[슈퍼컴퓨터]클러스터 솔루션

　◇ATES `플루언트`

플루언트(Fluent)는 유한체적법(FVM:Finite Volume Method)을 사용해 질랑, 운동량, 에너지와 화학종의 보존방정식을 푸는 CFD(Computational Fluid Dynamics) 코드다.

　ATES사가 국내에 독점공급 중인 최신 버전인 플루언트 6.1.18은 완전 비정렬격자 프로그램으로 다양한 물리적 모델링을 포함하고 있다. 플루언트는 해석대상의 형상을 가시화하고 격자를 만드는 ‘프리 프로세서’, 해석조건과 물성을 입력하고 수치해석을 수행하는 솔버(solver), 결과를 가시화하는 ‘포스트 프로세서’로 구성된다.

　프리 프로세싱을 수행하는 갬빗(Gambit)은 다른 CAD 프로그램으로 만든 형상 데이터 파일을 읽거나 직접 형상을 만들 수 있다. 플루언트는 병렬처리에서도 탁월한 성능을 보인다.

　이 솔루션은 사용하기 쉬운 그래픽유저인터페이스(GUI) 구조와 수렴성, 정확도, 풍부한 확인(validation) 데이터를 무기로 전세계 CFD 코드 시장의 40%, 국내 시장의 50% 이상을 점유했다.

　국내 전기·전자, 자동차 항공, 터보기계 등 기업체와 국가 연구기관에서 약 120개, 대학 연구실에서 150개 정도의 라이선스를 사용중이며 생산 현장 및 중소기업 개발 부문으로 사용 범위가 급속히 확대되고 있다.

　지난 91년부터 플루언트 솔루션을 국내에 독점공급중인 ATES는 22명의 CFD 관련 석박사급 전문 인력을 확보하고 있다. 지난해 전체 매출인 67억여원 중 41억원을 CFD 부문에서 올렸으며 이는 국내 CFD 시장규모인 80억원의 절반을 넘는 수치다.

◇테마엔지니어링 `LS-DYNA`

대규모병렬프로세싱(MPP) 기반 해석전용코드인 LS-DYNA는 3차원 비탄성 구조물의 동적거동을 모사해주는 유한요소해석 프로그램이다.

　지난 92년부터 개발이 시작됐으며 97년 정확성과 기능성이 획기적으로 향상된 버전 940의 출시를 계기로 실제 산업현장에 도입됐다.

　미국 최고연구기관인 LLNL(Lawrence Levermore National Lab)의 ASCI 컴퓨터에 구동중인 코드 중에 가장 효율적이고 빠른 ‘Lagrangian’ 코드로 공인됐으며 8∼32개의 프로세서를 사용해 산업현장에서 이루어지는 충돌해석 계산업무의 90% 이상을 하룻밤 사이에 수행해낸다.

　기존 대칭형멀티프로세싱(SMP) 코드에서 지원하는 대부분의 기능을 포함하고 있으며 올 상반기 출시 예정인 버전 970에서는 ALE(Arbitrary lagrangian euerian)를 이용해 유체-구조-열 등의 연성문제를 해결해내는 기능이 대폭 강화됐다. 모든 유닉스 플랫폼을 지원하며 ‘mpich’ ‘mpipro’ 등 MPI 소프트웨어를 사용하면 리눅스 및 윈도2000 플랫폼에서도 클러스터링 시스템을 구성할 수 있다.

　PC 기반 클러스터링 시스템에서의 속도향상은 4개의 노드를 기준으로 했을 때 공개 MPI를 이용하면 3배, 상용 MPI를 사용하면 3.8배에 이른다.

　지난 95년부터 미국 LSTC 본사로부터 LS-DYNA를 국내보급하고 있는 테마엔지니어링은 2001년, 국내 가전 3사 및 자동차 4사에 솔루션을 공급했으며 지난해부터는 리눅스 MPP와 윈도 2000기반의 MPP를 독자 구성해 고객 기술지원업무 및 실제 현장업무에 활용중이다.

