지구 관측의 경계를 넓히다
"우주는 험난합니다."라고 유럽우주국(ESA)의 사무총장 요제프 아슈바허는 말합니다. "우주는 로켓 과학입니다. 말 그대로입니다."
ESA는 23개 회원국으로 구성된 정부 간 기구로, 반세기 이상 우주를 탐사하고 지구를 관측해왔습니다. 코페르니쿠스 위성은 지구 궤도를 돌며 엄청난 양의 데이터를 전송하는데, 현재 하루에 300테라바이트이며 향후 몇 년 안에 그 10배가 될 것으로 예상됩니다.
이 데이터는 유럽 사람들의 삶을 개선하기 위한 정보를 제공하는 데 사용됩니다. 하지만 이를 제대로 분석하려면 엄청난 처리 능력이 필요합니다. 그래서 몇 년 전부터 ESA는 자체 슈퍼컴퓨터 구축을 계획하기 시작했습니다 : 바로 Space HPC입니다.
냉각 IT 프로세스
2025년 3월, 로마에 위치한 ESA의 지구 관측 센터에서 Space HPC가 공개되었습니다. 휴렛팩커드 엔터프라이즈(HPE)와의 파트너십을 통해 제공되는 이 시스템은 대규모 데이터세트를 처리하고 복잡한 시뮬레이션을 실행하며 AI 애플리케이션을 가속화할 수 있도록 설계되었습니다. ESA뿐만 아니라 외부 업계 종사자 및 연구자들도 사용할 수 있습니다.
서버 및 기타 기술이 집중된 다른 곳과 마찬가지로 Space HPC에는 특수 냉각 솔루션이 필요합니다. 과열은 하드웨어 오작동, 성능 저하, 고비용의 다운타임을 유발할 수 있습니다. ESA는 최신 고성능 시스템에서 발생하는 높은 열 밀도를 관리하는 데 필수적이며 HPE가 개척한 접근 방식인 다이렉트 투 칩 액체 냉각을 Space HPC 클러스터의 주요 냉각 방식으로 선택했습니다. 또한, 고성능 요구 사항과 에너지 요구 사항을 위해 설계된 HPE의 모듈형 데이터 센터 솔루션인 AI Mod POD에서 Space HPC 클러스터가 호스팅됩니다. 이 솔루션은 기본적으로 최대 400kW의 열을 방출하는 고밀도 직접 수냉식 캐비닛을 지원할 뿐만 아니라 컴팩트하고 효율적인 특성으로 다른 에너지 효율성도 제공합니다.
HPE는 직접 액체 냉각수 루프의 주요 열 제거 구성 요소를 위해 Güntner를 선택했습니다. 해결해야 할 주요 과제는 다음과 같습니다:
- 에너지 사용. 이것은 매우 중요한 문제였습니다. Space HPC는 에너지 필요량의 절반을 현장에서 생산한 태양열을 사용하여 최대한 에너지 효율을 높이도록 개발되었습니다.
- 물 사용량. 기존의 증발식 냉각 솔루션은 엄청난 양의 물을 사용합니다.
- 기후. 로마의 여름철 기온은 45°C에 달합니다.
- 설치 공간. Space HPC는 컴팩트한 디자인으로 공간 활용도가 높습니다.
- 소음. 현지 소음 규정과 지구 관측 센터가 조용한 주거 지역에 있다는 사실은 소음 감소가 무엇보다 중요하다는 것을 의미합니다.
완벽한 솔루션
Güntner의 솔루션은 단열 냉각 시스템 hydroBLU™가 장착된 V-shape VARIO 드라이쿨러였습니다. 이 솔루션은 모든 문제를 해결했습니다:
- 동급 냉각 시스템보다 최대 30% 적은 에너지를 사용합니다.
- 사전 설정된 임계값에 도달할 때만 물을 사용하므로 약 30%의 소비를 절감할 수 있습니다.
- 높은 주변 온도에서 작동해도 에너지 소비를 최소화할 수 있습니다.
- V자형 디자인으로 최소한의 설치 공간으로 최대 용량을 제공합니다.
- Güntner의 팬은 최적의 공기 및 소음 특성을 위해 제조되었습니다.
- 또한 HPE의 AI Mod POD는 업계 최고 수준의 전력 사용 효율(PUE)을 제공하여 운영상의 이점과 에너지 보고를 더욱 향상시킵니다.
협업의 힘
새로운 슈퍼컴퓨터 덕분에 ESA는 이제 더 빠르고 정확한 기후 및 우주 기상 예보를 제공하고, 우주 발사를 더 잘 계획하고, 공공 부문 및 민간 파트너와의 AI 기반 협업을 더 많이 지원할 수 있게 되었습니다. 그 결과 유럽의 우주 혁신 경쟁력을 강화하는 동시에 유럽 대륙이 기온 및 해수면 상승과 같은 환경 문제에 보다 신속하게 대응할 수 있도록 돕고 있습니다.
기관 자체도 다음과 같이 말했습니다: "ESA는 이전에 해결되지 않았던 과학적 질문에 답할 수 있도록 새로운 기술을 개척하면서 끊임없이 기술적 장애물에 직면하고 이를 극복하고 있습니다."
Güntner는 Space HPC를 현실화하는 데 일조한 것을 자랑스럽게 생각합니다.