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HPE, 국제우주정거장에 고성능 슈퍼컴퓨팅 서비스 제공스페이스본 컴퓨터 실험 통해 우주비행사의 운항 중 데이터 분석 연구 개선 지원

   
▲ 국제우주정거장 스페이스본 컴퓨터 목업

[아이티데일리] HPE는 스페이스본 컴퓨터(Spaceborne Computer) 프로젝트 실험의 일환으로 국제우주정거장(ISS) 우주비행사들에게 고성능 컴퓨팅(HPC) 서비스를 제공한다고 밝혔다.

스페이스본 컴퓨터는 HPE와 NASA가 1년 동안 복원력과 성능 테스트를 위해 우주로 발사한 최초의 상업용 기성(commercial off-the-shelf; COTS) 컴퓨터로, 1테라플롭스(초당 1조 개의 부동 소수점 운영)에 해당하는 성능을 달성했으며 현재 국제우주정거장에서 성공적으로 운영되고 있다.

무중력 상태, 예상치 못한 정전, 예측 불가능한 수준의 방사선 등 지난 1년간 혹독한 우주 환경을 견딜 수 있는 역량을 입증한 스페이스본 컴퓨터는 이제 국제우주정거장 최초의 슈퍼컴퓨팅 서비스를 제공하게 됐다. HPE는 ‘클라우드를 넘어선’ 이 서비스가 인사이트 도출을 위해 우주비행사와 실험자가 지구까지 데이터를 전송하고 다시 전송 받는 절차를 거치는 대신, 우주에서 바로 분석 작업을 진행할 수 있도록 한다고 설명했다.

HPE 고성능 컴퓨팅 인공지능 담당 부사장이자 최고기술책임자인 엥림 고 박사(Dr. Eng Lim Goh)는 “우리의 임무는 지구에서든 우주에서든 다음 세대를 열어줄 혁신 기술 도입을 통해 이전까지 상상할 수 없었던 획기적인 발견을 하는 것”이라며 “우리는 최초이자 성공적이라 할 수 있는 스페이스본 컴퓨터 실험을 통해 상당한 교훈을 얻은 이후, 국제우주정거장 연구자들에게 클라우드를 넘어선 고성능 컴퓨팅 기능을 제공, 우주 탐험의 새로운 장을 열 수 있는 잠재력을 계속해서 실험하고 있다”고 밝혔다.

우주 공간에서는 컴퓨팅 능력이 제한적이기 때문에 우주에서 진행되는 연구 프로젝트가 필요로 하는 많은 계산 작업들은 여전히 지구에서 처리된다. 이 같은 방법은 지구 표면으로부터 400~1,000마일 사이의 달이나 저궤도에서 지구와의 실시간 통신으로 진행할 때 가능하다. 그러나 데이터가 우주를 향해 더 멀리 떨어지고 특히 화성에 가까워질수록 지구와 최대 20분간의 통신 지연이 발생할 수 있다. 이러한 상황은 우주 비행사들이 그들 혼자서 해결하기 힘든 중차대한 미션크리티컬 시나리오에 직면했을 때 탐험을 어렵게 하거나 잠재적으로는 위험하게 만들 수 있다.

HPE는 우주 비행사들에게 스페이스본 컴퓨터와 함께 고성능 컴퓨팅(HPC) 기능을 제공함으로써 이러한 어려움을 극복하게 돕고 있으며, 우주비행사들의 경우 다음과 같은 방법을 통해 문제를 해결할 수 있다.


우주 탐사 시 솔루션 도출 시간 단축

높은 수준의 컴퓨팅 성능을 국제우주정거장에서 지원하므로 지구상의 우주 센터와 데이터를 송수신할 때 발생하는 통신 지연을 없앤다. 또한 지구의 연구팀에 의존하지 않고 국제우주정거장에서 바로 데이터 분석이 가능한 컴퓨팅 기능도 제공한다.

국제우주정거장에서 이뤄지는 실험은 고해상도 이미지와 영상을 비롯한 방대한 데이터를 생성시키지만 대부분의 경우 연구자들은 데이터의 특정 부분만을 살펴보고자 한다. 이에 따라 데이터를 적절히 분리 및 프로세싱 작업을 진행함으로써 통신 지연을 막고 효율성과 속도를 향상시킨다.


우주 탐사의 새로운 장

오늘날 우주 상의 네트워크 대역폭은 지구를 향해 혹은 지구로부터 거대한 데이터를 송수신하는 데 사용된다. 우주에서 고성능 컴퓨팅 기능을 제공함으로써 스페이스본 컴퓨터는 국제우주정거장 연구원들이 비상 통신을 위한 대역폭을 확보할 수 있도록 한다. 또한 스페이스본 컴퓨터는 화성과 그 너머까지의 우주 여행 현실화에 따라 통신 지연을 줄이기 위해 우주에서의 통신 한계를 테스트할 예정이다. 특히 신뢰할 만한 통신은 중차대한 미션크리티컬 업무에서 더욱 필수적인 요소가 될 전망이다.


AI를 통한 새로운 발견

HPE와 NASA는 우주탐사 분야의 새로운 장으로 도약하며 인공지능 및 머신러닝 애플리케이션의 구동으로 새로운 발견을 이끌어내는 향상된 인사이트를 통해 우주 탐험가들의 독립성을 더욱 향상시키겠다는 목표를 갖고 있다. 또한 통찰력과 속도를 향상시킴으로써 우주에서의 새로운 발견뿐만 아니라 지구와 주변 환경의 이해를 돕는 과학적 발견을 촉진시키고자 한다.

NASA의 국제우주정거장 기술 시연 연구 포트폴리오 담당자 데이빗 호냑(David Hornyak)은 “스페이스본 컴퓨터는 혁신을 위해 국제우주정거장을 활용한 훌륭한 사례”라며 “스페이스본 컴퓨터는 HPE가 소유 및 자금을 지원하는 상업용 시스템으로, 우주에서의 최첨단 컴퓨팅을 발전 및 최초로 우주선에 슈퍼컴퓨팅 상업 서비스를 제공함으로써 NASA가 탐사 발전을 위해 추구해야 할 것에 버금가는 역량을 보여주고 있다”고 강조했다.

스페이스본 컴퓨터는 특수 제작된 고성능컴퓨팅 플랫폼 HPE 아폴로 시리즈(Apollo Series)를 기반으로 한다. 이 시스템은 추가 하드웨어 없이도 우주에서 온전한 상태를 유지한다. 대신 고성능컴퓨팅 노드와 통합된 소프트웨어 강화 방식을 사용해, 향후에 이와 유사한 경제적 가격의 소형 시스템을 우주에서 활용할 수 있음을 입증한 것으로 평가된다.

2017년 8월 처음 우주로 발사된 이후 스페이스본 컴퓨터의 주요 이정표는 타임라인을 통해 확인 가능하다.

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