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세계 기상을 예측하는 현대과학의 첨단, 슈퍼컴퓨터
  • 조중혁 기자
  • 승인 2020.10.10 10:42
  • 호수 133
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기상청에서 사용하는 크레이 베이커(XE6) 슈퍼컴퓨터

 과거 사람들이 자신들의 경험과 자료에 의거해 하루의 날씨를 맞추고자 노력한 시절이 있었다. 오랜 옛날에는 점쟁이들과 신관들이 신탁을 받아 날씨를 예언했지만, 현재는 기상청의 전문인력들이 슈퍼컴퓨터를 통해 기상을 알아 맞히기 위해 노력하고 있다.

 

사람의 영역을 벗어난 기상관측, 슈퍼컴퓨터의 도입으로 해결한다

과거에 전문적으로 기상과 관련된 일을 하는 사람들은 풍향과 습도, 동물들의 모습에서 기상을 예측했다. 달무리가 진다거나 새들이 낮게 날면 비가 온다는 속설은 바로 이런 관찰을 통해 체득한 지식이다. 하지만 이제 날씨는 단순히 우산을 가지고 다니느냐 아니느냐를 결정하는 것을 떠나 국가전략과 관련 산업에서 필수적으로 요구하는 정보가 된지 오래다. 그렇기 때문에 기상을 예측해 금전적인 이득을 취하는 파생상품부터 기상과 관련된 정보를 거래하는 사설업체들까지 다양한 산업적인 이해가 얽혀져 있다. 그리고 그런 만큼 예산과 추진력이 있는 기상청이 슈퍼컴퓨터를 도입하는 것은 당연할 것이다.

우리가 스마트 폰을 통해 보는 날씨 앱은 바로 인터넷의 날씨 정보가 입력된 서버에 접근해 정보를 가져온다. 최근 다가온 태풍의 경로를 볼 때에도 우리는 관련 사이트에 들어가 태풍이 움직이는 예측도를 실시간으로 보면서 대응을 한다. 하지만 이 같은 데이터를 만들기 위해서는 전 세계에 뿌려진 수많은 관측 장비를 통해 막대한 양의 데이터를 통해 계산된다. CPU가 수만~수십만개가 설치된 슈퍼컴퓨터는 불과 몇시간 후의 기상부터 수개월간의 장기예보를 관측하게 된다. 이들 슈퍼컴퓨터는 세계 각지의 기상청에서 활약하고 있는데, 기상 및 기후용 슈퍼컴퓨터는 2016년 기준으로 27대가 운영 중이며, 이 중 1위는 스위스과학컴퓨팅센터의 시스템이다. 특히 이 컴퓨터는 기상·기후를 포함한 과학기술분야에 범용으로 사용하고 있고 유럽중기예보센터와 영국기상청에서 신규시스템을 도입·설치해 활약하고 있다.

 

컴퓨터 도입 후 10여 년간 각고의 노력으로 체계를 잡아가는 한국 기상청

우리나라 기상청에서 슈퍼컴퓨터를 도입하기 시작한 건 거의 20년이 안된다. 기상용 슈퍼컴퓨터 1호기, 기상용 슈퍼컴퓨터 2호기가 서초동 한국인터넷데이터센터(KIDC)에 설치된 이후, 2007년 9월 3일, 정부는 충청북도 청원군 오창과학산업단지에 국가기상슈퍼컴퓨터센터를 설립하기로 결정했다.

2008년부터 253억원이 투입돼 2009년 말 완공된 기상슈퍼컴퓨터센터는 2만3092㎡의 터에 연면적 6617㎡(지상 2층, 지하 1층) 규모로 건립했는데, 여기에 설치된 기상용 슈퍼컴퓨터 3호기, 기상용 슈퍼컴퓨터 4호기가 지금까지 국내의 기상자료를 분석하고 있다. 특히 슈퍼컴퓨터 3호기의 경우, 전 지구를 가로·세로 25km 사각형으로 나눠 기상 예측 결과를 만들어내고 있으며, 4호기는 사각형 한 변의 길이를 12km까지 줄여 두 배의 속도로 기상을 예측하고 자료를 분석하고 있다.

그리고 올해에는 슈퍼컴퓨터 5호기가 도입될 예정이다. 기상청에서 요구하는 성능은 50페타플롭스로 1초에 1000조 번의 연산처리가 가능하며, 이는 4호기(6.2 페타플롭스)보다 8배가량 빠른 수치가 될 것으로 보인다. 4호기는 하루 약 16만장의 일기도를 만들어내지만 5호기는 하루 100만장 이상의 일기도를 생산할 수 있는 것으로 알려졌다.

올해 여름과 가을 세 번의 태풍이 지나가며, 사람들은 슈퍼컴퓨터들을 이용해 예보하는 기상청의 일처리에 대해 다소 실망하며, 이럴 거면 뭣 때문에 예산을 들여 슈퍼컴퓨터를 도입하느냐는 이야기도 나온다. 하지만 현재 슈퍼컴퓨터는 기상청에서 예보를 비롯한 다양한 관측에 도입되며 없어서는 안 될 존재로서 자리잡고 있다. 이후 슈퍼컴퓨터의 활용에 필요한 데이터가 축적이 된다면, 그야말로 어떤 기상 현상이 일어나더라도 벼락같이 알아맞출 수 있는 기상청의 두뇌로서 활약할 것이다.

조중혁 기자  megnumfire@gmail.com

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