차세대인터넷 기반구축을 위한 국가 GRID 기본계획 수립.추진 일자

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정보통신부 정보화기획실 인터넷정책과 750-1241

정보통신부는 21세기 무한 경쟁시대에서 지식정보강국으로 도약하고 국가경

쟁력을 확보하기 위한 정보화정책의 일환으로 "차세대인터넷 기반구축을 위

한 국가 GRID 기본계획"을 수립.추진하기로 하였다.

동 계획은 "차세대인터넷 기술개발계획"(2000년), "인터넷 신주소체계(IPv6)

도입을 통한 차세대인터넷 기반구축계획"(2001년)에 이은 차세대인터넷 기

반구축계획의 하나이다.

GRID는 Hyper Text 형태의 단일 자원만을 이용하는 WWW과 달리 국내의 지리

적으로 분산된 고성능 컴퓨터, 대용량 DB 및 첨단 장비등의 정보통신 자원

을 네트워크로 연동하여 기초과학과 산업기술 연구의 필수적인 고속연산,

대량의 데이터 처리, 첨단 장비 등을 상호 공유할 수 있도록 할 뿐만 아니

라, 사이버공간상에서 협업연구나 작업을 가능하게 하는 신개념의 정보통신

서비스이다.

현재 전문가들에 의하면, 연구중인 GRID의 핵심분야는 미들웨어 기술 및 브

라우징 기술로서 이번 계획을 통하여 이 분야의 핵심기술을 확보함과 아울

러, 이를 통하여 기존의 월드와이드웹(WWW)과는 다른 새로운 차원의 인터넷

이용개념을 구현하려는 것이다.

나아가, 현재보다 분산화되고 다양해지고 있는 국내의 인터넷망을 고도화하

여 보다 신뢰할 수 있고 안정적인 네트웍사회를 실현하기 위한 정부의 시책

도 강구중이므로 이러한 차세대인터넷 기반구축 관련 시책들을 통하여 차세

대인터넷 기반을 차질없이 구축하고, 인터넷 신산업을 지속적으로 확대해

나간다면 21세기 5대 지식정보강국으로의 진입도 가능할 것으로 기대된다.

이러한 국가 GRID계획은 직접적으로는 국내 차세대인터넷 연구기반의 조성

과 IT.BT. NT.ET 분야의 기초과학 및 산업체의 연구력을 증강시킬 수 있을

뿐만 아니라, 장기적으로는 현재의 인터넷도 초기에는 연구개발목적으로 사

용되다가 인터넷산업의 핵심분야로 대두된 것과 같이 차세대인터넷이 디지

털 경제의 새로운 영역으로 자리잡는데 기초작업이 될 것으로 보고 있다.

이미 북미, 유럽 및 일본에서는 "정보인프라"를 활용하여 국가경쟁력 제고

를 위한 "GRID 프로젝트"를 정부차원에서 수립.추진중이며, 국내에서도 정

부출연연구소 및 산업체 연구소 등 각 기관별로 소규모의 GRID 연구개발 사

업을 추진하고 있으나, 국내 고속의 네트워크망의 이용률 제고, 국내 특수

목적으로 보유하고 있는 고가의 고성능 컴퓨터의 활용율 제고, 대학 및 연

구소 등의 고가 실험장비 및 원격협업을 위한 네트워크화 등 국가차원의 GRID

구축 및 대응은 부족한 실정이다

정보통신부는 2002년부터 향후 5년 동안 435억원을 투자하여

o 국외 선진사례를 조사.분석하여 국내의 각 연구 및 상용 기간망을 통합하

는 GRID 네트워크 구성 및 GRID 운영센터(한국과학기술정보연구원)를 구

축하고

o 국가 GRID의 핵심 기술인 GRID 미들웨어 연구개발 및 멀티미디어 3차원

브라우징 기술 개발을 2005년 상용화를 목표로 중점적으로 지원하여 세계

적으로 초기 연구단계인 GRID 표준(안) 발굴 및 표준화를 선도적으로 추

진하며

o 또한 산업체의 첨단 기술개발과 연계될 수 있는 차세대 GRID 응용프로젝

트를 IT, BT, NT, ET 등 어플리케이션 위주로 발굴 추진할 계획이다.

