퓨팅 산업 선도기업 연합 창립총회’를 진행한다. 양자컴퓨팅 산업 선도기업 연합의 출범을 알리는 ‘양자컴퓨팅 산업 선도기업 연합 창립총회’는 국내외 양자컴퓨팅 분야 주요 인사들의 축사와 함께 연합의 시작을 알리며, 양자정보과학 기술교류회는 유럽 퀀텀컴퓨팅 생태계 현황 및 산업 측면에서의 양자컴퓨팅의 필요성, 그리고 국내 양자컴퓨팅 관련 서비스 및 활용 기업의 연구현황 등을 공유하는 자리가 될 예정이다. 또한 본 행사에서는 산·학·연·정이 모여 양자컴퓨팅 산업 활용 활성화 방안 논의를 위한 현장간담회도 진행된다. 최근 정부에서 ‘2030년 글로벌 4대 강국’을 목표로 양자컴퓨팅 분야의 기술격차를 줄이기 위한 민·관 합동 국가전략기술 프로젝트를 추진할 예정인 것과 관련해, 성공적인 프로젝트 추진을 위한 전략 및 방안을 논의할 예정이다. 양자컴퓨팅 산업 선도기업 연합의 창립이사회 회장사인 포스코 홀딩스의 김동호 상무보는 “2030년 4대 양자 강국 목표 달성과 대한민국 양자컴퓨팅 산업 활성화의 선봉이 되기 위해 연합 회원사와 최선의 노력을 기울일 것”이라며, “향후 한국의 양자컴퓨팅 산업화를 주도하고 범세계적으로 영향력 있는 기업 연합이 될 수 있도록 최선을 다하겠다”라고 밝혔다. 이식 KISTI 국가슈퍼컴퓨팅본부장은 “이번 양자컴퓨팅 산업 선도기업 연합에서 사무국의 역할을 KISTI가 수행할 것”이라며, “이번 연합 출범을 통해 민·관 주도로 이루어질 양자컴퓨팅 관련 분야의 많은 프로젝트들이 원활히 잘 이루어질 수 있도록 많은 지원을 아끼지 않겠다”라고 밝혔다.포스트 퀀텀 시대 안전한 통신을 위한 국가과학기술연구망 양자암호통신 구축전략 제언
포스트 퀀텀 시대 안전한 통신을 위한 국가과학기술연구망 양자암호통신 구축전략 제언 과학기술인프라, 데이터로 세상을 바꾸다. 한국과학기술정보연구원 KISTI ISSUE BRIEF [KISTI ISSUE BRIEF]는 국가 과학기술 정보 분야 대표기관이 KISTI가 최근의 과학기술 정보 관련 현안·이슈를 발굴·분석하여 시사점 및 해결 방안을 제시하고자 발간합니다. 김용환·이원혁 포스트 퀀텀 시대의 안전한 통신 -Quantum KREONET- 제48호 / 2022.10.24. 목차 1. 양자암호통신 개요 포스트 퀀텀시대의 보안 양자암호통신이란 양자암호통신 국내외 현황 2. 양자암호통신 핵심기술 양자키분배(QKD) 기술 양자키분배 네트워크(QKDN) 기술 3. 양자암호통신 구축동향 국내외 양자암호통신 구축동향 KISTI 양자암호통신 구축동향 4. KREONET 양자암호통신 구축전략제언 사업 추진 로드맵 양자암호기술 활용을 위한 대외 협력체계 국가과학데이터 양자암호 인프라 전환 방안 요약 최근 4차 산업혁명, 빅데이터 환경 등의 데이터 중심 연구환경이 강화되고 있으며, 100Gbps에 달하는 네트워크 전송용량은 물론, 5G를 통한 고성능의 유무선 네트워크가 구축, 확대되고 있다. 기존 컴퓨팅 파워의 증대와 연구데이터의 증가, 그리고 이를 연결하는 빠른 유무선 네트워크는 중요 연구환경에 대한 해킹 이슈를 제공하고 있다. 특히 양자 컴퓨터와 같은 새로운 컴퓨팅자원 및 알고리즘 등의 기술 출현으로 인하여, 보안 취약성이 더 높아져 국가별 양자 컴퓨터 및 양자암호기술에 투바하는 비율이 점차 높아지고 잇는 상황이다. 현재 상황에서는 양자키분배(QKD) 기술을 이용하여 안전한 양자암호통신망을 구축 서비스하기 위한 노력이 추진되고 잇다. 양자키분배 프로토콜은 송수신자 사이의 통신을 보호하기 위하여, 기준의 공개키 방식이 아닌 새로운 기법으로 대칭키를 안전하게 분배 할 수 잇는 기법이다. 