NASA, ‘지구 최강’ 슈퍼컴 아테나 가동… 초당 2경 번 연산으로 우주 지도 바꾼다

미국 항공우주국(NASA)이 우주 탐사와 인공지능(AI) 연구의 새로운 전기를 마련할 역대 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 ‘아테나(Athena)’를 본격 가동한다.

지난 27일(현지시간) NASA 공식 발표에 따르면, 신규 슈퍼컴퓨터 아테나가 캘리포니아 실리콘밸리에 있는 에임스 연구소(Ames Research Center) 내 모듈형 슈퍼컴퓨팅 시설(MSF)에 설치를 마쳤다. 이 시스템은 초당 2경 번의 연산이 가능한 20페타플롭스 이상의 연산력을 발휘하며, 기존 주력 시스템인 에이컨(Aitken)과 플레아데스(Pleiades)를 능가하는 최고 수준의 성능과 효율성을 갖췄다.

NASA는 아테나를 활용해 화성 탐사 로켓 발사 시뮬레이션부터 차세대 항공기 설계, 대규모 데이터 분석용 AI 파운데이션 모델 훈련까지 복잡한 과학 과제를 수행할 방침이다.


아테나의 가장 큰 특징은 압도적인 계산 속도와 에너지 효율의 조화다. 20페타플롭스는 1초에 2경 번의 부동소수점 연산을 처리할 수 있는 수준으로, 이는 일반적인 고성능 노트북 수만 대를 동시에 가동하는 것과 맞먹는 수치다.
NASA 본부 케빈 머피(Kevin Murphy) 수석 과학 데이터 책임자는 이번 발표에서 “탐사 활동은 언제나 NASA를 계산 가능한 한계치까지 밀어붙였다”며 “아테나 가동으로 진화하는 임무 요구 사항에 맞춰 최적화한 컴퓨팅 자원을 제공할 수 있게 됐다”고 설명했다. 특히 아테나는 성능 면에서 선배 격인 ‘에이컨’을 앞서면서도 전력 소모와 공공요금 비용은 오히려 낮췄다. 이는 NASA ‘고성능 컴퓨팅 역량(HECC)’ 프로젝트의 핵심 목표인 '지속 가능한 탐사'를 뒷받침하는 성과다. 아테나는 시범 운영을 거쳐 이달부터 연구자들에게 개방됐다.




아테나가 수행할 임무는 숫자 계산을 넘어 우주 개발의 패러다임을 바꿀 것으로 보인다. NASA는 이 슈퍼컴퓨터를 세 가지 핵심 분야에 투입한다.

첫째, 우주 및 항공 시뮬레이션이다. 로켓 발사 시 발생하는 복잡한 기류 변화를 예측하고, 소음은 줄이면서 효율은 높인 차세대 항공기 외형 설계에 활용한다. 둘째, 거대 AI 파운데이션 모델 개발이다. 우주 망원경과 위성에서 쏟아지는 막대한 데이터를 분석하기 위해 대규모 AI 모델을 훈련한다. 이를 통해 인류가 발견하지 못한 새로운 천체나 지구 기후변화의 징후를 포착한다. 셋째, 데이터 기반 과학 통찰이다. 수십 년간 축적한 과학 데이터를 재해석하여 새로운 과학 원리를 규명하는 작업을 돕는다.
아테나는 NASA 연구원뿐만 아니라 NASA 프로그램을 지원하는 외부 과학자와 연구기관도 승인 절차를 거쳐 이용할 수 있다. 관리 주체인 수석 과학 데이터 책임자실은 슈퍼컴퓨터와 상용 클라우드 플랫폼을 결합한 '하이브리드 컴퓨팅' 방식을 통해 연구진이 각자의 과제에 가장 적합한 환경을 선택하도록 지원한다.




아테나라는 명칭은 지난해 3월 내부 직원 공모전에서 확정했다. 그리스 신화 속 지혜의 여신 아테나가 달 탐사 계획의 주인공인 ‘아르테미스’와 남매 관계라는 점이 선정 배경이다. 이는 아테나가 아르테미스 임무를 포함한 NASA의 미래 탐사 계획에서 지적 기반을 담당하는 핵심축임을 상징한다.

전문가들은 아테나 가동이 단순한 장비 확충을 넘어선 의미를 갖는다고 분석한다. 실리콘밸리 정보기술(IT) 업계에서는 "NASA가 모듈형 시설을 선택해 장비 교체 주기를 단축하고 냉각 효율을 극대화했다"는 평가가 나온다. 실제로 아테나가 설치된 MSF는 전력 효율 지수(PUE)가 매우 낮아 친환경 슈퍼컴퓨팅의 본보기로 꼽힌다.

우주 탐사가 태양계 너머로 확장할수록 더 빠르고 지능적인 연산 능력은 필수다. NASA는 아테나를 시작으로 더욱 복잡해지는 미래 임무에 대응하기 위해 고성능 컴퓨팅 자원 투자를 지속해서 확대할 방침이다. 아테나는 인류가 맞이할 차세대 발견 시대의 디지털 토대가 될 것으로 보인다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com