* 선도적 SEED프로젝트 사례 예시

- 바이오인포매틱스GRID : 유전자.단백질 상호작용분석, 항암보조제 등

약품개발

- 유체역학GRID : 자동차, 선박, 항공기 등의 유체마찰 감소, 선체 설계

기술 개발

- 기후분석GRID : 수자원, 청정에너지원(태양, 바람, 조석 등), 생태계

변화 예측

이번 "국가GRID 기본계획"을 통하여 기존의 정보통신자원을 최대한 활용하

고 기존의 정보화계획과 연계.추진하여 사업추진의 신뢰성을 확보하며, 산.

학.연 등의 전문가 의견 수렴 및 관계부처의 협조체계를 구축하여 분산연구

작업의 체계적 협업을 지원하고 이를 통한 시너지 효과를 극대화할 수 있을

것으로 기대된다.

<참고> 차세대인터넷 기반구축을 위한 국가GRID 기본계획 요약

1. 배 경

o 21세기 무한경쟁시대에 지식정보강국으로 도약하고 국가 경쟁력을 확보

하기 위해서는 "정보인프라"를 통한 기초과학 및 기간산업의 연구력 증

강이 핵심 요체

- 현대 기초과학과 산업기술 연구는 고속연산, 대량의 데이터 처리, 첨

단 장비의 공유 및 분산협업 등이 요구되며, 이것을 해결할 수 있는

것이 GRID임.

* 2001년도 정보통신부 연두업무 보고시 김대중 대통령께서는 "조선,

자동차, 농업 역시 정보화와 연결해 세계적인 경쟁력을 갖추도록 해

야 한다. 정보화와 연결되지 않고는 경쟁력을 가질 수 없다. 생물산

업(BT)과 연결되어야 한다. 생물산업과 연결되면 최첨단 산업이 될

수 있다."라고 말씀하셨음(2001.2).

2. GRID의 개념

o GRID란 지리적으로 분산된 고성능 컴퓨터, 대용량 DB 및 첨단 장비 등

의 정보통신자원을 고속 네트워크로 연동하여 상호공유.이용할 수 있도

록 하는 정보통신서비스(4As)

- Advanced Network(지능화된 네트워크, GRID 네트워크)

- Advanced Computer & Equipment(고성능 컴퓨터와 최첨단 장비)

- Advanced Application(차세대 응용과제, GRID 응용프로젝트)

- Advanced Human Resource(과학기술인력, GRID 이용능력 보유자)

* GRID에 대한 국제 전문가의 평가

. GRID는 Hyper Text 형태의 단일 자원만을 이용하는 www과 다르게

다양한 형태의 DB, 장비 등을 공동 활용할 수 있는 정보통신 서비

스

. www은 IT기술의 맛(taste)을 보여주었다면, GRID는 비젼을 보여 줄

것임.

<www와 GRID 비교>

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www                             GRID

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개발자

Tim Berners-Lee(영)외 다수         Ian Foster(미)외 다수

개발연도(상용화)

1989년(1994년)                     1998년(2004년 예정)

최초사용그룹

Berkeley, MIT 대학                 Chicago 대학

연구소(CERN, NCSA 등)              연구소 (CERN, ANL 등)

상용화 효과

인터넷 이용 확산                   인터넷 이용 심화 (NES강화)

eBusiness 태동                     eBusiness 정착

전송구조

Server to Client 중심              Peer to Peer 중심

전송속도

Kbps-Mbps                          Gbps-Tbps

브라우저

모자익, 넷스케이프, 익스플로러     개발중 : TENT(독), JACO3(프),

CACTUS (미)