양자키분배 프로토콜은 양자역학적 특성을 사용하여 송수신자 사이에 합의된 암호키를 통신 채널을 통해 전달 하는 것이 아닌, 임의의 비트열로부터 동일한 비트열을 추출할 수 있으며, 도청자의 유무를 감지할 수 있기 때문에 안전한 프로토콜이라 할 수 있다. 본 고에서는 이러한 양자키분배(QKD) 장비를 이용하여 안전한 통신네트워크를 구축하기 위한 국내외 활동과 KISTI에서 추진하고 있는 양자암호통신망 구축계획에 대하여 소개하고자 한다. https://www.kisti.re.kr 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 양자암호통신 기술 및 구축 동향을 파악하고 분석하여 포스트 퀀텀 시대의 안전한 통신을 위한 국가과학데이터 양자암호 인프라 전환 방안과 KREONET 양자암호통신 구축전략 제언을 담은『KISTI 이슈브리프*』를 발간했다. * KREONET(Korea Research Environment Open NETwork) : 국가과학기술연구망 * 국가 과학기술 정보 분야의 대표 연구기관인 KISTI는 최근의 과학기술 정보 관련 현안‧이슈를 발굴‧분석하여 시사점 및 해결 방안을 제시하고자 「KISTI 이슈브리프」를 발간하고 있다(https://www.kisti.re.kr/post/issuebrief). 과학기술정보통신부는 “디지털을 넘어 퀀텀의 시대로”라는 비전으로 「양자기술 육성 방향 및 추진계획」을 제시하며 2030년 양자기술 4대 강국 진입을 위한 단계별 목표를 수립했다. - 단계별 추진 목표는 ①집약된 연구개발을 통해 핵심기술을 빠르게 추격, ②시작단계에 있는 활용 분야 성과를 조기 창출하여 경쟁력 우위 확보, ③국내외 협력 등을 통한 양자 핵심연구인력 양성 및 확보, ④양자기술에 특화된 세계 최고 수준의 연구 인프라 확충, ⑤적극적 국제협력을 통한 기술블록화 선제 대응이다. - 신정부 110대 국정과제 「[75] 초격차 전략기술 육성으로 과학기술 G5 도약 (과기정통부)」는 초격차 전략기술·산업의 융합성장 촉진을 위한 5G·6G, 양자암호통신망, 위성항법시스템(KPS), 초고성능컴퓨터 등 초연결 과학기술 인프라 구축을 목표하고 있다. 양자컴퓨터와 같은 새로운 컴퓨팅자원 및 알고리즘 등의 기술이 등장하면서 보안 취약성이 더 높아져 국가별 양자컴퓨터 및 양자암호기술에 투자하는 비율이 점차 높아지고 있는 상황이다. 이러한 현 상황에서 양자키분배(Quantum Key Distribution, QKD) 기술을 이용한 안전한 양자암호통신을 구축·서비스하기 위한 노력이 추진되고 있다. - 현재 인터넷에서 사용하는 RSA 암호체계는 복잡한 계산을 요구하는 소인수분해 등의 방법을 기반으로 하며 소인수분해 문제는 1996년 Peter Shor에 의해 양자우월성이 증명됐다. - 양자키분배 기술은 데이터암호화에 활용되는 양자키를 사용자 간 분배하고 관리하는 기술로, 도청이 불가하다는 양자의 특성을 통해 일회성패드를 현실적으로 구현할 수 있는 기술로 여겨진다. - 양자암호통신은 복제 불가성과 같은 양자의 내재적 특성을 활용한 통신의 물리적 보안기술이며, 도래할 포스트 퀀텀 시대에서 무조건적인 보안을 달성할 수 있는 기술로 기대되고 있다. KISTI는 국가 연구데이터를 물리적 기반의 양자암호기술을 이용하여 안전하게 전송·공유할 수 있는 차세대 국가연구망을 구축하기 위한 양자암호통신 주요 기술 및 시스템을 개발하고 있다. - KREONET 네트워크 구조에 