Bridge to Future, 데이터로 만나는 미래유망기술
Bridge to Future, 데이터로 만나는 미래유망기술 - KISTI 이슈브리프 제29호 발간 - 한국과학기술정보연구원(원장직무대행 조금원, 이하 KISTI)은 코로나19 팬데믹 이후 과학기술 미래 사회를 좌우할 핵심 유망기술을 발굴제시한 미래유망기술세미나 2020을 『KISTI 이슈브리프 제29호』에서 소개하였다. * KISTI 이슈브리프 : KISTI는 국가과학기술정보 분야 대표 연구기관으로서, 최근의 국가·사회 이슈에 대해 폭넓은 조사와 정보/데이터 기반 분석 기법을 통해 문제 해결을 위한 지식과 시사점, 대응 방안을 제공하고자 “KISTI 이슈브리프”를 발간함(https://www.kisti.re.kr/promote/post/issuebrief). □ 2020년 미래 고성장 과학기술 100선과 7대 이슈 ㅇ 최적의 딥러닝 예측 모형을 이용하였으며, 이를 통해 100대 미래 고성장 과학기술영역(클러스터)을 선정하였다. - 최근 14년 간 전 세계에서 출판된 과학기술 논문 약 2,000만 건을 활용하여 분석을 진행하였다. - 문헌 인용관계 분석으로 약 4,500개의 유사 기술군을 생성하여 딥러닝 예측모형으로 7년 뒤의 고성장 기술군을 도출하였다. ㅇ 미래 고성장 과학기술은 코로나19 팬데믹 이후 시대에서 요구되는 예측기술들로 지구에 대한 이해와 공존을 지향하는 연구영역들이 유망한 것으로 분석되었다. ㅇ 도출된 100선의 과학기술영역별로 KISTI 연구진이 이슈키워드를 도출하였으며, 각 이슈키워드의 동시발생 분포 등을 통하여 7대 이슈를 도출하였다. - 인간의 삶의 터전인 지구에 대한 이해와 공존을 지향하는 연구영역들이 부상하는 것으로 관측되었다. □ 포스트코로나 대응 새로운 비즈니스 기회창출 유망사업 아이템현황 ㅇ (주목해야 할 10대 기술사업기회) ①접촉자 추적 시스템(Contact tracing system) ②증강현실(Augmented reality) ③디지털 헬스(Digital Health) ④서비스 로봇(Service robot) ⑤바이오보안(Biosecurity) ⑥무인운반차(Automated guided vehicle) ⑦현장진단기기(Point-of-care testing device) ⑧전자회의 시스템(Electronic meeting system) ⑨클라우드 데이터 저장장치(Cloud storage) ⑩디지털 교육 플랫폼(Digital learning platform) ㅇ (미래 유망 사업화 응용 아이템) 뉴노멀 사회에서 비대면 생활패턴의 증가, 온라인 교육의 확대, 재택근무에 따른 스마트 일터 혁신, 디지털 헬스케어 증대, 스마트 바이오 응용분야 증가, 디지털 보안 기술 등은 앞으로 언텍트 시대 글로벌 시장에서 각광받을 가능성이 더욱 커지고 있다. □ 포스트코로나 시대의 정부 R&D투자분야 및 전략 ㅇ (디지털 뉴딜 분야 유망 투자 기술군) 미래 친환경형 자동차, 자율주행자동차, 고기능 무인기, 인공지능, 시스템 반도체, 정밀의료, 스마트팜, 지능형로봇, 스마트시티 등의 분야에서의 핵심 기술들이다. ㅇ (그린 뉴딜 분야 유망 투자 기술군) 미세먼지, 스마트 그리드, 태양광, 연료전지, 풍력, 바이오 매스 등의 분야에서의 핵심 기술들이다. KISTI 조금원 원장직무대행은“코로나19 팬데믹 이후에 기술혁신과 새로운 비즈니스 창출의 촉매제가 될 미래 유망기술이 각 산업 분야에서 효율적으로 활용될 수 있도록 최선의 노력을 기울이겠다”고 밝혔다.KISTI-데이터스트림즈, 데이터 기반 연구 생태계 활성화 협력
