엔비디아가 ‘슈퍼컴퓨팅 2025(Supercomputing 2025, SC25)’ 콘퍼런스에서 산업과 컴퓨팅 공학 가속화를 위한 오픈 모델 제품군인 ‘엔비디아 아폴로(NVIDIA Apollo)’를 공개했다. 엔비디아는 자사의 AI 인프라로 가속화된 새로운 AI 물리 모델을 통해 개발자들이 다양한 산업 분야의 시뮬레이션 소프트웨어에 실시간 기능을 통합할 수 있도록 지원할 예정이다. 엔비디아 아폴로 제품군에는 확장성, 성능, 정확성을 위해 개발된 물리 최적화 모델이 포함된다. ▲전자기기 자동화와 반도체 분야에서는 결함 검사, 컴퓨팅 리소그래피, 전열(electrothermal), 기계 설계 ▲구조 역학 분야에서는 자동차, 가전제품, 항공우주 분야의 구조 해석 ▲기상 및 기후 분야에서는 세계와 지역 예보, 다운스케일링, 데이터 동기화, 기상 시뮬레이션 ▲전산 유체 역학(CFD) 분야에서는 제조, 자동차, 항공우주, 에너지 분야의 시뮬레이션 ▲전자기학 분야에서는 무선 통신, 레이더 감지, 고속 광학 데이터 시뮬레이션 ▲다중 물리학 분야에서는 핵융합, 플라즈마 시뮬레이션, 유체 구조 상호작용 등을 지원한다. 엔비디아의 오픈 모델 제품군은 최신 AI 물리학 발전을 활용해 신경 연산자(neural operator), 트랜스포머, 확산(diffusion) 방법 등의 머신러닝 아키텍처를 도메인별 지식과 결합한다. 엔비디아 아폴로는 사전 훈련된 체크포인트와 훈련, 추론, 벤치마킹을 위한 참조 워크플로를 제공해 개발자가 특정 요구사항에 맞게 모델을 통합하고 맞춤화할 수 있도록 지원한다.     한편, 엔비디아는 어플라이드 머티어리얼즈, 케이던스, 램리서치, 루미너리 클라우드, KLA, 피직스X, 리스케일, 지멘스, 시놉시스 등의 기업이 새로운 오픈 모델을 활용해 자사 AI 기술을 훈련, 미세 조정, 배포할 예정이라고 소개했다. 이들 기업은 이미 엔비디아 AI 모델과 인프라를 활용해 자사 애플리케이션을 강화하고 있다. 어플라이드 머티어리얼즈는 엔비디아 AI 물리를 활용해 제조 공정과 최종 제품의 전력 효율을 개선하는 신소재, 제조 공정을 개발 중이다. 이는 반도체 제조 공정 확장성의 큰 제약 요인을 직접 해결한다. 어플라이드는 엔비디아 GPU와 쿠다(CUDA) 프레임워크를 통해 에이스(ACE)+ 다중물리 소프트웨어 모듈에서 최대 35배 가속화를 달성했다. 이로써 반도체 공정의 신속한 탐색과 최적화를 구현했다. 또한 에이스+ 물리 데이터를 활용해 핵심 소재 수정 기술에 대한 AI 모델을 구축했다. 이를 통해 기존 시뮬레이션에서 얻은 데이터로 훈련돼 새로운 사례를 몇 초 만에 예측할 수 있는 AI 모델인 대리 모델(surrogate model)과 디지털 트윈을 사용한 첨단 반도체 공정 챔버의 유동, 플라즈마, 열 모델링을 거의 실시간으로 수행할 수 있게 됐다. 케이던스는 자사의 피델리티 CFD 소프트웨어의 일부인 피델리티 찰스 솔버(Fidelity Charles Solver)를 활용했다. 피델리티 찰스 솔버는 엔비디아 기반 밀레니엄(Millennium) M2000 슈퍼컴퓨터로 가속화된다. 이를 통해 케이던스는 수천 건의 상세한 시간 종속적 전체 항공기 시뮬레이션으로 구성된 고품질 데이터셋을 생성했다. 이 데이터는 전체 항공기의 실시간 디지털 트윈 구현을 가능케 한 AI 물리 모델 훈련에 사용됐다. 지멘스는 심센터 STAR-CCM+(Simcenter STAR-CCM+)와 같은 주력 유체 시뮬레이션 도구에 엔비디아 AI 물리를 통합하고 있다. 이를 통해 설계자는 고정밀 제1원리 시뮬레이션과 고속 AI 대리 모델을 결합할 수 있다. 결과적으로 기존보다 빠른 속도로 설계 옵션을 탐색할 수 있게 됐다. 시놉시스는 엔비디아 AI 물리를 활용해 GPU 가속을 증폭시키고 컴퓨터 공학 분야에서 최대 500배의 속도 향상을 달성하고 있다. 앤시스 플루언트(Ansys Fluent)와 같은 엔비디아 GPU 가속 유체 시뮬레이션 도구의 실행 시간은 AI 물리 대리 모델로 시뮬레이션을 초기화함으로써 크게 단축될 수 있다. 이 접근 방식은 기존 방법으로 시뮬레이션을 초기화하는 것보다 더 빠르다. 리스케일은 자사의 AI 물리 운영체제에 엔비디아 아폴로 모델을 통합해 엔지니어링 혁신을 가속하고 있다. 리스케일의 엔드 투 엔드 기능 강화로 엔지니어들은 고충실도 제1원리 시뮬레이션과 고속 AI 대리 모델을 매끄럽게 결합할 수 있게 된다. 엔비디아 아폴로 모델의 고급 기능을 리스케일 프레임워크 내에서 활용함으로써, 고객은 기존 시뮬레이션 방식의 정확도를 유지하면서도 방대한 설계 공간을 빠르게 탐색하고 실시간에 가까운 추론 결과를 얻을 수 있게 된다.