적합한 Plug&Play 타입 BB84 QKD 장치, 다양한 QKD 장비 및 암호 서비스들을 지원하는 KREONET QKMS(양자키관리시스템), QKMS들을 통합적으로 관리하며 멀티 도메인 양자키 전달 및 제어를 수행하는 KREONET Q-SDN-Controller(양자키관리 환경 통합제어 컨트롤러), 하이브리드 양자암호통신 서비스 등을 개발하고 있다. KISTI는 국가대형연구시설장비 등 주요 국가시설물에서 생성된 국가과학데이터의 안전 보안·통신을 위해 양자암호 인프라 도입 방안을 수립하고 추진하고 있다. - 국가과학데이터 관리 시에는 높은 보안이 필수이기 때문에 무조건적인 안전성을 제공하는 QKD 중심의 양자암호 보안 체계로의 전환이 장려된다. - 주요 국가시설물 물리보안경계와 KREONET 양자암호통신망 액세스 구간에 PQC 기술 적용 시 양자암호 보안성을 높일 수 있다. - KISTI는 양자암호통신 서비스 본격화를 위하여 지속가능한 양자암호통신망 서비스 제공 및 운영·관리 기술을 확보하고, 이를 통해 연구데이터를 안전하게 전송·공유할 수 있는 차세대 국가연구망 인프라·서비스를 제공하고자 한다. 김재수 KISTI 원장은“KISTI는 국가과학데이터를 장기간 보호하기 위한 양자암호 인프라·서비스 구축을 추진하고 출연연에 시범 적용함으로써 포스트 퀀텀 시대에 주요한 국가 데이터를 선제적으로 보호하겠다”라고 밝혔다.KISTI, 서울대와 세계 최초로 ‘타코마 다리 붕괴사고’ 전 과정을 슈퍼컴퓨터로 재현
KISTI, 서울대와 세계 최초로 ‘타코마 다리 붕괴사고’ 전 과정을 슈퍼컴퓨터로 재현 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)과 서울대학교(총장 오세정, 이하 서울대) 기계공학부 최해천 교수 연구팀은 1940년에 발생한 ‘타코마 다리(Tacoma Narrows Bridge) 붕괴사고’의 전 과정을 세계 최초로 슈퍼컴퓨터로 재현했다고 밝혔다. - 타코마 다리 붕괴사고는 교량의 공탄성적 특성*으로 인해 발생한 대형 사고로 많은 유체역학 교과서에서 소개되고 있는 사례이나, 아직까지 붕괴 과정이 명확하게 밝혀지지는 않았다. * 공탄성적 특성 : 공기역학적 영향으로 구조물이 변형되는 현상 KISTI-서울대 공동연구팀이 수행한 이번 시뮬레이션은 슈퍼컴퓨터를 이용해 사고 당시 실제와 가장 유사한 조건을 만들어 바람에 의한 다리의 진동과 붕괴 메커니즘을 분석해 타코마 다리 붕괴사고 전 과정을 재현하고자 한 것으로, KISTI 슈퍼컴퓨터 누리온에서 최대 160,000개*의 CPU 코어를 3개월간 사용했다. * 160,000개 CPU(중앙처리장치) 코어는 약 7.7페타플롭스(1초당 7,700조번의 연산처리속도) 정도의 고성능 연산이 가능한 수준으로 KISTI 슈퍼컴퓨터 5호기 누리온에서 약 30%를 차지하는 규모임 다리는 정지 상태에서 바람의 영향에 의해 상하 진동, 비틀림 진동의 순서로 움직이며 붕괴에 이른 것으로 알려져 있다. 연구팀은 슈퍼컴퓨팅을 통해 바람이 다리에 가하는 공기역학적 힘에 의해 다리에 비틀림이 발생하고, 시간이 지남에 따라 공기역학적 힘과 다리의 비틀림이 서로를 증폭시킨 것을 확인했다. 이번 시뮬레이션에서의 유동은 난류(亂流) 영역에 속한다. 난류란 무질서하고 불규칙한 공기나 물의 흐름을 말하며 일반적으로 속도가 빠를 때 발생한다. 타코마 다리 전 영역을 난류로 모사하기 위해서는 130억 개 이상의 격자가 필요하다. 이를 재현하는 시뮬레이션은 초고성능컴퓨터 즉, 슈퍼컴퓨터가 없이는 불가능하다. 