우리나라 슈퍼컴퓨터 도입을 주도한 SERI는 슈퍼컴퓨터 이용환경 조성과 활성화를 목표로 슈퍼컴퓨터 1단계 운영사업(1988년~1993년)을 추진했다. 이에 따라 1988년 9월 슈퍼컴퓨터 1호기 CRAY-2S를 도입, 같은 해 12월부터 가동하면서 대한민국 슈퍼컴퓨터 시대를 열었다. 2GFlops의 성능을 보유한 이 기종은 CPU가 4, 주기억 메모리가 128MW, 디스크 용량이 60GB였으며 운영체제는 UNICOS를 탑재하고 있어 당시 슈퍼컴퓨터 중에서도 기능과 성능이 월등히 우수했다.
이후 CRAY-2S는 국내 산업계와 연구소 등 다방면에서 폭넓게 활용되었다. 기상청은 30시간 이상 소요되던 일기예보 모델 분석을 1시간 이내로 처리하게 되었고 태풍의 진로를 정확히 추적해서 적시에 예보하는 등 일기예보의 정확성을 크게 높였다. 또한 한국석유개발공사는 대륙붕 석유탐사 자료를 국내에서 처리하여 연간 150만 달러의 외화 절감효과를 거두었고, 원자력 안전성 분석, 영상지도 제작, 자동차 설계, 신약 개발, 항공기 부품 설계 등 과학기술 분야의 연구들을 수행하는 데에도 이 시스템을 활용했다.
그 사이 SERI의 소속은 1989년 6월 KAIST에서 KIST로 변경되었으며 1990년 1월에는 시스템공학연구소로 개칭되었다. 그리고 1990년 5월 SERI가 대덕연구단지로 이전함에 따라 CRAY-2S도 KISTI 본원 건물로 이전했다.
CRAY-2S를 도입한 이후 사용기관이 늘어나고 업무량이 증가하면서 슈퍼컴퓨터 용량이 포화상태에 이르렀다. 이에 SERI는 1993년 11월 슈퍼컴퓨터 2호기인 CRAY-YMP C916/512 기종을 도입했다. CRAY-YMP C90 시스템은 CPU 16에 최고 성능 16GFlops, 메모리 512MW SSD와 디스크 용량 203GB 규모로, 당시 전 세계에 10대만 운영될 만큼 최신의 기종이었다.
CRAY-YMP C90 시스템 도입을 계기로 슈퍼컴퓨터 2단계 운영사업(1994~1998년)이 개시되었다. 2단계 운영사업은 1단계와 달리 슈퍼컴퓨터의 관련 기술연구와 슈퍼컴퓨터 활용을 선진국 수준으로 향상시키는 것에 중점을 두었다. 이에 따라 1993년 12월부터 3개월간 전산자원을 필요로 하는 모든 기관에 무료로 개방하고 사용자들의 수요를 분석하여 적합한 응용 소프트웨어를 선정, 도입했다.
이렇듯 슈퍼컴퓨터 2호기가 정상적으로 가동되면서 국내 65개 기관 1,000여 대의 컴퓨터 이용자가 연구전산망과 연계된 해외연구망을 통해 최신 과학기술정보를 더 쉽게 확보하게 되었다. 이후 슈퍼컴퓨터 이용이 급격히 증가하여 가동 1년여 만인 1995년 2월에는 이용률이 85% 수준에 이르는 등 수요와 공급의 불일치가 심화되었다.
SERI는 이런 문제를 다소나마 해소하기 위해 1997년 5월 병렬형 슈퍼컴퓨터를 도입하는 한편 슈퍼컴퓨터 2단계 사업 종료에 대비하여 슈퍼컴퓨터 3호기 도입을 추진했다. 그러나 1997년 말 IMF체제의 도래와 기관의 이관 문제로 인해 3호기의 도입이 지연됨에 따라 2호기를 연장 가동할 수밖에 없었다. 하지만 2000년에 접어들며 2호기의 이용률이 90%를 상회하는 등 만성적인 적체상태로 접어들면서 수요와 공급의 불균형은 더 심각해졌다.
