가상실험 시뮬레이션 'EDISON' 과학영재 키운다

첨단사이언스 교육허브 개발사업 '유비쿼터스 실험실'시대 열어 나노물리 등 보강, 중학생 과학수학 영재까지 교육대상 확대

[창조경제를 이끄는 현장을 가다]KISTI 한국과학기술정보연구원

한국과학기술정보연구원(원장 한선화·KISTI)이 실험 도구없이 컴퓨터를 활용해 어디서라도 연구할 수 있는 유비쿼터스 실험실 시대를 여는 첨단 교육·연구 융합 환경을 선보이고 있다.

KISTI가 지난 2011년부터 구축 중인 '첨단 사이언스ㆍ교육 허브 개발 사업인 에디슨(Education-research Integration through Simulation On the Net·EDISON)'을 통해 ICT 융합의 '소프트웨어 중심사회'를 선도하고 있다.

EDISON사업은 지난해 11월 미국 덴버에서 열린 국제슈퍼컴퓨팅 콘퍼런스에서 '고성능 컴퓨팅 우수혁신상(HPC Innovation Excellence Award)'을 국내 최초로 수상하는 영예도 안았다.


▲소프트웨어 중심 사회 실현=EDISON사업은 지난 2011년 착수, 올해로 4년차를 맞는 이공계의 연구 성과물을 기반으로 교육·연구용 시뮬레이션 프로그램 개발 및 대학생이나 산업체 연구원 대상 실시간 온라인 실험이 가능한 플랫폼 서비스다. 이로인해 시뮬레이션 프로그램과 콘텐츠를 통해 실험실에 가지 않아도, 최신 장비를 사용하지 않아도 정확한 연구 결과를 얻을 수 있다.

그동안 EDISON 사업을 통해 전산열유체(전문센터장 김종암 서울대 교수)와 나노물리(전문센터장 신민철 KAIST 교수), 계산화학(전문센터장 신석민 서울대 교수) 등 3분야에서 개발된 158종의 시뮬레이션 SW와 221종의 콘텐츠는 EDISON 시스템에 탑재돼 156개 학교, 471개의 교과목 수업에서 약 2만여 명의 사용자가 활용한 것으로 KISIT는 설명했다.

KISTI는 지난 25일부터 27일까지 사흘간 EDISON 사업 킥오프 워크숍을 개최, 본격적인 2단계(4차년도) 사업 착수를 알렸다.

올 부터 실험 분야를 3개 전문응용분야에서 전산설계와 구조 동역학 신규 2개 분야를 추가해 5개 분야로 확대된다. 대학(원) 중심의 활용뿐만 아니라 영재교육과 고교 특성화 분야에서 확대해 정부 국정과제에서 강조되고 있는 '소프트웨어 중심사회' 실현 기반을 마련하는 데 기여하고 있다고 관계자는 파급효과를 말했다.

EDISON에서 개발된 시뮬레이션 분석기술은 국내 소프트웨어 개발회사에 이전해 상용화도 추진, 중소·중견기업에서도 제품설계 등에 필요한 값비싼 외산 시뮬레이션 프로그램 대신에 국산 프로그램을 활용할 수 있게 될 전망이다.

KISTI는 향후 EDISON 플랫폼을 다양한 이공계 교과목으로 확대, 플랫폼과 포털시스템 인프라를 강화하고 커뮤니티 활성도 추진할 계획이다.

또 이 사업이 만료되는 오는 2016년 전국 100개 이상의 대학에서 6만여명의 이공계 대학(원)생이 에디슨 시스템을 활용할 것으로 전망했다.

▲과학영재교육 활용, '교육허브시스템'=지난 7월 28일부터 8월 8일까지 2주간 EDISON사업을 통해 개발한 시뮬레이션 소프트웨어를 과학과 수학 분야 영재교육 프로그램을 진행했다. 이공계 연구자 및 대학(원)생 중심에서 중학생 대상의 영재교육에도 활용, 앞으로 활용 범위를 중·고등학교 수학 및 과학 교과목 교육으로 확대될 수 있는 가능성을 제시했다.

프로그램 실습에 참여한 유정연(온곡중 3) 학생은 “책이나 미디어를 통하여 접하기만 했던 시뮬레이션 기반 실험에 참여하게 되어 참으로 즐거웠다”며 “특히 화학의 원리를 시뮬레이션을 이용하여 직접 눈으로 확인할 수 있어서 이해하기가 쉬웠고 앞으로 이러한 프로그램을 적극 활용하고 나아가 개발할 기회가 주어진다면 좋겠다”고 실습 참여 소감을 밝혔다.

앞서 KISTI는 지난해 9월 10일 나노물리 분야 사이버 교육 강화 및 공동연구를 골자로 하는 업무협약을 미국 퍼듀대(Purdue University)와 체결했다.

양 기관은 이 협약을 통해 △에디슨(EDISON) 나노물리-나노허브(nanoHUB) 간 콘텐츠 공유 △계산 나노물리 분야 국제 공동연구 발굴 및 수행 △슈퍼컴퓨팅, e-Science 부야 공동연구 및 기술개발 주제 발굴 등에서 협조키로 합의했다.

에디슨은 지난 2011년 KISTI가 온라인 첨단교육 및 연구용 시뮬레이션SW 활용환경 구축 및 제공을 위해 추진중인 사업으로 가상실험이나 실습이 가능한 첨단시뮬레이션 플랫폼, 소프트웨어 개발 등이 핵심이다.

슈퍼컴퓨터와 초고속연구망을 활용한 에디슨은 실험실에 가지 않고도 웹을 통한 시뮬레이션으로 실험과 연구를 진행할 수 있다. 지난해 본격 추진된 나노물리 분야의 사이버 교육 서비스는 현재 서울대학교, KAIST 등 현재 전국 9개 대학 24개 교과목에서 1200명 이상이 활용중이다. 퍼듀대는 2002년부터 나노허브 프로젝트(nanoHUB.org)를 통해 연간 약 20만 명에게 사이버 교육서비스를 제공 중이다.

▲국내 슈퍼컴퓨터 SW, 세계적 수준 인정=EDISON 소프트웨어가 지난해 11월미국 덴버에서 열린 국제슈퍼컴퓨팅 콘퍼런스에서 'HPC Innovation Excellence Award'을 수상했다. 한국 소프트웨어가 슈퍼컴퓨팅 분야의 권위 있는 상인 HPC상을 받은 것은 이번이 처음이다.

국제슈퍼컴퓨팅 콘퍼런스는 글로벌 기업인 IDC사 주관하고 미국 국방성, 에너지성, 인텔 , HP, MS 등이 후원하는 행사로 'HPC Innovation Excellence Award'는 고성능컴퓨터 자원 활용에 뛰어난 성과를 보여준 전세계 프로그램 또는 사업 대상으로 해마다 2회에 걸쳐 시상하고 있다. 그동안 미국, 중국, 이탈리아, 영국 등 9개국 44개 사업이 수상했으나 우리나라 수상은 처음이다.

배문숙 기자