정영식 원광대학교 컴퓨터공학과 교수
국내 강점 SW분야 공격적 진출땐 큰 경제효과
전문인력 확보ㆍ정책적 지원등 장기적 계획 필요
21세기 지식기반 경제 사회로 고도화됨에 따라 슈퍼컴퓨터, 대용량 저장장치, 서버, 네트워크 등 거대 IT 자원을 필요로 하는 고수준 응용 시스템 개발 필요성이 급격히 증가하고 있으나, 사용자, 연구 개발자가 필요로 하는 IT 자원을 충분히 제공할 수 있는 환경은 아직 제한적인 상태이다. 실제적으로는 가용할 수 있는 IT 자원은 지역적으로 매우 풍부하게 대규모로 분포되어 있으며, 이들의 이용률 또한 지역별, 시간대별로 다양한 분포를 보이고 있다.
국가 전역에 분산되어 있는 IT 자원의 이용 편차를 효율적으로 관리하여 활용한다면 매우 큰 경제적 효과를 얻을 수 있으며, 아직까지 인류가 해결하지 못하고 있는 거대 문제(Grand Challenge Problem)에 대한 도전이 가능하다. 그리드 기술(Grid Technology)은 이러한 거대 문제 해결을 위한 가장 중요한 기반 기술이라 할 수 있다.
그리드 기술은 지역적으로 분산되어 있는 고성능 컴퓨팅 자원과 소프트웨어 및 인적 자원 등을 초고속 네트워크를 이용하여 조직과 지역을 벗어나 대규모의 상호 협력을 지원하는 기반 기술을 의미한다. 특히 기존의 IT기술로는 불가능했던 BT(생명공학 기술), NT(나노 기술), ET(환경 기술), ST(항공우주 기술), TT(전통 제조산업 기술) 등 다양한 분야의 복잡하고 거대한 문제 해석을 가능하게 하고, 단일 문제의 해결보다는 종합적인 학제간 협업 연구를 통해 신기술을 개발하도록 하는 미래의 연구 인프라 구축을 위한 기반 기술을 포함하고 있다.
그리드 기술의 경제적 파급효과는 △그리드 산업화 솔루션 개발을 통한 컴퓨팅 자원의 비용이 절감되고 △국내 슈퍼컴퓨터 사용 효율을 10~20% 향상시켜 공동 사용 부분만 연간 300 억원 이상 수입 대체 효과가 있다. 또한 △국내 응용연구 분야의 고성능 컴퓨팅 분야를 위한 서버 시장의 대부분은 고가의 수입 컴퓨터에 의존하고 있어, 국내 그리드 미들웨어 개발은 국내 그리드 구축을 가속화시킴으로써 연간 5000억 원 이상으로 추정되는 수입 서버의 일부분을 대체 가능하다.
<표>와 같이 그리드 기술 시장 규모에 있어서 하드웨어보다는 소프트웨어의 비중이 크다. 소프트웨어 분야에 강점을 가지는 국내 IT 환경을 고려해 볼 때, 그리드 분야에서의 공격적인 진출을 통해 국제 그리드 관련 시장에서 경제적으로 큰 효과가 있다고 판단된다.
이미 이러한 경제적 파급 효과들을 고려해서 선진국들은 그리드 기술에 많은 투자를 하고 있고, 고수준의 다양한 응용 시스템을 개발하고 있다. 여기서, 그리드 기술개발에 집중하고 있는 선진국들의 개발현황 및 전략을 간단히 살펴보자. 먼저, 미국의 테라그리드 프로젝트는 2001년부터 시작하여 현재 2단계(2005-2010)가 진행 중이다. NSF의 DTF(Distributed Terascale Facility) 제안으로 2001년부터 시작된 국가 공유 사이버 인프라스트럭처(Cyberinfrastructure)를 구축하기 위한 프로젝트로써 그리드 기술 기반으로 개방된 과학 연구를 위한 가장 크고, 빠르고 포괄적인 분산 인프라를 구축하고 배치하는 것을 목표로 하고 있다. TeraGrid 1단계 (2000 ~ 2004)는 공유 사이버인프라스트럭처 구축을 위한 하드웨어 구축에 초점을 맞추어서 기상, 물리, 바이오, 화학 등의 기초 과학 연구 분야에서 센서 네트워크 등의 IT 기술을 활용한 데이터 관측 및 실험 활동이 이루어졌다. 테라그리드 2단계 (2005~2010)는 소프트웨어 기반 마련과 사이언스 커뮤니티와의 연계를 통한 테라그리드 공동 활용 체제 구축에 초점을 맞추어서 국가 대규모 고성능 연구 자원을 통합하여 기초 과학 분야 및 산업 분야에서 공동 활용할 수 있는 공유 사이버 인프라스트럭처로서 활용을 목적으로 진행하고 있다.