유니티로 구현한 핵융합 디지털 트윈, V-KSTAR   핵융합 기술은 미래를 열어갈 수 있는 태양과 같은 에너지이지만 복잡한, 실험 데이터를 분석하고 이해하는 데 많은 시간이 소요된다. 트라이텍과 UNIST는 이러한 문제를 해결하기 위해 V-KSTAR 프로젝트를 추진했다. 이 프로젝트에서는 유니티의 디지털 트윈 기술을 활용해 직관적이고 효율적인 가상 핵융합 실험 플랫폼을 구현할 수 있었다. ■ 자료 제공 : 유니티 코리아   가상 핵융합 디지털 트윈 플랫폼 : V-KSTAR 프로젝트 V-KSTAR는 한국핵융합에너지연구원(KFE)의 공동 과제인 핵융합 R&D의 일환으로, 가상 핵융합 기술 개발을 위한 디지털 트윈 플랫폼 개발 프로젝트이다. 이 프로젝트는 3차원 CAD 모델 기반의 가상 핵융합 시뮬레이션을 연산하는 슈퍼컴퓨팅 기술을 활용하여 최적화된 가상 핵융합 모델 및 시뮬레이션 기술을 개발하고, 최적의 실험 결과를 도출하기 위한 가상 핵융합 시뮬레이션 통합 플랫폼 기술 개발을 목표로 한다. 핵융합 실험의 핵융합로인 토카막(Tokamak) 장치 내부에서 실시간으로 측정된 데이터의 가시화 모니터링, 시뮬레이션 데이터 분석 및 시각화, 데이터 추적 및 데이터 형상 관리 기능 등을 통해서 종합적인 파이프라인 관리 시스템을 구현하기 위한 가상 핵융합 기술 통합 플랫폼 개발 프로젝트이다. 핵융합 실험 과정에서 만들어지는 고온의 플라스마가 안정성을 가지고, 오래 유지되기 위해서는 자기력을 통해 플라스마의 모양과 위치를 고정시키는 것이 필요하다. V-KSTAR는 3차원 가상 핵융합 시뮬레이션의 반복 트레이닝을 통해 최적의 플라스마 형성 조건과 자기력 제어 기술을 확보하고, 실험을 통해서 플라스마 형상 및 장치 상태를 모니터링할 수 있는 통합 시스템 개발에 목적이 있다.   유니티의 시각화를 통한 핵융합 실험 장치의 개선 핵융합 실험 장치에서 실험 시 플라스마가 접촉하는 토카막 내부 타일은 플라스마로부터 열을 받아 온도가 상승하게 된다. 토카막 설비가 손상되는 것을 감지하고 정비해야 하는 문제에 대응하기 위해 각 타일의 온도를 색상과 수치로 표시하고 높은 수준으로 온도가 상승했을 경우에 경고 표시와 로그 기록을 남겨야 하는 필요성이 있었다.   그림 1. 토카막 내부 타일을 디지털 트윈으로 구현해낸 모습. 내부 타일의 온도를 실시간으로 색과 숫자로 확인할 수 있다.   핵융합 실험 장치에서 플라스마는 수억 도(℃)에 이르는 고온을 유지해야 하며, 이를 위해 고속 중성입자 빔을 플라스마에 조사하는 방법이 대표적으로 사용된다. 조사된 중성입자는 뜨거운 플라스마 내부에서 이온화되고, 플라스마와 충돌하며 에너지를 전달하고 전체 온도를 상승시킨다. 그러나 이온화된 후 충분한 에너지 전달을 하지 못한 일부 고속 이온은 플라스마 영역을 빠져나와 토카막 내벽에 충돌하게 되며, 이는 벽면 타일의 급격한 온도 상승과 손상으로 이어질 수 있다. 실제 실험에서는 이러한 손상을 막기 위해 장치 운전을 중단해야 하는 경우도 발생한다. 따라서 토카막 내부 타일의 온도를 실시간으로 색과 숫자로 표시하고, 온도가 일정 수준 이상 상승할 경우 경고를 발생시키며 로그를 기록하는 모니터링 체계가 필요하다. 나아가, 개발 팀은 물리적 트윈(physical twin)인 K-STAR 장치에서 고속 이온의 손실이 발생하는 위치를 실험 전 또는 실험 사이에 미리 파악하고, 내벽 손상을 최소화하기 위해 유니티 기반의 3차원 디지털 트윈인 ‘V-KSTAR’를 구축하였다. 이를 통해 입자 궤적을 추적하고 벽면과 고속 이온의 충돌을 시각화함으로써, 고속 입자 손실 메커니즘을 정밀하게 분석하고 장치 보호 및 실험의 안정성을 강화할 수 있게 되었다.   플라스마 발생 영역을 분석하기 위한 3차원 셰이더 구현 개발 팀은 유니티가 VR(가상현실), XR(확장현실)과 같은 여러 플랫폼과 호환성이 높고, 확장할 수 있는 통합 도구 제공이 잘 되어 있다는 점에 주목했다. 또한, C# 기반에서 프로젝트를 구성하기 때문에 개발 진입 장벽이 낮고 사례가 많아 개발에서 오는 리스크를 최소화할 수 있는 가능성이 많다는 점도 개발 프로젝트에 유니티를 선택하게 된 요인이 됐다. 유니티에서 플라스마는 흔히 도넛으로 알고 있는 토러스(torus, 원환면) 형태로 생성된다. 토러스를 수직으로 자른 단면의 경계를 기저로 하여 360도 회전을 통해 전체 플라스마 형상이 만들어진다. 토러스 내부는 구멍이 있고, 이 공간에 토카막 내벽이 위치하기 때문에 토러스가 내벽을 가리는 구조이다. 개발 팀은 투시가 가능하면서도 그 경계가 명확하게 시각화될 수 있도록 플라스마 셰이더를 구현했다. 또한 이중 노멀을 구현하여 카메라가 플라스마에 포함되어도 플라스마의 형상을 관찰할 수 있도록 하였다.   그림 2. 토러스 형태의 플라스마   핵융합 장치 시각화를 위해 선택한 유니티 플랫폼과 툴 개발 팀은 다양한 유니티 플러그인을 분석적 가시화에 활용했다. 