'인공태양' 연구산실 국가핵융합硏에 겹경사!

우리나라 차세대 에너지 연구의 중추, 국가핵융합연구소(소장 이경수)가 연이은 경사를 맞았다.

지난달 27일에는 연구소 산하 ‘WCI 핵융합이론센터’의 패트릭 다이아몬드(Patrick H. Diamond) 센터장이 올해 ‘알벤(The Hannes Alfvén Prize) 상’ 수상자로 결정됐다.

뒤이어 29일에는 다이아몬드 센터장이 이끄는 ‘WCI 핵융합이론센터’가 60 테라플롭스(TFlops)급 슈퍼컴퓨터 구축을 완료하고 보고회를 개최, 센터의 본격 운영을 언론에 알렸다.  

패트릭 다이아몬드 센터장이 수상하는 '한네즈 알벤 프라이즈(The Hannes Alfvén Prize)'는 유럽물리학회가 수여하는 플라즈마 물리 분야  세계 최고 권위를 가진 상 중 하나로, 지난 2000년부터 매년 플라즈마 물리 분야에서 탁월한 업적으로 달성한 연구자에게 수여되고 있다.

다이아몬드 센터장의 이번 수상은 강한 외부자장에 의해 감금된 플라즈마에서 발생하는 난류와 이를 통해 유도되는 자발적 층류현상을 규명함으로써, ‘토카막’과 같은 자기핵융합 장치에서 일어나는 플라즈마 난류 및 수송현상을 이해할 수 있는 근간을 마련했다는 업적을 바탕으로 한 것이다. 

특히 토카막 플라즈마에서 발견되는 고성능 운전 모드의 원인을 규명, 향후 경제성 있는 핵융합 장치 설계 및 운전 모드 개발을 위한 중요한 기틀을 마련했다는 평가를 받고 있다.

핵융합 이론분야의 세계 패러다임을 선도하고 있는 핵심적 인물로 꼽히는 다이아몬드 센터장은 현재 국가핵융합연구소 ‘WCI 핵융합 이론센터’에서 핵융합 에너지의 조기 상용화와 경제성 확보에 필수적인 ‘핵융합 플라즈마 난류 및 이상 수송현상 규명과 성능의 정량적 예측’을 목표로 연구를 수행하고 있다.

‘WCI(세계수준 연구센터)’는 정부 출연(연)의 글로벌 경쟁력을 높이기 위한 교과부 주관 사업이다. 국내외 우수 연구자를 초빙해 정부 출연 연구기관 내에 개방형 체제의 연구센터를 설립, 공동연구를 수행한다.

핵융합 시뮬레이션 연구용 60 TFlops 슈퍼컴 구축
세계 슈퍼컴 TOP500 중 423위 성능, 핵융합 플라즈마 현상 연구 활용

이번에 구축을 마친 60 TFlops 슈퍼컴퓨터는 국내 3위의 성능을 보유하고 있다. 핵융합 시뮬레이션 연구용으로 들여온 이 슈퍼컴퓨터는 국내 3위의 성능을 보유하고 있으며 앞으로 핵융합 플라즈마 현상 연구에 황용될 전망이다.

새 슈퍼컴은 최대 이론 연산 성능이 60.8 테라플롭스에 달하고, 세계 슈퍼컴퓨터 TOP500에 등재된 한국  슈퍼컴 가운데 CPU 소켓 당 성능이 가장 높다. 5.5cm당 48코어를 장착할 수 있는 높은 시스템 집적도를 보여 저전력 그린 슈퍼컴퓨팅 시스템을 실현하고 있다는 평가다.

국내 보유중인 슈퍼컴퓨터로는 기상청과 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 슈퍼컴퓨터에 이어 3번째 성능을 가졌으며, 최근 성능 및 안전성 평가를 통해 세계 TOP500 슈퍼컴퓨터 중 423위에 이름을 올렸다. 

핵융합에너지의 상용화에 필수적인 플라즈마 난류현상 연구를 수행하고 있는 ‘WCI 핵융합이론센터’는 그동안 많은 시뮬레이션 코드의 동시 실행을 위한 고가용성 슈퍼컴퓨터와, 수천 개 이상의 병렬 계산을 요구하는 대형 계산 코드의 효율적 수행을 위한 고성능 슈퍼컴퓨터의 수요를 동시에 만족시킬 수 있는 고성능 병렬 슈퍼컴퓨터 구축을 필요로 해왔다.

이에 핵융합이론센터는 작년 11월부터 LG엔시스와 협력해 고성능 클러스터 슈퍼컴퓨터 구축을 추진해왔다.
김진용 국가핵융합연구소 WCI 부센터장은 “새롭게 운영에 들어가는 슈퍼컴퓨터는 미국, 일본과 같은 핵융합 연구 선진국에 비해 아직 연구기반이 취약한 시뮬레이션 기술 분야에서도 본격적인 추격을 위한 발판을 마련했다는데 큰 의미가 있다”고 밝혔다.

이번에 도입된 슈퍼컴퓨터는 핵융합 플라즈마에서 발생하는 미세난류, 거시적 불안정성 등의 대용량 시뮬레이션 연구를 지원하며, ‘KSTAR(핵융합연구소가 개발한 차세대 핵융합장치)’ 핵융합 플라즈마의 분석 및 제어, 고성능 운전시나리오 개발 등에 활용될 예정이다.

이와 함께 알벤상을 수상한 다이아몬드 센터장의 주도하는 ‘핵융합 플라즈마 난류 및 이상 수송현상 규명과 성능의 정량적 예측’ 연구에도 활용될 전망이다.