이번 연구에서 서울대는 KISTI와 공동으로 SW를 개발하여 KISTI 슈퍼컴퓨터 5호기를 통해 타코마 다리 붕괴 과정을 모사했다. 최해천 서울대 교수는 “슈퍼컴퓨터가 발전해 과거에는 파악하지 못했던 중요한 유동현상들을 이해할 수 있게 됐다”라고 언급했다. 정민중 KISTI 슈퍼컴퓨팅응용센터장은 “슈퍼컴퓨팅 시뮬레이션으로 역사적인 사고 사건인 타코마 다리 붕괴 과정을 재현했다”며 “5호기 대비 23배 높은 성능일 6호기가 도입되면 초거대 시뮬레이션으로 기존에 풀지 못한 난제를 해결할 수 있을 것으로 기대한다”라고 밝혔다. 해당 연구는 유체역학 분야 최고 권위를 가진 학술지인 'Journal of Fluid Mechanics(유체역학 저널)'에 2022년 9월 23일자로 게재됐다.KISTI, (주)트렌토 시스템즈 외 대전시 기업들과 지능형 공장과 망분리 보안 실증 추진
KISTI, (주)트렌토 시스템즈 외 대전시 기업들과 지능형 공장과 망분리 보안 실증 추진 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 지역 산업계의 디지털 전환 고도화를 위해 ㈜트렌토 시스템즈(대표 김영재), ㈜엑센솔루션(대표 오세곡), ㈜금성백조주택(대표 김영환, 원광섭)과 기술 협력을 통해 5G 기반 지능형 공장(Software Defined Factory)과 망분리 보안(Software Defined Security) 실증에 착수한다고 밝혔다. 이번 사업은 대전광역시(시장 이장우)와 대전과학산업진흥원(원장 고영주)이 추진하는 ‘대전형 융합 신산업 창출 특구 실증 선도사업’의 하나로 대전시가 미래를 선도할 D.N.A(Data-Network-AI) 기반의 지역 혁신 산업 생태계를 조성하는 것이 목적이다. 이번 사업은 철저한 현장 중심의 디지털 전환을 위해 대전지역 내 자동차 부품 공장과 건물에 맞춤형 5G 특화망 서비스 인프라를 구축하는 한편, 초고속·대용량·초저지연 데이터 전송, 우수한 보안 등의 기술을 기반으로 기존 스마트 공장과 아파트의 인프라를 소프트웨어 정의 5G 특화망(Softwoare Defined 5G)으로 전환하고 실증하는 것이 핵심이다. KISTI는 5G 특화망의 핵심 기술인 저지연 가상 전용 네트워크 생성에 대해 공식적으로 검증된 독자 기술을 확보하여 연구소기업인 ㈜트렌토 시스템즈에 이전했으며, 향후 연구소기업과 공동으로 5G 표준이 제시하는 성능과 서비스 제공이 가능한 네트워크 슬라이싱 기술을 국산화하고 소프트웨어 정의 5G 특화망 기술의 고도화 개발과 산업계 활용을 위해 노력할 계획이다. 해당 사업의 주관 연구책임자인 김영재 ㈜트렌토 시스템즈 대표는 "최근 NET(신기술 인증, 산업통상자원부) 인증을 받은 SDN 기반 네트워크 슬라이싱 기술을 이용해 제조 공장의 디지털 전환과 건물의 망분리 솔루션을 제품화했다”며 “이번 사업을 통해 소프트웨어 기반의 5G 이음망 기술이 국내외 산업계의 디지털 전환 선도 사례가 되리라 기대한다”라고 말했다. 이혁로 KISTI 과학기술디지털융합본부장은 “KISTI의 네트워크 슬라이싱 기술을 바탕으로 과학기술연구자와 산업계가 함께 활용할 수 있는 5G 특화연구망 인프라와 서비스 기술 제공을 확장해 나갈 것”이라며, “대전형 특구 실증 사업에 참여함으로써 과학기술연구망을 기반으로 차세대 5G 서비스 고도화와 첨단응용 기술 발굴 및 실증에 기여하겠다”고 밝혔다.본 저작물은 “공공누리 제4유형(출처표시, 상업적 이용금지, 변경금지)” 조건에 따라 누구나 이용할 수 있습니다.