예를 들어, CrossSection 플러그인을 활용하여 모델 내부 단면을 관찰할 수 있도록 하였으며, 토카막 장치를 360도로 회전시키며 원하는 각도에서 내벽과 외벽이 전체 장비와 어떻게 모양을 이루고 있는지를 한눈에 파악할 수 있는 기능을 구현했다.또한, 시간에 따른 부품별 온도 상태를 한 눈에 파악하기 위한 그래프를 그리는 데에도 Vectrosity와 같은 플러그인으로 원하는 기능을 쉽게 구현했다. 코드의 부분적인 교체와 유지 보수를 효율적으로 진행할 수 있도록 프로그램 모듈화를 진행할 때에도 유니티가 제공하는 Assembly Definition 기능을 활용해 손쉽게 프로그램을 체계적으로 모듈 단위로 분리할 수 있었다.   디지털 트윈 도입을 통한 핵융합 실험의 변화 V-KSTAR의 또 다른 기능은 실시간 데이터를 대용량으로 파일 포맷으로 기록하고 실제 실험이 끝나고 난 뒤 스트리밍 방식으로 실험 결과를 재현하는 것이다. 약 2~3분 단위의 실험은 샷넘버라는 고유 번호로 구분이 되고, 그 번호에 해당하는 플라스마 형상이 어떤 모양인지 확인하여 실험 설정의 최적값을 재사용할 수 있도록 돕는다. 설정 값과 그에 따른 실험 결과가 수많은 문서에 표와 숫자로 기록된 것을 연구자들이 읽고 이해해야 하는 일을 디지털 트윈이 빠르고 직관적인 방식으로 만들어 시간을 절약하는 효과가 있다. 실제 캠페인 현장에 가면 플라스마를 관찰할 수 있는 특수 카메라 영상이 흑백 모니터로 표시되고, 그 주변으로 수많은 센서 값에 대한 계기판이 벽면을 가득 채우고 있다. V-KSTAR는 한 눈에 파악하기 어려운 복잡한 수치 데이터를 가상 공간의 3D 모델에 다양한 색상으로 시각화하여, 마치 실제로 가까이서 관찰하는 것과 같은 직관적인 환경을 제공한다. 또한 플라스마 형상을 감지하는 센서 정보를 바탕으로 플라스마를 재구성하여, 특수 카메라의 제한된 시야에서는 관찰하기 어려웠던 전체적이고 동적인 모습을 제공하기 때문에 실험 결과에 대한 이해가 더욱 효율적이다. 따라서, V-KSTAR 프로젝트 도입을 통해 시뮬레이션 결과를 보다 빠른 시간에 분석하고, 연구자 간 시뮬레이션 결과를 공유하고 토론할 수 있는 가상 공간을 통해 연구의 진척도를 높일 수 있는 효과가 있다.   V-KSTAR 시각화 과정에서 유니티 활용의 효과 핵융합 실험의 특성 상 대규모의 그래픽 요소를 고성능을 유지하며 가시화하는 데는 일정한 한계가 있었다. 이로 인해 복잡한 데이터 시각화를 위해 일부 요소를 단순화해야 하는 경우가 발생했다. 하지만 유니티를 사용한 개발은 확실히 쉽고, 가볍고, 직관적인 면이 있다. 그래서 프로젝트 초기에 간단한 사용자 요구가 많을 때는 즉시 반영하여 해결하기에 적합했다. 개발 팀은 “핵융합 연구와 같은 전문 분야를 위한 유니티의 고성능 그래픽 설루션에 대한 자료와 사례가 더 풍부해지기를 기대한다”고 전했다.   V-KSTAR의 향후 기술 발전 방향 향후 프로젝트의 핵심 과제는 폭발적으로 증가하는 방대한 데이터를 기존의 렌더링 성능 수준에서 효과적으로 가시화하는 기술 개발이다. 이를 위해 컴퓨터의 그래픽 성능을 무제한에 가깝게 확장할 수 있는 하드웨어 또는 소프트웨어 측면의 방법을 발굴하여 프로젝트에 접목해야 할 것으로 보인다. 또한 개발 팀은 핵융합 실험을 위한 최적의 CAD 환경을 구현하기 위해, 설계–변환–시뮬레이션–피드백의 자동화된 워크플로를 실현할 수 있도록 V-KSTAR에 모델과 데이터의 자동 관리 시스템을 갖출 수 있도록 노력하고 있다. 개발 팀은 “향후에 진행되는 새로운 핵융합 실험 장치와 ITER 및 DEMO 장치에도 현재 개발되고 있는 플랫폼이 확장 적용될 것이며, AI를 접목하여 학습한 결과를 가시화하고 분석하는 연구가 장기적으로 진행될 것으로 예상된다”고 전했다. 또한, “AI를 도입한 V-KSTAR를 통해 핵융합 실험을 일부 대체할 수 있다면 실험 시간과 운영 비용을 절감하는데 보다 크게 기여할 것으로 기대된다. 유니티를 활용해 V-KSTAR를 원활하게 구현해냈기 때문에, 이 경험을 바탕으로 향후에도 유니티를 지속적으로 활용할 계획”이라고 덧붙였다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

  INFOWORLD   Editorial 17　AI와 CAE의 융합, ‘지능형 시뮬레이션’ 시대를 연다    Hot Window 18　말하면 설계하는 시대를 향해 – AI로 그리는 설계의 미래 / 한명기 21　리얼타임을 통한 디지털 트랜스포메이션의 진화 / 권오찬   Focus 26　AWS, 산업 혁신 이끄는 AI 에이전트 비전과 전략 공개 28　AEC/MFG 산업의 미래는? 