유럽연합의 EGEE(Enabling Grids for E-sciencE) 프로젝트는 학계 및 산업계의 다양한 과학 기술 분야 및 비지니스 응용 분야에서 활용될 수 있는 실용화 수준의 그리드 인프라스트럭처 구축 목표로 하여, 현재 EGEE-II가 진행되고 있다. EGEE-II 프로젝트에서는 전 세계 40 여개 국가로부터 90개 이상의 파트너가 참여하고 있으며, US 및 아시아 지역의 국가 그리드 프로젝트와도 협력하여 진행하고 있다.
영국은 UK e-사이언스 프로젝트를 독자적으로 수행하고 있다. 첨단과학 분야에서 점차 증가하는 데이터의 처리, 이동, 저장 등의 문제 해결을 위하여 과학기술 전 분야의 노력을 집중하여, 과학기술 선진국 위상 제고에 필요한 기술 개발 기반을 구축하는 것이 핵심 목표이다. 국가 e-사이언스 센터(NeSC: National e-Science Center, Edinburgh 대학 및 Glasgow 대학 소재)와 8개의 지역 센터가 핵심 주체가 되어 수행하고 있으며, 기초과학과 응용연구를 수행하고 있는 7개 연구회가 주도적으로 참여하고 있다.
일본은 정부의 지원 하에 NAREGI(National Research Grid Initiative) 프로젝트를 2003년부터 5년 동안 300억엔을 투자하여 100 Tflops급의 세계 최고 수준의 고속 컴퓨팅 환경과 e-사이언스 환경을 구축하고, 산학연관 공동으로 나노기술, 생명과학 분야와 IT 분야와의 융합 영역 연구를 목표로 연구개발을 진행 중이다.
이들 선진국들은 그리드 기술 개발을 미래의 산업 기술개발 창출의 성장 동력으로 인식하고 있으며, 정부, 산업체, 학계 등이 공동으로 장기적인 계획 하에 지속적으로 추진하고 있음에 주목하여야 한다.
국내의 그리드 기술개발 현황을 살펴보면, 현재 슈퍼컴퓨터 기반의 상시적 활용 가능한 국가 연구 자원 공동 활용 및 서비스 활용 체제가 구축되고 있다. 국내 최상위 슈퍼컴퓨터 보유기관인 한국과학기술정보연구원, 서울대, 부산대 3개 기관 중심으로 그리드 포털 시스템을 통한 웹 기반의 그리드 서비스 제공하고 있으며, 인터넷으로 연동된 PC들을 연동해 대용량 컴퓨팅 환경을 제공하는 데스크톱 그리드를 구축 및 서비스하고 있다. 그리드 기술의 상용화 및 비즈니스 그리드 시장 활성화를 위해 IT 및 공공 분야에서 그리드 기술 보급이 태동단계를 넘어서고 있다. 그리드 기술의 핵심 기술은 컴퓨팅 그리드 기술, 데이터 그리드 기술, 엑세스 그리드 기술 및 데스크톱 그리드 기술인데, 이러한국내의 핵심기술들이 세계 최고기술과 대비해 전체적으로 50 % 수준에 그치고 있다. 그 주요 원인은 대규모 전문 인력 부족, 연구자금의 소규모, 제도 정책지원의 지속적인 지원 부족, 강력한 산학연 협력체제 미비, 밀접한 연구개발을 위한 많은 국제협력 체제의 미흡 및 킬러응용 부족에 있다고 할 것이다.
