사진; 한국정보통신대학교(ICU)의 그리드미들웨어연구센터(소장 최문기 교수·왼쪽에서 세번째) 연구진이 모처럼 한자리에 모여 파이팅을 외치고 있다.
누구나 전기 콘센트에 코드를 연결해 전기를 사용하듯 초고속인터넷망만 구축돼 있다면 어느 곳에서든 다양한 고성능 컴퓨팅 자원을 이용할 수 있는 시대가 다가오고 있다.
서로 분산돼 있는 네트워크상의 슈퍼컴퓨터나 정보저장소를 비롯해 입자가속기, 전자현미경 등 첨단 과학기술장비의 고성능 컴퓨팅 자원을 격자 모양의 그물 형태로 상호 연동, 조직과 지역을 벗어나 이음새 없이 사용하자는 그리드 개념의 실현이 이를 가능하게 할 것이기 때문이다.
이러한 비전 실현에 앞장서고 있는 곳이 바로 한국정보통신대학교(ICU) 그리드미들웨어연구센터(Grid Middleware Center·소장 최문기 교수).
지난해 11월 설립된 그리드미들웨어연구센터는 고성능 미들웨어 및 QoS 보장기술 등 그리드의 핵심 기술을 종합적으로 개발하고 있다. 특히 산업현장에서 요구되는 실용기술 개발능력과 응용능력을 겸비한 차세대 인터넷 기술을 지닌 고급인력을 육성하는 데 전력투구하고 있다.
최근의 고성능 네트워킹 응용기술은 다양하고 지리학적으로 분산된 ‘놀고 있는’ 고성능 컴퓨팅 자원을 얼마나 효율적으로 이용할 수 있도록 하느냐에 초점이 모아지고 있다. 차세대 인터넷 기술을 이용, 슈퍼컴퓨터나 대형 데이터베이스, 첨단가시화 장비, 과학장비 등을 모두 통합해 인터넷으로 연결된 가상의 슈퍼컴퓨터(Networked Virtual Supercomputer), 혹은 메타컴퓨터(Metacomputer) 상에서 고난도 계산을 수행하려는 것.
인간 유전자 분석, 실제 상황과 유사한 물리적 현상에 기반을 둔 항공기의 구조설계, 인공 장기 기술의 개발, 신약 개발 등의 연구에는 수백∼수천Mbps의 데이터 전송이 필요하다. 또 물질구조 분석 등의 연구에는 테라급 대용량 데이터 분석이 요구된다.
메타컴퓨팅의 응용은 차세대 인터넷이 추구하는 고품질, 실시간 가시화, 대용량 정보처리 및 협업연구 등이 가능하기 때문에 선진국의 경우 슈퍼컴퓨팅의 핵심 활용분야를 접목시킨 차세대 인터넷의 인프라를 구축하는 데 적극 나서고 있는 추세다.
특히 인터넷의 급속한 발전으로 고성능 컴퓨팅 장비들과 슈퍼컴퓨터상의 응용이 차세대 인터넷 기술을 기반으로 메타컴퓨팅 환경에서 실시간 원격 가시화, 대용량의 데이터 전송, 사용자 환경의 협업연구 및 국제간 공동연구 그룹간의 협업연구 등을 가능하게 하기 때문에 최근엔 새로운 패러다임으로 자리매김해가고 있다.
그리드미들웨어센터에는 ICU를 중심으로 미국 MIT, 고려대, 경희대, 대전대, 한양대, 금오공대, ETRI가 함께 연구에 참여하고 있다.
객체지향 미들웨어 개발팀, 그리드 보안연구팀, 고성능 협업기술연구팀, 그리드 자원관리연구팀, 고성능 통신기술연구팀, 서비스 탐색기술연구팀, 그리드구조 및 서비스팀 등 7개의 세부 연구팀으로 구성돼 있으며 13명의 교수와 44명의 석박사 과정 학생들로 구성돼 있다.