지더블유캐드코리아, CAD/CAM/CAE 통합 플랫폼 비전 제시 30　유니티, “게임 엔진 넘어 AI·디지털 트윈 시대의 산업 기반 기술로”   Case Study 33　핵융합 실험을 위한 3D 시뮬레이션 플랫폼 개발　유니티로 구현한 핵융합 디지털 트윈, V-KSTAR 36　인더스트리 4.0을 위한 로봇 예측 유지보수의 발전 / 이웅재　디지털 트윈과 AI가 시뮬레이션과 현실의 간극을 메우다   People&Company 40 　지더블유캐드코리아 최종복 대표이사　CAE·PDM까지 라인업 확장… ‘가성비’ 넘어 AI·성능으로 승부   New Product 42　HP Z2 미니 G1a 리뷰 / 이민철　BIM 엔지니어의 실무 프로젝트 성능 검증 50　3D 설계 환경에 통합된 전문 CAE 시뮬레이션　ZW3D Structural & Flow 54　접촉·포스 성능 향상 및 MFBD 후처리, 산업별 툴킷 기능 강화　리커다인 2026 57　실시간 3D 시각화 워크플로의 생산성 향상　트윈모션 2025.2 74　이달의 신제품   On Air 62　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　AI와 BIM의 융합, 건축 설계의 패러다임을 바꾸다 64　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　제조 산업에서의 사이버 보안과 위기 상황 대응 방안 65　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　시뮬레이션의 미래 : AI와 디지털 트윈이 주도하는 제조 혁신   Column 66　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　인공지능 시대의 서바이벌 노트 : 인공지능 마인드세트와 원칙 69　현장에서 얻은 것 No. 23 / 류용효　나만의 AI 에이전트 필살기 Ⅲ – 본질에 집중하는 삶   76　New Books 78　News   Directory 147　국내 주요 CAD/CAM/CAE/PDM 소프트웨어 공급업체 디렉토리   CADPIA   AEC 81　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　코드로 강력한 수학 그래픽 애니메이션을 만드는 매님 84　새로워진 캐디안 2025 살펴보기 (12) / 최영석　유틸리티 기능 소개 Ⅹ 88　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 2026 (8) / 천벼리　아레스 커맨더의 동적 블록과 트리니티 블록 라이브러리   Reverse Engineering 91　시점 – 사물이나 현상을 바라보는 눈 (11) / 유우식　무엇을 믿을 것인가?   Mechanical 98　제품 개발 혁신을 돕는 크레오 파라메트릭 12.0 (4) / 박수민　모델 기반 정의 개선사항   Analysis 104　앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공 사례 / 장형진　앤시스 LS-DYNA S-ALE를 활용한 폭발 성형 해석 방법 108　최적화 문제를 통찰하기 위한 심센터 히즈 (9) / 이종학　프로세스 자동화 Ⅳ – 다물리 시스템 최적화 118　성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (27) / 나인플러스IT　차세대 다중물리 CFD 설루션의 ‘4A’ 122　설계, 데이터로 다시 쓰다 (2) / 최병열　DX 시대에서 AX 시대로 126　로코드를 활용하여 엔지니어링 데이터 분석 극대화하기 (4) / 윤경렬, 김도희　로코드를 활용하여 시뮬레이션 데이터 분석을 따라해 보자 132　가상 제품 개발을 위한 MBSE 및 SysML의 이해와 핵심 전략 (1) / 오재응　디지털 모델 중심 시스템 설계로의 전환 전략   Manufacturing 138　자율제조를 위한 데이터 표준화와 사이버 보안 강화 전략 (2) / 차석근　산업 사이버 위협을 돌파하기 위한 IEC 62443   PLM 144　산업 디지털 전환을 가속화하는 버추얼 트윈 (8) / 이희라　부품 공용화 및 표준화를 위한 AI 기반 3D 형상 분석 설루션     캐드앤그래픽스 2025년 11월호 목차 - 산업 디지털 전환을 위한 실시간 시각화 및 AI 설계 기술 from 캐드앤그래픽스     캐드앤그래픽스 당월호 책자 구입하기   캐드앤그래픽스 당월호 PDF 구입하기

AMD는 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터를 선정하는 톱500(Top500) 리스트에 AMD 기반 슈퍼컴퓨터가 6회 연속 등재되면서 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야에서 리더십을 입증했다고 밝혔다. AMD 인스팅트(Instinct) MI300A APU로 구동되고 휴렛팩커드 엔터프라이즈(HPE)가 구축한 미국 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL)의 엘 캐피탄(El Capitan) 슈퍼컴퓨터는 최신 톱500 리스트에서 1.742 엑사플롭스의 HPL(High-Performance Linpack) 스코어를 기록하며, 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 선정되었다.  