국내의 그리드 기술 개발 활성화를 위한 전략적 문제점으로 비즈니스 그리드 시장 확대를 위한 범부처적 활성화 전략 부족, 산업 전반에 걸친 그리드 기술 확대를 통한 비즈니스 그리드 시장의 활성화하기 위한 체계적인 방안 부재, 기 개발된(분산공유형 건설연구 인프라(KOCED) 구축 사업(옛 건교부), 전지구관측시스템(GEOSS) 구축 사업(기상청), e-사이언스 사업(옛 과기부) 그리드 기술 적용이 확정된 국책사업 지원 및 산업화 지연 등을 들 수 있다.
따라서 그리드 기술의 중요성과 성장력을 인식하고, 정부 주도 하에 그리드 기반 기술과 그리드 활용 기술 두 가지 모두를 전략적으로 개발하는 장기적 계획과 방안이 필요하다.
또한, 차세대 웹 기술로 GGG (Global Giant Graph), 시맨틱 웹 등이 부각되고 있어, 이들 기술과 융합된 차별화된 그리드 기술 개발로 앞서 나가야 한다. 그리드 기술을 통해 저비용 고효율의 대용량 컴퓨팅 연구 개발 인프라가 제공되면, 산업기술개발 역량은 더욱 더 강화된다.
우리나라는 단지 성과 위주의 단기적인 상품화, 사업화에 초점을 맞추어 기술 개발에 투자할 것이 아니라, 미래의 국가 경쟁력 강화를 위한 하나의 기술개발 관점에서 산학연관이 종합적이고 체계적이면서 장기적인 대책 마련을 통해 지속적인 그리드 기술 개발에 역량을 집중해야 한다.
관련기사▶ IT자원 활용 `그리드`에서 `클라우드`컴퓨팅으로 진화
국내 강점 SW분야 공격적 진출땐 큰 경제효과
전문인력 확보ㆍ정책적 지원등 장기적 계획 필요
21세기 지식기반 경제 사회로 고도화됨에 따라 슈퍼컴퓨터, 대용량 저장장치, 서버, 네트워크 등 거대 IT 자원을 필요로 하는 고수준 응용 시스템 개발 필요성이 급격히 증가하고 있으나, 사용자, 연구 개발자가 필요로 하는 IT 자원을 충분히 제공할 수 있는 환경은 아직 제한적인 상태이다. 실제적으로는 가용할 수 있는 IT 자원은 지역적으로 매우 풍부하게 대규모로 분포되어 있으며, 이들의 이용률 또한 지역별, 시간대별로 다양한 분포를 보이고 있다.
국가 전역에 분산되어 있는 IT 자원의 이용 편차를 효율적으로 관리하여 활용한다면 매우 큰 경제적 효과를 얻을 수 있으며, 아직까지 인류가 해결하지 못하고 있는 거대 문제(Grand Challenge Problem)에 대한 도전이 가능하다. 그리드 기술(Grid Technology)은 이러한 거대 문제 해결을 위한 가장 중요한 기반 기술이라 할 수 있다.
그리드 기술은 지역적으로 분산되어 있는 고성능 컴퓨팅 자원과 소프트웨어 및 인적 자원 등을 초고속 네트워크를 이용하여 조직과 지역을 벗어나 대규모의 상호 협력을 지원하는 기반 기술을 의미한다. 특히 기존의 IT기술로는 불가능했던 BT(생명공학 기술), NT(나노 기술), ET(환경 기술), ST(항공우주 기술), TT(전통 제조산업 기술) 등 다양한 분야의 복잡하고 거대한 문제 해석을 가능하게 하고, 단일 문제의 해결보다는 종합적인 학제간 협업 연구를 통해 신기술을 개발하도록 하는 미래의 연구 인프라 구축을 위한 기반 기술을 포함하고 있다.