KISTI-데이터스트림즈, 데이터 기반 연구 생태계 활성화 협력 - 과학기술데이터의 빅데이터 플랫폼 탑재 통한 공동연구 추진 - KISTI 최희윤 원장(왼쪽)과 (주)데이터스트림즈 이영상 대표이사가 KISTI의 온라인 화상회의 플랫폼 웨비나(Webinar)를 통해 업무협약식을 진행하고 있다. 한국과학기술정보연구원(원장 최희윤, 이하 KISTI)은 (주)데이터스트림즈(대표이사 이영상)와 14일 데이터 기반 연구 생태계 활성화 협력을 위한 업무협약을 온라인 화상회의 플랫폼을 통해 비대면으로 체결했다. 국가과학기술 지식정보 분야 대표 기관인 KISTI와 빅데이터 플랫폼 전문기업 데이터스트림즈 간 이번 협약체결은 과학기술정보와 빅데이터 플랫폼의 연계와 활용을 통해 데이터 기반 연구협력 체계를 구축하고 데이터 생태계 활성화 방안 도출을 목표로 한다. 양 기관은 연구협력 체계 구축을 위해 ▲과학기술정보 및 국가R&D정보와 빅데이터 플랫폼의 상호 연계 및 공동 활용 ▲D.N.A(Data·Network·AI) 생태계 강화를 위한 지능형 서비스 발굴 ▲국내외 데이터 관리 분야 신기술 적용을 위한 상호협력 ▲학술회의, 세미나, 워크숍 공동 개최 등의 분야에서 협력을 추진할 예정이다. KISTI와 데이터스트림즈의 이번 업무협약은 과학기술데이터에 대한 맞춤형 솔루션 제시를 통해 국가R&D 성과의 활용도를 제고할 수 있을 것으로 기대되며, 특히 데이터 기반 국가R&D 연구환경 구축에 있어 새로운 시각을 제공할 것으로 전망된다. 데이터스트림즈는 이번 협약을 통해 5억원 상당의 자체 개발 빅데이터 플랫폼 '테라원(TeraONE)'을 기증했다. '테라원(TeraONE)'은 다양한 유형의 기업 내외부 데이터를 통합, 저장하고 분석에 활용할 수 있는 빅데이터 플랫폼이다. 데이터스트림즈 안현주 PS본부장은 "당사가 보유하고 있는 독자적인 ETL*, 인메모리 분산 기술**에 시장의 수요도가 높은 최신 빅데이터 오픈 소스를 자체적으로 패킹했기 때문에 보다 유연하고 안정적인 환경에서 데이터를 처리할 수 있다"고 설명했다. * ETL은 데이터 추출, 변환, 적재(Extract, transform, load) 기술을 말하며, 다양한 시스템으로부터 필요한 데이터를 추출하여 변환 작업을 거쳐 타겟 시스템으로 전송하는 기술을 말한다. ** 인메모리 분산 기술은 빅데이터 시대에 대량의 데이터를 처리하는 속도를 향상 시킬 수 있는 핵심 기술로. 데이터를 하드디스크에 저장하고 관리하는 것이 아니라, 모두 메모리에 적재하여 사용하는 것을 말한다. 기존 디스크 중심의 데이터 처리 방식은 디스크에 저장된 내용을 메인 메모리로 로딩하고, 실행을 위해서는 CPU로 해당 데이터를 재전송해야하나, 인메모리 기술을 적용할 시, 메인 메모리에서 바로 CPU로 데이터를 전송만 하면 되기 때문에 구조상으로 더 간단하고 빠른 성능이 보장된다. KISTI 최희윤 원장은 “국가과학기술정보 전문기관으로서 축적한 KISTI의 방대한 데이터를 데이터스트림즈의 빅데이터 관리 플랫폼과 연계하여 가용성 높은 데이터를 도출해내고, 국민과 소통하는 지식정보 서비스 구축을 통해 국가R&D 데이터 활용 가치를 높여 나갈 것”이라고 밝혔다.슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스 2020을 통해 본 세계 슈퍼컴퓨팅의 미래
슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스 2020을 통해 본 세계 슈퍼컴퓨팅의 미래 한국코로나바이러스 팬데믹 상황 속에서 개최된 4차 산업혁명과 과학기술 및 산업 경쟁력에 핵심 인프라로 평가되는 슈퍼컴퓨터에 대한 국제 컨퍼런스인 슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스 2020(SC20)가 지난 11월 2주간 온라인 플랫폼을 활용하여 진행되었다. 이와 관련하여 한국과학기술정보연구원(원장 최희윤, 이하 KISTI)은 SC20에서 다루어진 슈퍼컴퓨팅 분야의 기술 소개 및 동향뿐만 아니라 코로나19 극복을 위해 전 세계 슈퍼컴퓨팅 센터에서 수행한 연구 내용을 소개하는 『KISTI 이슈브리프*』를 발간하였다. * KISTI 이슈브리프 : KISTI는 국가과학기술정보 분야 대표 연구기관으로서, 최근의 국가·사회 이슈에 대해 폭넓은 조사와 정보/데이터 기반 분석 기법을 통해 문제 해결을 위한 지식과 시사점, 대응 방안을 제공하고자 “KISTI 이슈브리프”를 발간함(https://www.kisti.re.kr/promote/post/issuebrief) □ 2020년 글로벌 슈퍼컴퓨팅 현황 분석 ㅇ 1988년 처음 개최된 이래 코로나19 팬데믹 문제로 인해 올해에는 전면 온라인 플랫폼을 활용한 비대면 방식으로 진행되었다. ㅇ SC20의 주제는 ‘More than HPC’로 총회 발표에서 코로나19 극복을 위하여 진행된 연구결과에 대한 소개 및 다학제 협력의 중요성에 대하여 주장하였다. ㅇ 2020년 11월 TOP500 순위에는 지난 6월 대비 성능이 개선된 2개의 시스템(#1 Fugaku 및 #5 Selene)과 새로운 2개 시스템(#7 JUWELS Booster Module 및 #10 Dammam-7)이 신규로 등재되었다. - (1위/Fugaku) RIKEN과 Fujitsu의 파트너십으로 공동 개발되었으며, Fujitsu의 맞춤형 ARM A64FX 프로세서 기반 시스템으로 Tofu–D 인터커넥트를 통해 노드 간 데이터를 전송하며 HPL 벤치마크에서 442PFlops 달성하여 2위 Summit 대비 3배의 성능을 구현하였다. ㅇ (국가별 순위) 국가별 시스템 보유수 및 성능순위를 바탕으로 글로벌 슈퍼컴퓨팅 생태계 활성화 정도가 확인 가능하였다. - (시스템 보유수 [단위: 대]) 중국(214), 미국(113), 일본(34), 프랑스(18), 독일(17), 네덜란드(15), 아일랜드(14), 영국, 캐나다(12), 이탈리아(6), 사우디아라비아(5), 브라질, 싱가포르(4), 한국(3, 14위) - (성능 순위 [단위: PFlops]) 미국(669), 일본(594), 중국(567), 독일(131), 프랑스(90), 이탈리아(79), 사우디아라비아(36), 영국(34), 캐나다(27), 스위스(26), 네덜란드(25), 아일랜드(23), 한국(19, 13위) □ 슈퍼컴퓨팅 기술 발전의 글로벌 트렌드 ㅇ (이기종 컴퓨팅 