미들웨어

Application에서 제공               Globus, Legion, Condor 등

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<국가GRID 개념도>

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+------------------------------+

|세계 5대 지식정보강국으로 도약|

|       (국가경쟁력 강화)      |

+------------------------------+

^

|

+------------------------------------------+

|      기초과학 및 산업체의 연구력 증강    |

| --> 민간의 차세대인터넷 비즈니스에의 응용|

+------------------------------------------+

+------------------------------------------+

|          Grid 응용프로젝트 추진          |

|------------------------------------------|

| IT, BT, NT, ET 등의 신산업분야 및 반도체,|

|   자동차, 철강, 기계 등 기존 산업분야의  |

|          Grid 응용프로젝트 추진          |

+------------------------------------------+

<Computational Grid>

+----------------------+

<Access  |      GRID 응용       |          고성능 컴퓨터

Grid> |    프로젝트 발굴     |  <-----  대용량 DB 서버

|   (차세대인터넷의    |          최첨단 기자재

|  Killer Application) |          창의적인 전문인력

+----------------------+

<Data Intensive Grid>

+------------------------------------------+

|               Grid 미들웨어              |

+------------------------------------------+

+------------------------------------------+

|   인터넷 인프라(차세대인터넷으로 발전)   |

+------------------------------------------+

+------------------------------------------+

|      정보인프라(초고속네트워크 기반)     |

+------------------------------------------+

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3. 선진국 동향

o 미국은 세계 최고의 과학기술 경쟁력을 유지하기 위하여 슈퍼컴퓨터센

터 및 정부출연 연구소를 중심으로 1998년부터 다양한 GRID 프로젝트

추진중

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주요 프로젝트명 및     컴퓨터 & 장비            참여기관

이용 네트워크

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SETI@Home(우주 생명체 탐색 사업)

Abilene, vBNS,        수십만대의 가정용 PC      버클리대

상용ISP               전파망원경

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HGP(인간게놈지도 작성 사업)

Abilene, vBNS         슈퍼컴퓨터                DoE와 NIH의

대용량 저장 시스템        산하 연구소

Sequencing Machine

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NASA IPG(항공기 통합 설계)

NREN                  슈퍼컴퓨터                NASA의

대용량 저장 시스템        3개 슈퍼컴

CAVE 등                   센터

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o 유럽(EU)은 회원국의 연구능력을 결집시켜 조기에 eEurope을 구현하기

위하여 TEN-155 기반의 European Data GRID, Euro GRID 등을 1999년부

터 활발하게 추진중

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주요 프로젝트명 및     컴퓨터 & 장비            참여기관

이용 네트워크

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European Data GRID(기초과학 연구지원 사업)

TEN155                  슈퍼컴퓨터             이탈리아, 프랑

대용량 DB서버          스, 영국, 네덜

가속기                 란드 등

-----------------------------------------------------------------

Euro GRID(산업기술 연구지원 사업)

TEN155                  슈퍼컴퓨터             영국, 스위스 등

대용량 저장 시스템

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o 일본은 아시아에서의 IT기술 선도 및 기초과학분야의 발전을 위하여 정

부출연연구소, 대학을 중심으로 GRID 프로젝트를 2000년부터 본격 추진

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주요 프로젝트명 및     컴퓨터 & 장비         참여기관

이용 네트워크

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AP GRID(아시아국가의 슈퍼컴 연결사업)

SINET/IMNET               슈퍼컴퓨터        TACC

-----------------------------------------------------------------

HEP GRID(고에너지 물리학 연구사업)