미국 핵안보국(NNSA)의 첫 번째 엑사스케일급 시스템인 엘 캐피탄은 NNSA의 트리랩스(Tri-Labs)인 LLNL과 로스앨러모스(Los Alamos) 및 샌디아(Sandia) 국립 연구소의 최고 컴퓨팅 자원으로 자리잡았다. 엘 캐피탄은 과학적 탐구와 국가 안보를 강화하는데 사용되며, 핵실험 없는 안전한 핵 억지력과 보안 및 신뢰성을 보장하는데 필요한 방대한 컴퓨팅 성능을 제공한다. 이 시스템은 노후 핵 비축물 인증과 같은 NNSA의 핵 비축물 관리 프로그램(Stockpile Stewardship Program)을 비롯해 확산 방지 및 대테러와 같은 주요 핵 안보 임무에 필수적인 모델링 및 시뮬레이션 기능을 지원한다.     LLNL과 NNSA의 다른 연구소들은 엘 캐피탄과 함께 AI 및 머신러닝 기반 데이터 분석을 수행하는 투올러미(Tuolumne) 시스템을 활용하여 빠르고 정확하게 예측 불확실성을 정량화할 수 있는 과학 모델을 생성하기 위한 LLNL의 AI 기반 목표를 더욱 가속화하고 있다. 엘 캐피탄은 AI를 적용하여 관성 봉입 핵융합(Inertial Confinement Fusion) 연구와 같은 고밀도 에너지 문제를 해결하는데 사용되고, 투올러미는 기후 모델링과 방역 및 신약 개발, 지진 모델링 등 비분류 공개 과학(Unclassified Open Science) 응용 분야에 활용될 예정이다. AMD의 최신 에픽 9005 시리즈 프로세서는 엔터프라이즈, AI 및 클라우드 환경을 위한 서버 CPU로, 고성능 컴퓨팅 및 AI 워크로드에서 이전 세대 대비 최대 37% 향상된 IPC(Instruction Per Cycle) 성능을 제공한다. 또한, 이 프로세서는 세계적인 난제를 해결하는 과학 및 고성능 컴퓨팅 애플리케이션에서 경쟁사 대비 최대 3.9배 더 빠른 인사이트 도출 시간을 제공한다. AMD 인스팅트 가속기는 AI 설루션에서 엑사스케일급 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 다양한 규모의 데이터센터를 위한 고성능을 제공한다. AMD 인스팅트 MI300X 및 MI325X 가속기는 높은 AI 성능과 메모리 기능을 갖추고 있으며, CPU 및 GPU 코어와 적층형 메모리를 단일 패키지로 통합한 AMD 인스팅트 MI300A APU는 고성능 컴퓨팅 및 AI 워크로드를 위한 향상된 효율과 성능을 제공한다. AMD는 이외에도 오크리지 국립 연구소(Oak Ridge National Lab)의 엘 캐피탄과 프론티어(Frontier) 시스템이 그릭500(Green500) 리스트에서 각각 18위와 22위를 차지하면서, 고성능 컴퓨팅 워크로드를 지원하는 AMD 에픽 프로세서와 인스팅트 GPU의 성능 및 에너지 효율을 다시 한 번 입증했다고 전했다. AMD의 포레스트 노로드(Forrest Norrod) 수석 부사장 겸 총괄 책임자는 “엘 캐피탄이 엑사플롭의 장벽을 깨고, 세계에서 가장 빠른 AMD 기반 두 번째 슈퍼컴퓨터로 선정되어 매우 기쁘다. AMD 인스팅트 MI300 APU의 뛰어난 성능과 효율성을 입증한 이 획기적인 컴퓨터는 AMD와 LLNL 및 HPE 간의 헌신적인 협력의 결과물”이라면서, “AMD는 고성능 컴퓨팅과 AI의 컨버전스를 새롭게 정의하는 선도적인 성능과 기능을 통해 지속적으로 컴퓨팅의 미래를 주도하게 될 것”이라고 밝혔다. LLNL의 리버모어 컴퓨팅 최고기술책임자(CTO)인 브로니스 R. 드 수핀스키(Bronis R. de Supinski)는 “AMD 인스팅트 MI300A APU를 활용하여 절대적 한계치를 넘어서는 컴퓨팅 성능과 이전에는 상상하지 못한 뛰어난 에너지 효율성을 갖춘 시스템을 구축했다. 엘 캐피탄은 더욱 보편화되고 있는 AI를 기존의 시뮬레이션 및 모델링 워크로드와 통합함으로써 다양한 과학적 연구 분야에서 새로운 발견의 가능성을 높일 수 있게 되었다”고 전했다.

주영섭 특임교수 / 서울대학교 공학전문대학원(前 중소기업청장)   매년 1월 초 미국 라스베이거스에서 열리는 CES(소비자전자쇼)는 미래 기술 트렌드를 제시하는 세계 최대 기술 전시회라는 면에서 그 중요성이 날로 커지고 있다. CES는 1967년 뉴욕에서 시작하여 초기에는 가전제품을 중심으로 열렸으나, 2000년대 들어 자동차 및 헬스케어 분야로 확대되고 최근 AI(인공지능), 5G/6G 통신, 로봇, 드론, 메타버스 등 디지털 기술을 물론 우주, 스마트 시티, 푸드테크, 블록체인 및 웹3.0 등 사실상 첨단기술 전 분야를 망라하고 있다. 세계가 디지털·그린·문명 대전환 시대를 맞이하고 과학기술이 국가와 기업의 명운을 좌우하는 기술패권 시대로 접어들면서 기술의 트렌드를 이해하고 기술 역량을 확보하는 것이 생존과 발전의 필수 요건이 되고 있다. CES가 기업인은 물론 정부 관계자들이 반드시 가봐야 하는 중요한 전시회가 되고 있는 이유다. 특히 작년부터 전 세계를 강타하고 있는 챗(Chat)GPT 등 생성형 AI가 CES 2024의 핵심 화두가 되면서 새해 세계인의 관심이 더욱 집중된 바 있다. 