아키텍처 기술) SC20에서 발표된 TOP500 등재 슈퍼컴퓨터와 차기 엑사스케일 슈퍼컴퓨팅 환경에서 활용되는 메모리 중심 컴퓨팅 및 가속기 프로그래밍에 대한 논의가 진행되었다. ㅇ (기계학습 및 AI 기술) 기계학습, 딥러닝, 인공지능 등을 슈퍼컴퓨팅 환경에서 진행하기 위한 기술개발 및 응용연구에 대한 논의가 활발히 이루어졌다. ㅇ (엑사스케일 컴퓨팅 경쟁) 2020년 기준 전 세계적으로 엑사스케일 시스템에 대한 구축 완료 일정이 근시일 내 예고된 상태로 이미 시범 엑사스케일 규모의 시스템 구축 사례가 등장하고 있다. - (미국) DOE(미 에너지부) 산하의 국립연구소는 엑사스케일 시스템 구축을 2020년대 초까지 지속적으로 추진하고 있으나, 개발 업체의 일정 지연에 따라 시스템 구축이 지연되는 사례가 발생하였다. - (유럽연합) 2022~2023년에 3개의 시범 엑사스케일 또는 엑사스케일 시스템 도입을 추진할 예정에 있으며 적어도 하나의 시스템은 EPI 프로젝트를 통해서 자체 개발된 프로세서를 사용하는 시스템이 될 것으로 전망하고 있다. -(중국) 2020년으로 예정된 자체 개발 CPU를 기반으로 차세대 엑사스케일 컴퓨터를 구축 한다는 일정이 연기되었으며, TOP500 내의 기존 시스템 순위 또한 주춤하는 모습을 보인다. -(일본) 시범 엑사스케일 규모의 슈퍼컴퓨터 개발을 2020년 중순 성공적으로 구축하여, 2020년 11월 기준 TOP500에서 1위를 차지하였다. □ 슈퍼컴퓨팅 코로나19 위기 극복 ㅇ (바이러스 상호작용 이해) AI 기술 기반의 슈퍼컴퓨터 전산 모사 기술은 코로나19 치료제 및 백신 후보 물질 탐색 시간 단축에 활용되었다. ㅇ (바이러스 확산 과정 이해) 환자 치료 및 관리, 코로나 바이러스의 진화 및 확산 과정을 이해하고 해결하기 위한 전략으로 슈퍼컴퓨터를 이용하고 있다. ㅇ (코로나19 극복 HPC 활용 사례) SC20에서는 현재 전 세계적인 관심사인 코로나19 위기 대응을 위한 슈퍼컴퓨터 활용 사례들이 소개되었다. - 코로나 바이러스 이해를 위한 시뮬레이션 연구 사례와 약물 탐색을 위한 소프트웨어가 소개되었다. ㅇ (데이터 기반 질병 대응) AI 및 데이터 분석을 통해 코로나19를 진단하고 확산을 예측하기 위한 기술이 소개되었다. ㅇ (슈퍼컴 활용 코로나19 극복) 슈퍼 컴퓨팅, 빅 데이터 및 인공지능은 코로나19 전염병 극복에 대한 중요한 도구로 활용되고 있으며, SC20에서 슈퍼컴퓨터를 활용하여 코로나19 위기를 극복하는 세계의 슈퍼컴퓨터의 도전이 소개되었다. -(미국) 코로나19 HPC 컨소시엄은 향후 6개월 동안 환자에게 혜택을 줄 수 있는 프로젝트에 초점을 맞춘 운영에 초점을 둔다고 발표하였다. -(유럽연합) 코로나19 극복을 위하 조성한 HPC 컨소시엄인 ‘Exscalate4CoV’은 700억 분자 코로나19 바이러스 시뮬레이션을 실행에 성공하였다. ※ 이는 초당 평균 거의 5백만 회의 시뮬레이션 상호작용으로 Exscalate4CoV는 이것을 “지금까지 실현된 가장 복잡한 슈퍼컴퓨팅 시뮬레이션”이라고 부른다. 최희윤 원장은 “KISTI는 코로나19 위기 극복에 필요한 슈퍼컴퓨팅 인프라를 최우선 지원하고 있으며, 국내외 주요 산학연 관련 기관과의 협력 체계 구축으로 관련 데이터 공유 및 코로나19 위기 극복을 위한 R&D를 수행하고 있다”고 밝혔다.KISTI, 블록체인 활용 개방형 동료심사 시스템 개발