SINET/IMNET               슈퍼컴퓨터        KEK(고에너지연),

대용량 DB서버     동경대학

가속기

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4. 국내 현황

o 한국전산원을 통한 차세대인터넷 응용사업 발굴.지원의 경우 사업규모

가 작고 결과물 위주의 단위 프로젝트로서 GRID응용프로젝트와 같은 국

가차원의 연구기반 조성에는 부족

* 2000년도 지원사업 규모 : 총 8개 과제에 22억원 지원

o 정부출연 연구소 및 산업체 연구소 등은 각 기관별로 연구개발 사업을

추진하고 있어, 새로운 정보통신기술을 응용한 연구의 효율성 제고 및

산업간의 시너지 효과는 미흡

o 우리나라는 KOREN, KREONET2, APII테스트베드, TEIN 및 상용ISP의 고속

망이 이미 세계적인 수준으로 구축되어 있어 GRID 응용프로젝트 수행을

위한 네트워크 구성이 용이

o 국내 보유 슈퍼컴퓨터 등 고성능 컴퓨터(약 50여대)는 대개 보유기관의

특수한 목적에 따라 특정한 시간대에만 이용되고 있어, 이들의 활용률

제고를 위한 환경조성 필요

* 국내 고성능 컴퓨터의 CPU 활용율은 약 40-80% 정도로 추정되며, 이를

약 70-95% 정도로 향상시킬 경우 연간 100-300억원의 경제적 효과 기

대

o 연구소 및 대학 등은 자체연구를 위하여 고가의 실험장비를 구입.활용

하고 있으나 원격협업 및 연구 생산성을 고려한 네트워크화는 미흡

o 연구인력은 1999년 약 13만명으로 양적인 면에서는 상당한 진전을 이루

었으나 세계수준의 창의적 전문인력은 부족

* 1999년 한국의 연구인력 134,568명은 연구기관에 13,982명(10.4%), 대

학에 50,155명(37.3%), 기업체에 70,431명(52.3%)이 있는 것으로 파악

됨.

5. 추진전략

o 기존의 정보화계획과 연계.추진하여 신규 예산부담을 최소화하고 사업

추진 비용에 있어서의 수익자 부담원칙을 견지

o IT, BT, NT, ET 등 산업체의 첨단 기술개발과 연계될 수 있는 애플리케

이션 위주로 과제를 발굴하여 실제적인 결과물을 제시

o 산.학.연 등의 전문가 의견을 수렴하여 "국가GRID 기본 계획"을 확정하

고 관계부처의 협조를 유도

6. 추진체계 (정보통신부가 "국가GRID" 사업 총괄.관리)

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+--------------------+

|       관계부처     |

+--------------------+ |

+--------------------+      |     과학기술부     | |

|     정보통신부     | 협조 |--------------------| |

|--------------------| <--> |  신물질, 우주항공, |-+

| 정보통신, 정보가전,|      |   원자력, 생물 등  |

| 인터넷, 반도체 등  |      +--------------------+

+--------------------+

GRID 관련     ^   |   GRID 관련업무

정책수립 지원   |   v    지도.감독

+---------------+

+------|GRID 포럼-KOREA|------+  대응.

참여   |      +---------------+      |  참여

+--> |  대학.정부출연연구소.산업체 | <----+

|    |     (인적네트워크 구성)     |      |

v    +-----------------------------+      v

TTA                 ^                    GGF, IETF

정보통신              |               (관련 국제표준화기구)

기술협회              |

|

v

+------------------+

|   국가GRID NOC   |

|(GRID 포럼 사무국)|

+------------------+

^

|

+------------------------------+

|         |           |        |

v         v           v        v

KOREN   KREONET2      APII     TEIN

NOC      NOC      테스트베드   NOC

|                    NOC       |

+------------------------------+

<GRID 네트워크 구성>

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7. 세부 추진사항

<정책목표> : GRID를 활용하여 연구개발 능력 증강 및 산업 경쟁력 강화,

그리고 이를 통하여 세계 5위의 지식정보 강국으로 도약

가. GRID 네트워크 구성.운영

o GRID 네트워크 구성

- 국내 네트워크 : KOREN, KREONET2

- 국외 네트워크 : APII테스트베드, TEIN

* 응용서비스에 따라 필요할 경우 국내 상용 ISP의 망도 활용

o GRID NOC 운영.지원(GRID포럼-코리아 사무국, KISTI)

