분산컴퓨팅의 시장규모는 올해 4,000만 달러에서 오는 2003년 1억 달러, 2004년에는 2억7,000만 달러에 이를 것으로 예상된다. 또 그간 바이오, 기상, 천문학, 인공지능 등 첨단분야의 기술개발이 진행됨에 따라 ‘짧은 시간안에 대규모 데이터 처리’의 필요성이 급속히 증가해 왔다.
따라서 IT(정보기술)를 활용한 대용량 컴퓨팅 환경을 구축하는 것이 국가의 새로운 핵심 역량으로 대두되고 있는 상황이다. 특히 국내에는 뛰어난 초고속인터넷망과 엄청난 PC자원을 보유하고 있으며, 이를 이용한 분산컴퓨팅 환경을 구축해 저비용ㆍ고효율의 대용량 슈퍼컴퓨팅 환경구현이 가능하다.
실제 인터넷에 접속한 PC중 CPU가 작업에 참여하지 않는 시간이 전체 인터넷 접속 시간 중 90%를 차지하는 등 국내에는 약 1,000만대가 넘는 엄청난 PC파워의 활용이 가능하다.
Korea@Home은 인터넷상에서 PC의 CPU 이용시간이 극히 일부에 불과하다는 발상에서 착안, 인터넷기반 분산컴퓨팅 기법을 활용해 수십∼수백만대 PC의 유휴 시스템 자원을 모아 가상의 대용량 슈퍼컴퓨팅 성능을 창출하는 프로젝트.
즉 인터넷에 연결돼 있는 각각의 PC를 정보처리의 최소 단위로 생각하고, 네트
워크로 연결하면 가상의 지구만한 크기의 슈퍼컴퓨터가 탄생하는 것이다.
Korea@Home 프로젝트 추진을
위한 국내 현황 및 응용분야
국내 정보통신인프라는 세계 최고 수준이고, 2002년 인터넷 사용자수가 약 2,500만명을 넘어서고 있으며, 이중 xDSL, 케이블모뎀(2∼8Mbps)등과 같은 초고속 사용자는 2002년 1월 기준으로 780만 가구를 넘어서고 있다. 특히 국내 PC 보급률은 1가구 1 PC시대를 이미 넘어서고 있으며, 고성능 PC(P-Ⅲ 500MHz이상)의 보급률 또한 급격히 증가하고 있다.
약 1,500만대로 추산되는 국내 PC 중 24시간 기준 사용률은 10% 이내로 1,000만대 이상의 PC가 사용대기중인 잠재적인 유휴자원으로 활용 가능한 상황이다.
국내의 인터넷 기반 분산컴퓨팅 기술은 대부분 지식관리시스템과 콘텐츠 분야에 주력해 인트라넷을 활용한 소규모 P2P기반 분산컴퓨팅 솔루션을 개발한 상황이며, 인터넷을 이용한 분산컴퓨팅 소프트웨어는 개발 초기단계에 불과하다.
특히 랜환경에서 분산컴퓨팅에 관한 연구는 활발히 수행되고 있으나, 인터넷기반 분산 컴퓨팅 시스템을 연구하는 곳은 많지 않으며, 범용 소프트웨어는 거의 없는 실정이다.
또 응용분야별로 컴퓨팅 파워의 활용정도는 다르며 일부 분야는 해외에 비해 컴퓨팅파워 활용 연구가 뒤지지만 바이오, 기상 부문은 부분적으로 랜 환경을 시도하고 있다.
분산컴퓨팅을 적용해 활용 가능한 응용분야는 많지만, 응용분야별 컴퓨팅 파워 활용도가 다르며 컴퓨팅 소프트웨어 기초기술이 외국에 비해 뒤떨어져 있는 상황이다.
응용분야 중 바이오분야의 경우, 기존에 신약을 개발하기 위해 분석해야 하는 물질이 500여종에 불과했으나, 휴먼게놈프로젝트의 성공 이후 3,000∼10,000종의 신약개발대상이 급속히 증가해 대용량 컴퓨팅파워를 필요로 하고 있다.
Korea@Home 프로젝트 사업
추진전략 및 추진체계
정부는 국내의 우수한 정보통신자원(인터넷환경, PC)을 최대한 활용, 분산컴퓨팅 환경을 조성해 최소의 예산으로 최대의 효과를 유도한다는 방침이다.이를 위해 국·공립기관 및 공공 교육센터의 PC자원을 우선적으로 활용해 사업을 추진하고, 점진적으로 일반 네티즌을 대상으로 확대해 갈 계획이다.
또 대다수의 국민이 호응할 수 있는 분야의 애플리케이션을 발굴하고, 기반 소프트웨어 개발을 촉진해 관련 산업의 활성화를 유도할 방침이다. 이밖에 Korea@Home 프로젝트의 효용성과 시장성을 입증해 자발적인 참여를 유도하고, 응용 연구개발 분야에서 필요한 소프트웨어 및 툴을 산업체에 이전할 예정이다.
특히 세계 최고 수준인 국내 정보통신 인프라를 활용해 공익 프로젝트를 수행하고, 관련분야의 산업화를 촉진, 국제적인 Korea@Home수행환경을 구축해 컴퓨팅 파워, 첨단기술, 응용정보 등 외국자원을 국내에서 활용할 수 있는 방안을 모색할 계획이다.
