1초에 1천兆번 연산하는 슈퍼컴, '핵융합 발전' 상용화 위해 투입

핵융합연구소 '카이로스' 가동
기상청·KISTI 이어 규모 세번째

핵융합 발전 상용화를 앞당길 슈퍼컴퓨터가 국가핵융합연구소에 들어섰다. 기상청, 한국과학기술정보연구원(KISTI)에 이어 세 번째로 큰 공공기관 슈퍼컴퓨터다.

핵융합연은 핵융합 시뮬레이션에 활용할 1페타플롭스(1초에 1000조 번 연산)급 슈퍼컴퓨터 ‘카이로스’(사진) 운영을 시작했다고 24일 발표했다.

핵융합 발전은 중수소와 삼중수소가 융합할 때 발생하는 막대한 에너지로 증기 터빈을 돌려 전기를 생산한다. 이때 1억도 이상 초고온 플라즈마 상태를 장시간 유지 및 제어하는 것이 관건이다. 카이로스는 단위 부피당 1000경 개 입자로 구성된 초고온 플라즈마 모델을 세우고 검증하는 연구를 수행한다. 발생했다가도 곧 사라지는 플라즈마의 불완전성을 예측하고 제어하기 위해서다.

핵융합연 관계자는 “2011년부터 60테라플롭스급 중소형 슈퍼컴퓨터를 활용해 플라즈마 시뮬레이션을 해왔지만 연구에 한계가 있었다”고 새 슈퍼컴퓨터 도입 배경을 설명했다.

카이로스는 이론 성능이 1.56페타플롭스, 실측 성능은 1페타플롭스에 달한다. 460기가플롭스급 데스크톱 컴퓨터 3300여 대의 성능을 합친 연산 능력이다. 2.4(기가헤르츠) 24코어 인텔 CPU 2대와 384GB 메모리로 구성된 계산 노드 424대를 갖춰 2만여 개의 병렬 계산을 동시에 수행할 수 있다.

핵융합연은 핵융합실험장치 케이스타(KSTAR)뿐만 아니라 지난달 프랑스에서 총조립에 들어간 국제핵융합실험로(ITER) 실험 등에도 카이로스를 활용할 방침이다. ITER은 한국 미국 러시아 중국 일본 인도 등 6개국과 유럽연합(EU)이 500급 열출력 핵융합발전소를 2025년 완공해 2040년까지 운영하는 글로벌 프로젝트다.

유석재 핵융합연 소장은 “핵융합 발전에도 인공지능(AI), 머신러닝 연구가 확대되면서 고성능 슈퍼컴퓨터의 역할이 커지고 있다”며 “카이로스 구축으로 핵융합 소프트파워도 확보하게 된 만큼 선도적인 시뮬레이션 연구로 핵융합 난제를 해결하는 데 앞장서겠다”고 말했다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com