올해 CES 2024에는 153개국에서 4,300개사가 전시업체로 참여하여 작년 3,200개를 훨씬 상회하고 참관 인원도 13만 5천명으로 작년의 11만 5천명을 대폭 초과하는 성황을 이루었다. 국가별로 전시업체 수를 비교해 보면 1위는 주최국인 미국으로 1,201개, 2위는 중국으로 1,115개, 3위가 한국으로 784개다. 우리나라는 올해 작년의 598개 대비 대폭 증가한 역대 최다 전시업체 참여로 CES 주관기관이 올해 핵심 키워드가 ‘Korea’라며 향후 CES의 주도국으로 큰 기대감을 내비치고 있다. 과거 우리 기업의 CES 참가는 삼성, LG, 현대기아차 등 대기업 중심으로 이루어졌으나 최근 스타트업‧벤처 기업 참여의 증가세가 괄목할 만하다. 올해 600개사 참여로 역대 최다 기록이다. 전 세계 1,200개 스타트업 기업의 혁신 기술 경연장이 된 유레카관에 우리 스타트업 기업이 443개 참여하여 프랑스 180개, 일본 60개, 네덜란드 60개 등 다른 나라를 압도하였다. 향후 많은 개선의 여지는 있으나 우리 기업과 정부의 다년간의 스타트업 육성 및 글로벌화 의지에서 나온 고무적 성과다. CES를 주도하고 있는 첨단 기술분야가 사실상 제조업의 현재와 미래를 망라하고 있다. 전자·ICT, 반도체, 배터리, 모빌리티, 로봇, 바이오, 헬스케어, 우주항공 등이 모두 첨단 제조업이다. 구조적으로 수출 등 해외의존도가 높은 우리 경제에서 제조업의 중요성이 절대적인 만큼 CES의 중요성도 대단히 중요하다. 이러한 맥락에서 CES에서 우리 대기업 및 스타트업‧벤처 기업의 존재감과 활약의 대폭 확대는 중장기적으로 큰 전략적 의미를 가지고 있다고 하겠다.   CES 2024  전시회    CES 2024가 제시한 기술 트렌드 및 패러다임 혁신은 우리 기업에 많은 시사점을 던지고 있다. 먼저 ‘기술 중심’에서 ‘기술의 목적(Purpose) 중심’으로 패러다임이 전환되고 있음을 주목해야 한다. 즉, 기술을 위한 기술 혁신이 아니라 인류를 위한 기술 혁신이어야 한다는 목적 중심으로의 관점 전환이 중요하다. CES는 작년부터 ‘모두를 위한 인류 안보 (Human Security for All)’라는 핵심 슬로건을 제시하며 세계가 모두 함께 기술 혁신으로 인류의 문제를 해결하자고 역설했다. 환경, 식량, 의료, 경제, 개인 안전 및 이동, 공동체 안전, 정치적 자유의 7개 분야에 올해 AI 등 기술이 추가된 8개 분야에서 인류가 당면하고 있는 큰 위험으로부터 인류를 구해내기 위해서는 새로운 기술혁신이 필요하다는 것이다. 우리 제조업의 당면과제인 ‘빠른 추격자(Fast Follower)’에서 ‘선도자(First Mover)’로의 전환에 성공하려면 세계인에 새로운 시대정신 기반의 ‘인류를 위한 기술 혁신’을 제시할 수 있어야 한다. CES의 핵심 슬로건인 ‘모두를 위한 인류 안보’는 우리 제조업의 기술 혁신이 지향할 목적으로 의미가 크다. 다음으로 CES 2024의 핵심 키워드인 ‘AI 전환(AX)’과 ‘지속가능성’에 주목해야 한다. AX는 디지털 전환(DX)의 핵심으로 기존의 분류형·예측형 AI에 생성형 AI가 가세함으로써 모든 산업 및 기업에 AX는 필수적 기본이 되고 있다. AX는 연결·데이터·AI가 3대 핵심요소인 DX의 핵심이지 별개가 아님은 두말할 여지가 없다. 우리 모든 기업, 기관 및 정부의 AX가 시급하다. 기업의 AX는 두 가지로 추진되어야 한다. 하나는 AI를 기반으로 개인화 및 맞춤화 등을 포함한 제품 및 서비스의 혁신이고, 또 하나는 AI를 통한 업무 및 작업의 생산성과 효율성의 획기적 제고다. 올해 AI 기반의 제품 혁신에서는 ‘온 디바이스(On-Device) AI’가 크게 부각되었다. 스마트폰, PC 및 노트북, 자동차, 로봇, 가전제품에 AI를 올리기 위한 ‘온 디바이스 AI’가 급속도로 확산될 전망이다. 이에 따라 AI 반도체, 센서, 클라우드 및 데이터 인프라, 디바이스 등 AI 생태계 구축이 국가적 과제가 되고 있다. 지속가능성’은 ‘환경’과 ‘사회’의 두 방향으로 추구되고 있다. ‘환경의 지속가능성’은 그린 대전환(GX)의 핵심이며 CES 2024에서는 탄소중립을 목표로 친환경 소재, 순환경제, 재생에너지 인프라, 수소, 핵융합 등 대체에너지가 큰 주목을 받았다. ‘사회의 지속가능성’은 ESG(환경·사회·지배구조)의 중요 축이며 사회 양극화, 젠더, 노소, 인종, 소외계층 등 사회문제 해결에 기여하는 포용적 기술 혁신이 크게 부상하였다. 이 역시 우리 제조업에의 시사점이 크다. 끝으로, 협력의 중요성이다. 속도가 너무 빠른 기술 혁신과 목적 중심의 패러다임 전환에 따라 협력 및 융합이 필수적으로 요구되고 있다. CES 2024에서도 이종 업종 간은 물론 동종 업종 내에서도 다양한 협력 사례가 제시되었다. AI 생태계 구축, 연결의 상호호환성 표준 등이 좋은 예다. 역시 우리 제조업계가 많은 노력을 해야 할 대목이다.  