KISTI, 블록체인 활용 개방형 동료심사 시스템 개발 - 미래 오픈사이언스 학술 출판 기술 선도 - < 블록체인 기반 개방형 동료심사 시스템 전체 흐름도 > 한국과학기술정보연구원(원장 최희윤, 이하 KISTI)은 블록체인기술을 적용한 개방형 동료심사* 시스템을 개발했다고 밝혔다. 이 시스템은 블록체인 기술을 논문투고심사 시스템에 적용함으로써, 기존의 상업 출판사 체제의 학술 출판의 폐쇄성으로 인한 이해충돌 및 비효율성을 획기적으로 개선할 수 있게 하였다. 이 시스템의 개발은 세계적으로도 손에 꼽을 정도여서, 다가오는 오픈사이언스** 시대에 우리나라가 학술출판계를 주도할 수 있는 발판을 놓은 것으로 평가할 수 있다. * 개방형 동료심사는 기존의 동료심사에 비해서 심사 과정의 투명성을 높여 심사결과에 대한 신뢰성을 높일 뿐만 아니라 심사 내용과 심사자를 공개함으로써 보다 질 좋은 심사가 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태의 동료심사 방식이다. ** 오픈사이언스는 지식공유를 위한 과학계의 오래된 연구 규범으로 인식되었었다. 그러다가, 최근 들어 오픈사이언스는 시대의 조류에 부합하는 새로운 공공정책의 수단으로 주목받게 된 것이다. 즉, 정부 등의 공공기금 지원으로 창출된 공공 연구 성과물을 공개·공유함으로써 얻어지는 성과를 확산하고 극대화하려는 정부 또는 공공기금기관의 기대를 충족시키는 것이다. 오픈사이언스가 실현되기 위해서는 연구 결과로 얻은 성과물인 보고서, 학술 논문, 특허 등의 공개뿐만 아니라 연구 과정과 출판 과정에서 사용되거나 산출된 연구데이터, 소프트웨어, 검토 자료까지 전 연구 과정이 투명하게 공개되어야 함을 의미한다. 그리고 이러한 연구에는 지역이나 나라, 소속 기관에 관계없이, 심지어는 일반 시민까지도 참여할 수 있어야 한다. 이 시스템은 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)의 블록체인융합기술개발(R&D) 지원사업을 통해 KISTI가 스마트엠투엠, 강원대학교 등과 공동으로 2년간 연구개발하였다. 이 시스템을 활용해서 동료심사를 수행할 경우, 학술단체들은 논문 투고에서 출판까지 모든 과정을 공개할 수 있어서, 보다 광범위한 심사자 모집을 통한 논문 심사 품질 제고를 기할 수 있을 뿐만 아니라 심사 보고서 공개로 보다 심도 있는 정보를 제공할 수 있게 된다. 또한 이 시스템은 광범위한 심사자 풀 관리 및 지식기반 시스템을 통한 최적의 심사자 추전 기능도 가지고 있어서, 학술지 편집인들이 동료심사자를 찾는데 큰 도움이 될 수 있을 것으로 보인다. 이 시스템 개발을 주도한 KISTI 서태설 책임연구원은 “이 시스템은 학술출판뿐만 아니라, 연구과제 심사 관리를 비롯해서 지식 검증에까지 다양한 형태로 적용이 가능할 것”으로 전망했다. KISTI는 이 시스템을 자체 발간하는 SCOPUS 학술지인 JISTaP(Journal of Information Science Theory and Practice)에 시범 적용한 후 다른 학술지에도 확산시켜 나갈 계획이다.본 저작물은 “공공누리 제4유형(출처표시, 상업적 이용금지, 변경금지)” 조건에 따라 누구나 이용할 수 있습니다.