슈퍼컴퓨터
2단계 운영사업과
2호기 도입
3호기 도입으로 확충된
국내 슈퍼컴퓨팅 자원
1999년부터 연구개발정보센터로 이관, 운영되던 슈퍼컴퓨팅센터는 2000년 12월 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 산업기술정보원과 연구개발정보센터의 통합기관으로 출범함에 따라 KISTI로 전담기관이 변경되었다. 이후 KISTI는 슈퍼컴퓨팅의 수요와 공급 불일치 현상을 해소하고자 2001년 슈퍼컴퓨터 3호기인 고성능시스템 NEC SX-5와 대용량시스템 IBM p690을 도입했다.
NEC SX-5 기종은 당시 세계 최고 수준의 벡터형 기종으로, 벡터형 연산에 익숙한 국내 계산과학자들이 더 효과적으로 연구개발에 활용하게 되었다. 또 IBM p690의 경우 128개의 Power 프로세서로 이론성능 665.6GFlops, 688GB의 메모리를 장착하고 있었다. 슈퍼컴퓨팅센터는 이렇게 확충된 슈퍼컴퓨팅 자원을 바탕으로 2호기 운영 기간에 마련했던 슈퍼컴퓨팅 사용자 지원 프로그램을 본격 가동하기 시작했다.
슈퍼컴퓨터 3호기 도입을 계기로 KISTI는 총 성능 5.1TFlops 규모의 세계 20위권 컴퓨팅 역량을 확보하고 국내 슈퍼컴퓨터 자원의 39%를 점유하게 되었다. 또 세계적 수준의 종합상황실을 중심으로 실시간 운영되는 통합운영관리시스템과 웹 기반의 통계시스템을 구축, 국내 산·학·연 연구자들에게 최적의 이용환경을 제공했다. 그리고 종전까지 과학기술 응용연구 영역에 제한되었던 슈퍼컴퓨터의 활용 영역을 기업체의 제품설계 및 생산, 컴퓨터그래픽 및 애니메이션 제작 등으로 넓혀나갈 수 있었다.
슈퍼컴퓨터 3호기가 정식으로 가동되면서 국내 계산과학 분야에서 본격적인 사용자 지원이 가능해졌으며 국제적으로 명실상부한 슈퍼컴퓨팅센터로 자리매김하게 되었다. 아울러 슈퍼컴퓨터의 활용 영역과 사용자도 급격히 증가했다.
이런 환경 아래 KISTI는 2003년 3호기 시스템과 국내외 초고속연구망의 광대역 증설을 기반으로 연구개발과제 수행을 위한 장기발전계획을 수립하는 동시에 조직을 기능별로 편제하여 슈퍼컴퓨팅 자원 활용의 선택과 집중을 강화했다. 또한 슈퍼컴퓨팅 활용도를 확대하고자 해외 대형 공동 연구장비에서 도출한 대용량 연구데이터를 처리하는 글로벌 데이터 허브센터를 구축하는 등 글로벌 협업 연구도 강화했다.
그 후 KISTI는 2007년부터 3년간 약 700억 원을 투자하여 슈퍼컴퓨터 4호기 도입을 추진했다. 슈퍼컴퓨터 4호기 주력시스템(TACHYON, SUN C48)은 초병렬 컴퓨팅시스템으로 1차와 2차로 나누어 구축되었는데, 1차는 2007년 10월에 설치하여 12월에, 2차 시스템은 2009년 9월부터 사용자 서비스를 시작했다. 특히 2차로 구축된 TACHYON 시스템은 오라클 블레이드 서버를 기반으로 300TFlops의 연산처리 성능을 갖추었으며, 대용량 슈퍼컴퓨터 GAIA시스템(IBM p595, p6H)도 대용량의 공유메모리와 노드당 다수의 CPU를 장착한 SMP 아키텍처 시스템이었다.
2010년 11월 공식 가동된 슈퍼컴퓨터 4호기는 해외 선진 수준의 성능을 갖추어 우주탐구, 핵융합, 단백질구조분석 등 거대연구는 물론 금융과 컴퓨터 그래픽스 등 다양한 응용분야에 적용되는 최적의 환경을 제공했다.
