기상청 왜 슈퍼컴퓨터가 필요할까?

【서울=뉴시스】배민욱 기자 = 최근 국민들이 요구하는 기상예보의 정확도와 기상정보의 내용이 지속적으로 증가하고 있다. 가치 있는 기상 정보를 생산하기 위해 기상청은 수치예보모델을 이용한 수치예보자료를 생산하고 있다.

 일기예보에 사용되는 수치예보모델은 미래의 대기상태를 예측하는 소프트웨어를 말한다. 특히 예보정확도는 슈퍼컴퓨터의 발달과 밀접한 관련이 있다고 기상청은 설명한다. 

 그렇다면 기상청이 슈퍼컴퓨터를 필요로 하는 이유는 무엇일까. 이같은 질문에 대해 기상청은 29일 블로그를 통해 이렇게 답했다. "예보정확도를 높이는데 슈퍼컴퓨터의 역할이 그만큼 중요하기 때문입니다."

 관측자료의 품질과 양을 높이고 수치모델을 더욱더 정교하게 개선시키기 위해서는 필수적인 기본 계산 장비가 바로 기상용 슈퍼컴퓨터이다.

 ◇예보정확도는 수치예보모델 성능이 좌우

 예보정확도와 예보역량은 수치예보모델 성능이 가장 중요하다고 한다.

 2007년 기상청이 수행한 예보역량진단을 통한 기술력 평가에 관한 연구 결과에 따르면 예보정확도 혹은 예보역량은 수치예보모델 성능, 관측자료의 양과 품질, 예보관 역량 등 3가지 요소에 좌우된다. 이 가운데 수치예보모델성능이 가장 중요한 비중을 차지한다.

 일기예보에 사용되는 수치예보모델은 대기의 운동과 각종 기상현상을 지배하는 여러 가지 물리법칙을 방정식화 한 뒤 슈퍼컴퓨터를 이용해 결정된다.

 이 때문에 수치예보는 전산기술 특히 슈퍼컴퓨터의 발달과 밀접한 관련이 있다고 기상청은 전했다.

 ◇슈퍼컴퓨터 어떻게 진화됐나

 우리나라의 수치예보는 1988년 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 슈퍼컴퓨터 1호기를 이용하기 시작하면서 본격화됐다.

 1994년에는 기상분석용 컴퓨터(Fujitsu, VPX220/10)를 도입해 기상청에서 처음으로 전지구 예보모델의 운영을 시작했다. 본격적인 기상용 슈퍼컴퓨터 운영은 1999년 기상용 슈퍼컴퓨터 1호기(NEC, SX-5/28, 224GFlops)의 도입과 함께 시작됐다.

 이후 슈퍼컴퓨터에 대한 지속적인 투자가 이뤄졌다. 2004년에는 슈퍼컴퓨터 2호기(CRAY, X1E, 18.5TFlops)를 도입해 운영했다.

 지난해에는 슈퍼컴퓨터 3호기(CRAY XE6, 758TFlop) 도입을 완료했다. 같은해 3월에는 충북 오창 국가기상슈퍼컴퓨터센터를 건립하고 슈퍼컴퓨터를 설치, 운영 중이다. 슈퍼컴퓨터 운영의 효율화를 높이기 위해서다.

 ◇슈퍼컴퓨터 좋다고 예보정확도 높아질까?

 슈퍼컴퓨터는 수치예보모델의 계산을 빨리 수행하게 해주는 역할을 한다. 그러나 높은 성능의 슈퍼컴퓨터를 도입한다고 해서 수치예보모델의 정확도가 향상 되지는 않는다.

 수치예보 모델의 성능을 올려야만 예보의 정확성이 높아지는 것이다. 100% 정확한 날씨 예보가 가능한 수치예보모델을 만들 수 있을까. 정답은 불가능하다다.

 기상청에 따르면 우선 날씨를 정확하게 예측하기 위해서는 현재의 날씨 상황을 정확히 측정해야 한다. 하지만 지상과 해양, 고층에 있는 대기를 완벽하게 그리고 매우 촘촘하게 측정하는 것은 현실적으로 불가능하다.

 대기와 기상을 표현하는 방정식이 지구의 대기상태를 100% 완전하게 묘사할 수 없다는 점도 또다른 이유중에 하나다.

 결국 수치예보모델이 제시한 값을 바탕으로 날씨를 최종적으로 판단하는 예보관의 역할이 그만큼 중요해질 수밖에 없는 것이다.

 기상청 관계자는 "과학자들의 노력으로 수치예보 모델이 더욱 더 정교해지고 세밀해 질수록 계산량은 더 많아지게 된다"며 "기하급수적으로 증가하는 계산량을 처리하려면 더 높은 성능의 슈퍼컴퓨터가 요구된다"고 말했다.

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