  매스웍스코리아는 서울 삼성동 코엑스 인터컨티넨탈 호텔에서 ‘매트랩 엑스포 2023 코리아(MATLAB EXPO 2023 Korea)’ 기자간담회를 24일 개최했다. 이번 기자간담회는 3년만에 개최된 오프라인으로 개최되어 인공지능, 전기화, 디지털트윈, 로보틱스, 자율주행 솔루션 분야에서 매스웍스 제품과 기능을 활용한 고객 혁신사례와 기술 동향을 제시했다.  '매트랩 엑스포 2023 코리아‘는 업계 관계자 및 과학자, 엔지니어가 지식을 공유하고 매트랩(MATLAB) 및 시뮬링크(Simulink)의 최신 기능 및 기술 트렌드를 소개하는 종합 기술 컨퍼런스다. 올해는 현대자동차, HL만도, 에이더스(ADUS), 국방과학연구소, 국립과학수사연구원, 한국기계연구원 등 매스웍스 고객사와 산업별 전문가가 참석해 매스웍스의 제품군을 활용한 기술 성과와 인사이트를 공유했다. 기조연설은 사미르 프라부 매스웍스 인더스트리 이사가 진행했다. 사미르 이사는 ‘문샷: 불가능을 가능하게 만든 과학자와 엔지니어의 도전’을 주제로 한 기조연설을 통해 매스웍스의 매트랩과 시뮬링크가 기술 및 사회 발전에 기여하는 바를 강조했다. 매스웍스의 소프트웨어는 미 항공우주국(NASA)의 아르테미스 1호 프로젝트의 오리온 우주선 개발에 사용됐다. 엔지니어들은 매트랩과 시뮬링크로 우주선의 중요 구성 요소와 하위 시스템을 구축했고, 다양한 조직과 팀의 표준 엔지니어링 플랫폼으로서 활용했다. 또한 미국의 로렌스리버모어국립연구소는 최근 역사상 최초로 제어된 핵융합 점화의 과학적 에너지 손익분기점에 도달한 바 있다. 로렌스리버모어국립연구소는 매트랩의 이미지 프로세싱 툴박스(Image Processing Toolbox™)를 자체 레이어링 툴박스와 결합해 점화에 사용되는 극저온 타겟을 만들어낼 수 있었다. 매스웍스의 인더스트리 부문 이사인 프라부 박사는 “컴퓨터, 집적 회로, 냉동 건조된 식품 등 오늘날 우리가 당연하게 여기는 많은 것들은 말 그대로 최초의 달 탐사 미션인 나사의 아폴로 미션이 없었더라면 존재하지 않았을 것”이라며 “매스웍스는 AI, 전기화, 디지털트윈, 로보틱스, 자율 시스템 등 많은 분야에서 창의력을 강화하고 변혁적인 혁신을 가속화하는 플랫폼을 제공한다”고 설명했다. 이종민 매스웍스코리아 대표는 이날 환영사를 통해 “3년 만에 오프라인으로 매트랩 엑스포 코리아를 개최해 서로의 경험을 나누고 네트워크를 구축하는 자리를 마련하게 되어 기쁘다”고 밝혔다.  

  엔비디아는 영국 원자력청(UKAEA)과 맨체스터 대학교가 엔비디아 옴니버스(Omniverse)를 통해 핵융합로 설계와 개발을 가속화한다고 발표했다. 영국 원자력청은 맨체스터대학의 평가 프로젝트를 통해 향후 몇 년 간 청정전력을 공급할 수 있는 핵융합로(Fusion Reactor)의 설계와 개발을 가속화하기 위해 엔비디아 옴니버스(NVIDIA Omniverse) 시뮬레이션 플랫폼을 시험해왔다. 핵융합은 원자핵을 결합하여 에너지를 방출할 수 있는 원리이다. 그러나 핵융합 에너지는 높은 에너지 투입 요구와 핵융합 반응의 예측할 수 없는 행동 때문에 아직 생산을 위해 성공적으로 확장되지 않았다. 핵융합 반응은 거대한 중력 압력이 태양을 화씨 약 2700만 도에서 자연적으로 핵융합을 일으키게 한다. 하지만 지구는 태양과 같은 중력 압력을 가지고 있지 않으며, 이것은 핵융합을 일으키기 위한 온도가 1억 8000만 도 이상으로 훨씬 더 높아야 한다는 것이다. 모든 원자로 구성, 플라즈마, 제어 및 유지 관리 시스템을 정확하게 나타내는 디지털 트윈을 구축하는 것은 엄청난 도전이다. AI, 엑사급(Exascale) GPU 컴퓨팅, 물질적으로 정확한 시뮬레이션 소프트웨어로부터 이득을 얻을 수 있다. 이 모든 것은 핵융합로의 설계부터 시작되는데, 이 과정에서 엔지니어링, 설계와 연구 전문가들로 구성된 대규모 팀이 투입되며 많은 부품을 다루어야 한다. 이 프로젝트에 참여하는 다양한 분야의 전문가들은 서로 다른 컴퓨터 지원에 의한 설계 응용 프로그램이나 시뮬레이션 도구를 사용하며, 한 영역에서 전문가의 작업은 서로 다른 분야에서 작업하는 다른 사람의 데이터에 의존한다. UKAEA 팀은 옴니버스를 탐색해 실시간 시뮬레이션 환경에서 함께 작업할 수 있도록 도와 개별 일부 부품만이 아닌 기계 전체의 디자인을 볼 수 있도록 하고 있다. 옴니버스는 움직이는 모든 부분을 동기화하는 데 있어 중요한 역할을 해왔다. 옴니버스는 모든 도구와 응용 프로그램을 연결할 수 있도록 함으로써 원자로 설계 작업을 하는 엔지니어들이 단일 소스에서 동시에 협업할 수 있도록 지원한다. 옴니버스는 높은 충실도(full-fidelity) 3D 데이터를 가져올 수 있어 사실적인 원자로 설계를 지원하며, RTX 렌더러를 사용해 실시간으로 시각화할 수 있어 구성 요소에 대한 다양한 설계 옵션을 쉽게 비교할 수 있다.     융합 플라즈마 시뮬레이션도 도전 과제다. 연구팀은 산업 시뮬레이션 소프트웨어 몬테 카를로 뉴트로닉스 Geant4(Monte Carlo Neutronics Code Geant4)에서 데이터를 연결하고 수집하기 위해 옴니버스 키트(Omniverse Kit)와 함께 파이썬 기반의 옴니버스 익스텐션(Omniverse Extensions)을 개발했다. 이를 통해 원자로에서 에너지를 운반하는 원자로 노심의 중성자 수송을 시뮬레이션할 수 있다. 또한 연구팀은 가시광 방출을 시뮬레이션하는 JOREK 플라즈마 시뮬레이션 코드를 보기 위해 옴니버스 익스텐션을 구축해 연구원들에게 플라즈마 상태에 대한 통찰력을 제공했다. 과학자들은 융합 플라즈마 시뮬레이션을 가속화하기 위한 AI 대리 모델(AI surrogate models)을 개발하기 위해 기존 시뮬레이션 데이터와 함께 사용할 엔비디아 모듈러스(NVIDIA Modulus) AI-물리(AI-physics) 프레임워크 탐색을 시작할 예정이다. 옴니버스는 원자로의 설계, 작동 및 제어를 돕는 것 외에도 미래의 AI 구동 또는 AI 증강 로봇 제어 및 유지보수 시스템의 훈련을 지원할 수 있다. 이는 원자로의 방사선 환경에서 발전소를 유지하는 데 필수적이다. 맞춤형 합성 데이터 생성 도구 및 데이터 세트를 구축하기 위한 소프트웨어 개발 키트인 옴니버스 리플리케이터(Omniverse Replicator)를 사용하여 연구원은 로봇 시스템을 훈련하기 위해 원자로 및 플라즈마 동작에 대한 물리적으로 정확한 합성 데이터를 대량으로 생성할 수 있다. 시뮬레이션 학습을 통해 로봇은 실제 세계에서의 작업을 보다 정확하게 처리해 예측 유지보수를 개선하고 가동 중지 시간을 줄일 수 있다. 엔비디아는 "미래에는 센서 모델이 관측 데이터를 옴니버스 디지털 트윈에 실시간을 스트리밍해 가상 트윈을 원자로의 물리적 상태와 지속적으로 동기화할 수 있다"면서, "연구자들은 물리적 원자로에 변경 사항을 적용하기 전 가상 트윈에서 테스트를 통해 다양한 가상 시나리오를 탐색할 수 있다"고 설명했다.