◇필사이언스 `가우시안`

국내 전문업체인 필사이언스(대표 윤성필)가 공급하고 있는 가우시안(Gaussian)은 미국 가우시안사가 개발한 전자 구조(Electronic structure) 프로그램으로 양자 역학 기본 법칙과 에너지, 분자구조, 분자계 진동 주파수 등으로부터 다양한 분자의 성질을 예측해낸다. 안정화된 종은 물론 중간체나 전이구조 등 수명이 짧아 실험적으로 관찰이 어렵거나 불가능한 화합물의 반응에도 사용할 수 있다.

　최신 버전인 가우시안 03에서는 반응도와 큰 분자 스펙트럼 조사, 스핀-스핀 결합 상수로 구조 결정, 주기계(Periodic Systems) 연구, 스펙트럼 예측, 반응 및 분자 성질에 관한 솔벤트 효과 모델링 등의 기능이 강화됐다.

　과학컴퓨팅 커뮤니티(Scientific Computing Associates)의 ‘린다(Linda)’를 이용하면 리눅스병렬(Linux parallel) 환경에서도 가우시안을 사용할 수 있다. 최근 출시된 ‘TCP Linda’는 가우시안 03을 지원하는 전용프로그램이다.

　가우시안은 현재 한양대·서울대·연세대·고려대·금호·한국과학기술정보연구원·LG화학 등에서 활용중이며, 일부는 슈퍼컴퓨터에서 운영된다. 소스 코드가 제공되지 않는 윈도 및 매킨토시 버전은 비교적 저가에 공급되고 있다.

　가우시안사는 유닉스와 리눅스 제품에 대해서는 국내 사용자들에게 직접 판매와 기술 지원활동을 펼치고 있으며, 윈도와 매킨토시 버전은 대리점을 통해 판매하고 있다.

　가우시안의 국내 대리점인 필사이언스(대표 윤성필)는 윈도·매킨토시·유닉스 등 데스크톱PC에서 운용되는 2000여가지의 과학, 공학 및 기술 응용 소프트웨어에 관한 정보와 솔루션을 제공하고 있다.

◇한국오라클 `오라클 9i RAC`

오라클의 ‘오라클9i 리얼애플리케이션클러스터(RAC)’는 무한한 확장성과 가용성을 무기로 하는 클러스터링 솔루션이다.

　이 솔루션은 지난 2001년 6월 출시된 이래, 오라클 개발자 네트워크와 오라클 기술 네트워크 회원 500만명 이상이 다운로드를 하는 등 크게 각광을 받고 있다.

　특히 데이타베이스 구조가 독립 소프트웨어업체(ISV:Independent Software Vendor community)들이 클러스터 환경에서 오류없이 안정적으로 실행할 수 있도록 구성됐다는 평가를 받고 있다.

　지난해 초 출시된 ‘오라클9i 데이터베이스 릴리스2’는 오라클 e비즈니스 스위트뿐 아니라 타사 애플리케이션에서 모두 연동이 가능하다.

　대구대학교는 오라클 데이터베이스 클러스터링 기술을 도입해 1학기 수강신청에서 1만3000여명의 사용자가 동시에 수강등록시스템에 액세스하고 1시간동안 총 13만개의 코스에 수강등록하는 등의 성과를 거뒀다.

　한국투자신탁 역시 오라클 9i RAC를 도입해 복잡한 서버시스템의 일부 노드가 잘못 될 경우에도 거래를 지속시키는 효과를 거둬 지난해 오라클월드 베이징에서 성공사례로 소개되기도 했다.

　오라클의 클러스터 데이터베이스는 기존 제품이 유닉스나 윈도 환경에서 클러스터 데이터베이스를 사용하기 때문에 패키지 애플리케이션을 실행할 수 없었던 한계를 극복했으며 보다 빠르고 확장성과 안정성을 갖춘 애플리케이션을 개발할 수 있도록 지원한다.

　또 뛰어난 호환성을 통해 기업이 애플리케이션의 기능을 확장시킬 때마다 들었던 시간과 비용을 획기적으로 절감시킴으로써 클러스터 기술의 대중화를 앞당겨나갈 것으로 기대된다.