- 네트워크 자원할당 및 Policy서버 구축.운영

- CPU, DB장비 등의 자원 할당 및 배정

- 해외 GRID 네트워크와의 연동

- 정보통신자원 조사 및 교육.세미나 개최 등

* KOREN NOC 및 APII테스트베드.TEIN NOC는 "국가GRID" 네트워크가

원활히 서비스될 수 있도록 GRID NOC에 체계적으로 협조 및 지원

o "국가GRID" 사용원칙 마련

나. GRID 관련 연구개발 및 표준화

o GRID 미들웨어 및 브라우징 기술 연구개발

- GRID 미들웨어는 컴퓨터, 실험장치 등을 연동시키는 S/W로써 소스

코드가 공개된 Globus를 중심으로 연구 및 적용기술 개발

* GRID 미들웨어 개발 전에는 Globus 및 현재 이용 가능한 미들웨어

를 활용하여 "국가GRID"를 단계적으로 구축 추진

- 브라우징 기술은 멀티미디어 3차원 데이터를 표현하는 이용자 인터

페이스 장치로써 S/W와 H/W장치가 연계되도록 연구개발

o GRID 관련 표준화 지원

- GRID관련 표준은 세계적으로 초기단계에 있으므로 조기에 표준(안)

발굴 및 IETF 등의 국제 표준화 활동에 적극 참여

다. 고성능 컴퓨터 및 최첨단 기자재 연동.공동 활용 유도

o 지리적으로 분산되어 있고 국내 보유 수량이 적은 고성능 컴퓨터 및

고가의 실험.계측 장비를 우선적으로 공동 활용할 수 있도록 유도

- GRID용으로 고성능 컴퓨터 및 최첨단 기자재 구입시 "정보화촉진기

금"에서 융자 지원하는 방안 강구 검토

- 제1단계 : KOREN 및 KREONET2에 접속된 기관에 대한 GRID네트워크

연동 및 정보통신자원 공유

- 제2단계 : 국내외 유관기관에 대한 GRID네트워크 연동 및 정보통신

자원 공유

라. GRID 응용프로젝트 발굴.지원

o 네트워크 활용도를 제고하고 국내 연구력을 강화시킬 수 있는 GRID

응용프로젝트 발굴.지원

* 선도적 "SEED프로젝트" 사례 예시

. 바이오인포매틱스GRID : 유전자.단백질 상호작용분석, 항암보조

제 등 약품개발

. 유체역학GRID : 자동차, 선박, 항공기 등의 유체마찰 감소, 선체

설계기술 개발

. 기후분석GRID : 수자원, 청정에너지원(태양, 바람, 조석 등), 생

태계 변화 예측

o GRID 응용프로젝트는 공모과제로 접수하고 산.학.연.관의 전문가로

구성된 평가위원회를 통하여 평가.선정

- 사업관리 : 한국과학기술정보연구원 (KISTI)

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미래 도전 GRID 응용프로젝트 내용 예시          활용분야

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BT

한국인 게놈지도, 단백질 기능.구조 분석   의료, 제약 등

-----------------------------------------------------------------

ET

지구관측, 천문, 기상, 전국 4대강 수계    일기예보, 지질탐사 등

-----------------------------------------------------------------

IT

암호알고리즘 설계, 무선 전자기장 분석,   정보보호, 무선인터넷,

몰입형 가상현실, 병렬 컴퓨팅             원격서비스 등

-----------------------------------------------------------------

NT

고분자소재, 극세섬유, 초정밀기계         기계설계, 정밀화학 등

-----------------------------------------------------------------

기존산업

소음해석, 유체해석, 구조해석             자동차, 선박, 항공 등

=================================================================

o GRID 응용프로젝트는 산.학.연이 컨소시엄을 구성하고 응용프로젝트

별로 각각의 사업 추진체계를 구성하여 추진

- 사업비용은 상호분담하고, 정부의 예산지원은 총 사업비의 50% 이

내로 한정(단, 기초과학 분야는 100% 지원 가능)