그리드 기술의 경제적 파급효과는 △그리드 산업화 솔루션 개발을 통한 컴퓨팅 자원의 비용이 절감되고 △국내 슈퍼컴퓨터 사용 효율을 10~20% 향상시켜 공동 사용 부분만 연간 300 억원 이상 수입 대체 효과가 있다. 또한 △국내 응용연구 분야의 고성능 컴퓨팅 분야를 위한 서버 시장의 대부분은 고가의 수입 컴퓨터에 의존하고 있어, 국내 그리드 미들웨어 개발은 국내 그리드 구축을 가속화시킴으로써 연간 5000억 원 이상으로 추정되는 수입 서버의 일부분을 대체 가능하다.
<표>와 같이 그리드 기술 시장 규모에 있어서 하드웨어보다는 소프트웨어의 비중이 크다. 소프트웨어 분야에 강점을 가지는 국내 IT 환경을 고려해 볼 때, 그리드 분야에서의 공격적인 진출을 통해 국제 그리드 관련 시장에서 경제적으로 큰 효과가 있다고 판단된다.
이미 이러한 경제적 파급 효과들을 고려해서 선진국들은 그리드 기술에 많은 투자를 하고 있고, 고수준의 다양한 응용 시스템을 개발하고 있다. 여기서, 그리드 기술개발에 집중하고 있는 선진국들의 개발현황 및 전략을 간단히 살펴보자. 먼저, 미국의 테라그리드 프로젝트는 2001년부터 시작하여 현재 2단계(2005-2010)가 진행 중이다. NSF의 DTF(Distributed Terascale Facility) 제안으로 2001년부터 시작된 국가 공유 사이버 인프라스트럭처(Cyberinfrastructure)를 구축하기 위한 프로젝트로써 그리드 기술 기반으로 개방된 과학 연구를 위한 가장 크고, 빠르고 포괄적인 분산 인프라를 구축하고 배치하는 것을 목표로 하고 있다. TeraGrid 1단계 (2000 ~ 2004)는 공유 사이버인프라스트럭처 구축을 위한 하드웨어 구축에 초점을 맞추어서 기상, 물리, 바이오, 화학 등의 기초 과학 연구 분야에서 센서 네트워크 등의 IT 기술을 활용한 데이터 관측 및 실험 활동이 이루어졌다. 테라그리드 2단계 (2005~2010)는 소프트웨어 기반 마련과 사이언스 커뮤니티와의 연계를 통한 테라그리드 공동 활용 체제 구축에 초점을 맞추어서 국가 대규모 고성능 연구 자원을 통합하여 기초 과학 분야 및 산업 분야에서 공동 활용할 수 있는 공유 사이버 인프라스트럭처로서 활용을 목적으로 진행하고 있다.
유럽연합의 EGEE(Enabling Grids for E-sciencE) 프로젝트는 학계 및 산업계의 다양한 과학 기술 분야 및 비지니스 응용 분야에서 활용될 수 있는 실용화 수준의 그리드 인프라스트럭처 구축 목표로 하여, 현재 EGEE-II가 진행되고 있다. EGEE-II 프로젝트에서는 전 세계 40 여개 국가로부터 90개 이상의 파트너가 참여하고 있으며, US 및 아시아 지역의 국가 그리드 프로젝트와도 협력하여 진행하고 있다.
영국은 UK e-사이언스 프로젝트를 독자적으로 수행하고 있다. 첨단과학 분야에서 점차 증가하는 데이터의 처리, 이동, 저장 등의 문제 해결을 위하여 과학기술 전 분야의 노력을 집중하여, 과학기술 선진국 위상 제고에 필요한 기술 개발 기반을 구축하는 것이 핵심 목표이다. 국가 e-사이언스 센터(NeSC: National e-Science Center, Edinburgh 대학 및 Glasgow 대학 소재)와 8개의 지역 센터가 핵심 주체가 되어 수행하고 있으며, 기초과학과 응용연구를 수행하고 있는 7개 연구회가 주도적으로 참여하고 있다.
