(사진=AI 이미지/제작=엠에스투데이)
[MS투데이] 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 글로벌 AI·컴퓨팅 기업들과 손잡고 차세대 과학 연구 인프라 구축에 본격 착수했다. 슈퍼컴퓨터와 양자컴퓨터를 연계한 ‘하이브리드 컴퓨팅’ 환경을 구축해 AI 기반 연구 패러다임 전환을 가속하겠다는 구상이다.
과학기술정보통신부에 따르면 KISTI는 미국 산호세에서 열린 엔비디아 GTC 2026 행사에서 엔비디아, 휴렛팩커드 엔터프라이즈(HPE), 아이온큐(IonQ)와 총 3건의 업무협약(MoU)을 체결했다. 이번 협력은 올해 하반기 도입 예정인 국가 슈퍼컴퓨터 6호기 ‘한강’과 아이온큐의 양자컴퓨터 ‘템포(Tempo)’를 중심으로 이뤄진다.
슈퍼컴 ‘한강’과 양자컴 ‘템포’ 연계…하이브리드 컴퓨팅 구축
국가 슈퍼컴퓨터 6호기 ‘한강’은 최신 GPU 약 8500여 장을 탑재해 세계 10위권 수준의 연산 성능을 목표로 구축되고 있다. 대규모 병렬 계산과 과학 시뮬레이션을 고속으로 처리할 수 있는 인프라다.
아이온큐의 ‘템포’는 바륨 이온 기반 100큐비트급 차세대 이온트랩 양자컴퓨터다. 양자 중첩과 얽힘 특성을 활용해 기존 컴퓨터로는 해결이 어려운 조합 최적화, 양자화학 계산 등의 문제를 다룰 수 있다.
KISTI와 엔비디아, 아이온큐는 두 시스템을 연결해 슈퍼컴퓨터의 대규모 연산 처리 능력과 양자컴퓨터의 특수 문제 해결 능력을 결합하는 하이브리드 환경을 조성할 계획이다. 이를 통해 기존 계산 방식으로는 접근이 어려웠던 복잡한 과학 난제 해결을 시도한다.
컴퓨팅 인프라 전문가는 “양자컴퓨터가 아직 모든 계산을 대체할 수 있는 단계는 아니지만, 특정 알고리즘과 결합하면 슈퍼컴과 시너지를 낼 수 있다”며 “하이브리드 구조는 현실적인 양자 활용 전략”이라고 평가했다.
AI·도메인 특화 모델 개발…연구 환경 고도화
KISTI는 엔비디아와 별도 협약을 체결해 슈퍼컴 6호기의 GPU 인프라를 활용한 대규모 과학 AI 모델 및 분야별 파운데이션 모델 개발에 협력한다. 이는 단순 연산 자원 제공을 넘어 과학 연구에 특화된 AI 모델을 공동 개발하는 수준까지 협력을 확장하는 것이다.
HPE와는 슈퍼컴 ‘한강’의 안정적 운영 기술과 최적화 작업을 공동으로 추진한다. 과학 연구에 사용되는 소프트웨어가 시스템 성능을 최대한 발휘할 수 있도록 맞춤형 튜닝을 진행하고, 대규모 과학 데이터를 학습하는 AI 모델 개발 환경도 함께 구축할 계획이다.
또한 연구자 대상 실습 교육, 경진대회 운영 등을 통해 고성능 컴퓨팅(HPC)과 AI 활용 역량을 강화한다는 방침이다.
한 과학기술 정책 전문가는 “하드웨어 도입만으로는 경쟁력이 완성되지 않는다”며 “운영 최적화, 알고리즘 연구, 인재 양성이 함께 이뤄져야 진정한 연구 생태계가 형성된다”고 설명했다.
신약·신소재·금융 최적화…난제 해결 가속 기대
이번 협력을 통해 국내 연구자들은 신약 후보 물질 탐색, 신소재 설계, 복잡한 금융 최적화 문제 등 계산 집약적 연구에 세계적 수준의 하이브리드 컴퓨팅 환경을 활용할 수 있게 된다.
슈퍼컴은 대규모 시뮬레이션과 데이터 학습을 담당하고, 양자컴퓨터는 특정 최적화 문제나 양자역학적 계산을 수행하는 방식으로 역할을 분담한다. 이는 연구 속도와 정확도를 동시에 끌어올릴 수 있는 구조다.
AI·양자 융합 연구 전문가는 “신약 개발의 경우 후보 물질 탐색과 분자 구조 계산에 막대한 연산이 필요하다”며 “양자-HPC 결합은 연구 기간을 단축할 수 있는 잠재력이 있다”고 말했다.
‘K-문샷’ 전략과 연계…2035년 국가 미션 달성 목표
이번 협력은 정부가 추진 중인 ‘K-문샷 추진전략’을 실질적으로 뒷받침하는 기반 인프라 구축이라는 의미도 갖는다. K-문샷 전략은 AI 기반 연구 패러다임 전환에 맞춰 국가 과학기술 자원을 결집하고, 첨단바이오·소재·미래에너지·피지컬 AI·우주·AI 과학자·반도체·양자 등 8대 분야에서 12대 국가 미션을 2035년까지 달성하는 것을 목표로 한다.
신약 개발 속도 10배 향상, 오류정정 양자컴퓨터 개발, 한국형 핵융합 실증로 개발 등 대형 과제가 포함돼 있다. 차세대 컴퓨팅 인프라는 이러한 목표를 실현하기 위한 핵심 기반으로 평가된다.
국가 연구 인프라, ‘연산 자원’에서 ‘지능 플랫폼’으로
전문가들은 이번 협력이 단순한 장비 도입을 넘어 국가 연구 인프라의 성격을 바꾸는 전환점이 될 수 있다고 본다. 과거 슈퍼컴퓨터가 계산 자원 제공에 초점을 맞췄다면, 앞으로는 AI·양자 기술과 결합한 ‘지능형 연구 플랫폼’으로 진화해야 한다는 것이다.
한 산업 분석가는 “연구 경쟁력은 연산 성능 순위만으로 결정되지 않는다”며 “글로벌 빅테크와의 협력을 통해 알고리즘, 소프트웨어, 인재 생태계를 함께 구축하는 것이 중요하다”고 말했다.
슈퍼컴 ‘한강’과 양자컴 ‘템포’의 결합은 한국이 AI·양자 기반 과학 연구 경쟁에 본격적으로 뛰어들겠다는 신호로 해석된다. 향후 실제 연구 성과와 산업 확산으로 이어질 수 있을지가 주목된다.
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