정부는 이번 프로젝트를 명실공히 산학연관이 모두 참여하는 범국가적인 프로젝트로 만들 예정이다. 이를 통해 분산컴퓨팅 시스템 개발 및 시스템 구축과 응용적용 기술 개발(All-Ts)을 본격화 할 예정이다. 분산컴퓨팅 시스템 개발 및 시스템 구축과 관련 오는 2006년까지 3단계로 구분해 ▲1단계(2002년) 분산컴퓨팅 기반시스템 개발 ▲2단계(2003년∼2004년) 확장기술 개발 및 표준화 ▲3단계(2005년∼2006년) 고도화 기술 개발 및 안정화를 이룰 계획이다.
1단계에서는 분산컴퓨팅 시스템 최적화 및 효율성 확보를 위해 시범응용분야에 맞도록 분산컴퓨팅 시스템을 구현하고, PC자원 활용·관리와 CPU 상태를 모니터링하기 위한 시스템 소프트웨어를 개발하며. 분산컴퓨팅에 최적화된 알고리즘을 개발한다.
2단계로 확장형 분산컴퓨팅 시스템과 분산컴퓨팅 관련 보안기술을 개발하고, 응용 분야별 인터페이스 표준화 연구에 나선다. 3단계로 다양한 분산컴퓨팅 시스템간 상호 자원 공유를 위한 인터페이스 표준화와 All-Ts분야의 다양한 특성에 맞는 응용인터페이스 표준화를 이룰 계획이다.
또 지능형 컴퓨팅 자원 중계 시스템 개발을 위해 다양한 응용분야를 분산컴퓨팅 플랫폼에 쉽게 적용할 수 있는 기술과 국내외 무선(IMT-2000)환경에 맞는 지능형 분산컴퓨팅환경 개발을 추진한다.
응용적용 기술 개발(All-Ts)과 관련해 연차적으로 인터넷기반의 분산컴퓨팅 환경에 적합한 애플리케이션(IT, BT, NT, ET, ST, CT 관련)을 발굴해 적용하며, 분산 컴퓨팅 환경에 적합한 ALL-Ts 분양 중에서 공익성과 상업성을 가진 바이오 분야를 Korea@Home사업으로 시작하며, 2단계에서는 환경(ET), 정보기술(IT) 등으로 확대 적용할 계획이다.
특히 환경(ET)분야의 기후변화, 생태계 변화 분석 예측, 황사현상 예측 등을 기상청 및 관련 기관과 협력해 추진하고, 정보기술(IT) 분야는 다양한 시뮬레이션으로 대규모 컴퓨팅이 필요한 분야(인공지능 등)를 중심으로 산업현장 및 일반생활에 필요한 분야로 확대한다.
정부는 올해를 시범 응용사업기간으로 정해 파급효과가 크고, 분산컴퓨팅 활용에 적합한 바이오분야를 우선적으로 선정해 사업을 추진할 계획이다.바이오산업은 21세기 대표적인 고부가가치 산업으로 시장의 급속한 성장이 기대되며, 관련산업에 대한 파급효과가 크기 때문이다. 또 초고속정보인프라를 이용해 단백질 상호작용 및 구조 분석, 한국인 게놈지도 분석 등을 수행, 의료, 제약, 생화학 분야의 발전기반을 조성한다는 방침이다.
해외의 경우, 미국을 중심으로 영국 독일 등 유럽에서 바이오, 기상, 인공지능, 네트워크, 수학ㆍ암호학, 금융 등 다양한 분야에서 프로젝트를 추진 중에 있다. 특히 미국은 버클리와 스탠포드, 영국은 옥스퍼드 등 유수한 대학이 중심이 되어 @Home프로젝트의 중추적 역할을 담당하고 있다.
업체의 경우, 최근 인텔에서는 미국 암 협회와 공동으로 전 세계 수백만대의 PC를 연결해 암 치료제를 연구하는 프로그램 발표해 세계를 놀라게 했다. 인텔의 프로젝트는 현존하는 최고 성능의 슈퍼컴퓨터보다 계산속도가 몇 배나 빠른 50테라플롭스 (1Teraflops-초당 1조 번의 부동소수점 연산 수행)이상의 성능을 가진 가상 슈퍼컴퓨터를 만들 수 있어 암 치료제 연구기간을 3년∼5년 단축시킬 전망이다.
또 엔트로피아, 유나이티트 디바이스, 파라본 등이 바이오 분야의 프로젝트를 집중적으로 수행하고 있으며, 이 업체들은 현재 유럽으로의 시장진출을 타진하고 있다.
표준화와 프로토콜 제정을 위한 산학연 컨소시엄 구성도 활발해 인텔은 분산컴퓨팅 어플리케이션을 위한 표준과 프로토콜을 개발하기 위해 컨소시엄과 피어투피어 워킹그룹을 구성했으며, 미국의 ISP인 주노 온라인서비스는 자사 가입자의 PC를 연결하는 ‘주노 버추얼 슈퍼컴퓨팅 프로젝트’를 수행해 슈퍼컴퓨터의 연산능력을 필요로 하는 기업과 연구기관에 서비스를 제공할 계획이다
저작권자 © 정보통신신문 무단전재 및 재배포 금지