일본은 정부의 지원 하에 NAREGI(National Research Grid Initiative) 프로젝트를 2003년부터 5년 동안 300억엔을 투자하여 100 Tflops급의 세계 최고 수준의 고속 컴퓨팅 환경과 e-사이언스 환경을 구축하고, 산학연관 공동으로 나노기술, 생명과학 분야와 IT 분야와의 융합 영역 연구를 목표로 연구개발을 진행 중이다.
이들 선진국들은 그리드 기술 개발을 미래의 산업 기술개발 창출의 성장 동력으로 인식하고 있으며, 정부, 산업체, 학계 등이 공동으로 장기적인 계획 하에 지속적으로 추진하고 있음에 주목하여야 한다.
국내의 그리드 기술개발 현황을 살펴보면, 현재 슈퍼컴퓨터 기반의 상시적 활용 가능한 국가 연구 자원 공동 활용 및 서비스 활용 체제가 구축되고 있다. 국내 최상위 슈퍼컴퓨터 보유기관인 한국과학기술정보연구원, 서울대, 부산대 3개 기관 중심으로 그리드 포털 시스템을 통한 웹 기반의 그리드 서비스 제공하고 있으며, 인터넷으로 연동된 PC들을 연동해 대용량 컴퓨팅 환경을 제공하는 데스크톱 그리드를 구축 및 서비스하고 있다. 그리드 기술의 상용화 및 비즈니스 그리드 시장 활성화를 위해 IT 및 공공 분야에서 그리드 기술 보급이 태동단계를 넘어서고 있다. 그리드 기술의 핵심 기술은 컴퓨팅 그리드 기술, 데이터 그리드 기술, 엑세스 그리드 기술 및 데스크톱 그리드 기술인데, 이러한국내의 핵심기술들이 세계 최고기술과 대비해 전체적으로 50 % 수준에 그치고 있다. 그 주요 원인은 대규모 전문 인력 부족, 연구자금의 소규모, 제도 정책지원의 지속적인 지원 부족, 강력한 산학연 협력체제 미비, 밀접한 연구개발을 위한 많은 국제협력 체제의 미흡 및 킬러응용 부족에 있다고 할 것이다.
국내의 그리드 기술 개발 활성화를 위한 전략적 문제점으로 비즈니스 그리드 시장 확대를 위한 범부처적 활성화 전략 부족, 산업 전반에 걸친 그리드 기술 확대를 통한 비즈니스 그리드 시장의 활성화하기 위한 체계적인 방안 부재, 기 개발된(분산공유형 건설연구 인프라(KOCED) 구축 사업(옛 건교부), 전지구관측시스템(GEOSS) 구축 사업(기상청), e-사이언스 사업(옛 과기부) 그리드 기술 적용이 확정된 국책사업 지원 및 산업화 지연 등을 들 수 있다.
따라서 그리드 기술의 중요성과 성장력을 인식하고, 정부 주도 하에 그리드 기반 기술과 그리드 활용 기술 두 가지 모두를 전략적으로 개발하는 장기적 계획과 방안이 필요하다.
또한, 차세대 웹 기술로 GGG (Global Giant Graph), 시맨틱 웹 등이 부각되고 있어, 이들 기술과 융합된 차별화된 그리드 기술 개발로 앞서 나가야 한다. 그리드 기술을 통해 저비용 고효율의 대용량 컴퓨팅 연구 개발 인프라가 제공되면, 산업기술개발 역량은 더욱 더 강화된다.
우리나라는 단지 성과 위주의 단기적인 상품화, 사업화에 초점을 맞추어 기술 개발에 투자할 것이 아니라, 미래의 국가 경쟁력 강화를 위한 하나의 기술개발 관점에서 산학연관이 종합적이고 체계적이면서 장기적인 대책 마련을 통해 지속적인 그리드 기술 개발에 역량을 집중해야 한다.
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