마. "GRID포럼-Korea" 구성.운영

o 효율적인 "국가GRID" 구축 및 GRID 활성화를 위하여 산.학.연의 전문

가들로 포럼 구성

- 국제 GRID 포럼(GGF)에 대한 국내 Counterpart 역할 담당

- GGF, IETF 등 국제 관련 표준화 기구 참여 및 공동 대응

- GRID 네트워크 NOC기능 협의 및 업무협조

- 국내외 동향을 파악하여 GRID관련 정책방향 제시

- 국내 GRID 운용기술 전수 및 상호 교류

- GRID 관련 최신 기술정보의 수집 및 분석.보급

- GRID 기반 응용기술 개발 지원 및 관련기술 제공

o 사무국 : 한국과학기술정보연구원

8. 소요예산 및 조달방안

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추진사항             2002  2003   2004   2005  2006    계

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GRID 네트워크 구축

GRID네트워크 구성*           -      -      -      -     -     -

GRID NOC 운영                3      5      5      7     7    27

사용원칙 작성              0.2    0.2    0.2    0.1   0.1   0.8

기술개발 및 표준화

미들웨어 기술               17     20     20     22     0    79

브라우징 기술                7     10     10      0     0    27

표준화                       2      2      2      3     3    12

GRID프로젝트 발굴.지원       50     53     57     60    65   285

GRID포럼 코리아 구성.운영   0.5    0.6    0.9      1   1.2   4.2

-----------------------------------------------------------------

계                         79.7   90.8   95.1   93.1  76.3   435

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주) * GRID네트워크 구성은 기존의 네트워크를 활용

o 2002년부터 향후 5년 동안 총 435억원 투자

* 사업 소요예산은 예산의 범위 안에서 확보하여 집행.추진

9. 기대효과

o "국가GRID 기본계획"을 통하여 미들웨어 기술 및 브라우징 기술을 확보

하고 동시에 인터넷망을 고도화함으로써 21세기인터넷관련 신산업 육성

및 차세대인터넷 기반 조기 구축

o IT기술을 활용하여 기초과학기술, 산업기술의 연구개발 환경개선 및 활

발한 국제 공동연구를 통한 연구개발의 세계화 도모

* 미국은 2000년도에 가상공간의 공동연구를 통해 해석.설계.제조과정

통합함으로써 연 20억불 이상의 비용을 절감(NIST)하고 있으며 이러한

시스템을 국내에 적용하였을 경우 년간 2,000억원의 비용 절감이 기대

됨.

o IT, BT, NT, ET 등 21세기 고부가가치 신산업의 경쟁력 조기 확보 및

자동차, 선박, 건설 등의 기존산업의 생산성 향상

o 핵심기술에 대한 개발능력을 겸비하여 세계시장에서 전통산업(조선, 반

도체, 자동차, 기계 등)의 수출역량 증가

o GRID개념의 인터넷 응용이 2004년경에 민간 상용으로 확산될 경우 또

다른 신산업의 창출과 디지털 경제의 심화 가능

10. 향후 추진일정

o 2002년 예산확보를 위한 기획예산처 협의(2001.5월)

o "GRID포럼-코리아" 구성을 위한 전문가 회의 개최(2001.6월)

o "GRID포럼-코리아" 구성.운영(2001.하반기)

o GRID 관련 연구개발 및 표준화 추진(2002.상반기)

o GRID 응용프로젝트 발굴.지원 체계 구축(2002.상반기)

o GRID 네트워크 구성.운영(2002.하반기)