델의 한국법인 델 코리아(www.dell.co.kr)는 국가핵융합연구소가 서버 가상화 프로젝트를 추진하면서 인프라 솔루션으로 델 서버, 스토리지를 채택했다고 발표했다. 델 코리아의 설명에 따르면 국가핵융합연구소는 전체 기간계 시스템(메일, DB, MIS, PMS, 그룹웨어 등)을 기존 물리적 환경에서 가상화 환경으로 전환하는 프로젝트를 추진했다. 이에 따라 서버 가상화 이전에는 30~40대의 서버가 운영되고 있었으나, 현재는 5대의 가상화 호스트에 110대가 넘는 서버를 운영하고 있다. 특히 관리자의 충원 없이 가상화 이전보다 더욱 다양하고 유연한 IT 서비스 운영이 가능해졌다. 그리고 서비스 부서인 전산부서가 연구자의 필요에 따른 즉각적이고도 유연한 IT 서비스를 지원한 덕분에 이제는 연구자의 파트너가 되어 서로를 이해하고 협력하는 상생의 길을 찾을 수 있었다. 국가핵융합연구소가 서버 가상화 프로젝트를 추진한 것은 무엇보다도 기존 레거시 시스템의 운영방식으로는 예산, 인력, 기술 등의 문제로 인해 핵융합연구에 필요한 IT 인프라를 비용 효과적으로 충분히 갖추는 것이 쉽지 않았기 때문이다. 시스템을 가상화하기 전에는 하나의 시스템에 하나의 서비스를 배치하는 식의 매우 경직되고 비효율적인 운영 구조였다. 이에 따라 각 세부 연구과제별로 다양한 IT 인프라에 대한 요구를 신속하게 대응하는 것이 불가능하였으며, 갈 수록 폭증하는 IT 자원에 대한 요청을 수용하기가 어려웠다. 하지만 가상화 시스템의 도입 이후에는 180도 달라진 유연성, 효율성 등을 겸비한 고효율의 시스템을 구축, 운영하게 되었다. 국가핵융합연구소는 가상화 프로젝트를 추진하면서 서버는 윈도우 NT 기반의 델 x86 서버를 도입하여 벤더에 종속되지 않는 자유로운 시스템 환경을 구축하였다. 특히 스토리지는 델의 플래시 제품인 '컴펠런트(Compellent) SC8000' 장비(80TB) 2대로 이중화 하여 다운타임을 허용하지 않는 구조를 갖췄다. 국가핵융합연구소는 컴펠런트 SC8000 2대를 동일한 규격으로 각각 SSD, 10Krpm SAS, 7.2Krpm NL-SAS 등 3-Tier로 구성했다. 그리고 각각의 볼륨을 복제한 후 Live volume으로 구성함으로써, 언제 어떠한 상황에서도 정상적으로 고성능 데이터 서비스를 할 수 있도록 하였다. 사용자는 폭주하는 오전 9시, 오후 1시, 5시에도 성능상에는 전혀 문제가 없는 것으로 나타났다. 국가핵융합연구소가 델의 솔루션을 선정한 것은 무엇보다 혁신적인 기술을 높이 평가했기 때문이다. 그 중에서도 특히 스토리지의 경우, 연구소에서 항상 골칫거리였던 사용자의 폭주로 인한 스토리지의 I/O 병목현상을 해결할 수 있을 것으로 판단했다. 즉 ▲ 컴펠런트 SC8000이 보유한 SSD, SAS, NL-SAS로 구성된 Tier 구성을 통한 고성능, 고효율 성능 구현 ▲ NL-SAS의 낮은 IO성능을 개선하기 위한 Fast Track ▲ 데이터 보호를 위한 다양한 기능 등은 연구소에 가장 적합한 시스템으로 평가 받았다. 국가핵융합연구소는 핵융합 원천기술을 확보하고, 21세기 핵융합에너지 상용화를 선도하기 위해 가장 진보된 형태의 핵융합장치인 차세대초전도핵융합연구장치 KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 개발 및 운영 사업을 수행하고 있다. 우리 나라가 에너지 강국으로 발전할 수 있는 기반이 될 KSTAR는 1996년 1월 착공 이후 11년 8개월만인 2007년 9월에 성공적으로 완공되었으며, 종합 시운전을 거쳐 2008년 7월 최초 플라즈마 발생을 선언하고 본격적인 운영단계에 들어갔다.