객체지향 미들웨어 개발팀은 고려대 정창성 교수를 중심으로 그리드 환경에서 네트워크에 연결된 다른 기종의 컴퓨팅 자원을 하나의 가상컴퓨터로 인식해 프로그래밍할 수 있는 가상 프로그래밍 환경을 개발하고 있다.
이 팀은 가상 프로그래밍 환경을 구현하기 위해 다른 기종의 특성과 확장성, 투명성 등을 제공할 수 있는 분산객체모델을 설계, 사용자가 인터페이스기술언어(IDL)를 통해 분산객체를 정의, 생성할 수 있도록 지원하는 프로젝트를 진행중이다. 이를 통해 객체간의 상호작용을 통해 일반적인 객체지향 프로그래밍 방법을 그대로 분산 응용프로그램 작성에 적용할 수 있는 환경을 제공하자는 것이다.
대전대 이봉환 교수를 중심으로 꾸려져 있는 그리드 보안연구팀은 고성능 응용 서비스 제공하는 데 반드시 필요한 보안인프라 구축을 위해 X.509의 기능을 확장한 그리드 보안 프로토콜을 설계하고 있다. 개발된 프로토콜과 서비스와의 상호 연동을 위한 그리드 보안 인터페이스인 API를 개발중이다.
고성능 협업기술연구팀은 미국 MIT대학의 전기전자공학과 로저 마크 교수와 금오공대 심은보 교수, ICU 윤찬현 교수 등이 공동으로 인간 심혈관계와 인공심장 사이의 상호작용 분석을 위한 소프트웨어를 개발하고 있다.
윤 교수는 “MIT의 지원을 받아 인공심장 박동의 시스템 모델을 개발하고 분산처리 기술을 이용한 한국형 인공심장 모형의 박동과 혈류에 관한 분석을 진행중”이라며 “인공심장의 혈류분석 및 역학적 메커니즘의 3차원 분석을 위한 슈퍼컴퓨터상의 시뮬레이션은 하루에도 수십 테라의 데이터를 생성하기 때문에 그리드 환경에서 문제해결이 가능한 프로그램 모델 개발에 역점을 두고 있다”고 말했다.
이와 함께 윤 교수는 한양대 정재일 교수와 함께 수백∼수천대 이상이 서로 연결돼 있는 컴퓨팅 시스템 자원을 적절히 분배하기 위한 글로버스(Globus) 기반의 그리드 미들웨어 기술 및 자원 관리기술을 개발중인 그리드자원관리연구팀도 꾸리고 있다.
이밖에 ICU 한동수 교수와 경희대 이승룡 교수가 고성능 통신기술연구팀, ETRI 손덕주 부장과 ICU 박홍식 교수가 서비스 탐색기술연구팀, 최문기 소장이 그리드 구조 및 서비스팀을 이끌며 자바 성능개선과 다양한 프로토콜, 가상기업 및 차세대 R&D 체계를 그리드상에서 제공하는 구조연구를 각각 수행중이다.
인력양성과 관련, 그리드미들웨어센터는 오는 2005년까지 4년간 산·학·연 컨소시엄을 통한 공동연구를 수행하며 미들웨어 분야의 석·박사급 전문인력 50명을 배출할 계획도 추진중이다.
산업체, 국책 연구소와 공동으로 그리드 분야의 기술교육 프로그램을 운영하며 산업체의 인력을 대상으로 그리드 미들웨어 및 네트워킹 등의 분야에 대해 워크숍 형태의 기술전수 기회를 정기적으로 마련하고 있다.
최문기 소장은 “기술개발이 마무리되면 그리드에 기반한 인터넷 환경에서의 대규모 계산 서비스나 바이오인포매틱스 분야의 대규모 응용서비스 제공업체 등이 출현할 수 있는 기반이 마련될 것”이라고 말했다.
<대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr>
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