제목:  한국형수치예보모델 KIM 병렬화 전략 및 기법 소개​​

​​​​​​​​​​​​​​​​​​연사: 김정한 실장 (KIAPS)​​​​​​​​​​​​​​​​​​

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일시: 2026년 4월 28일 화요일 16:30

장소: 과학관 B102호​​

Abstract:

​차세대수치예보모델개발사업단(Korea Institute of Atmospheric Prediction Systems, KIAPS)에서는 기상청에서 현업으로 운영 중인 한국형수치예보모델(Korea Integrated Model, KIM)을 기반으로 초단기(~6시간), 단기(~3일), 중기(~10일) 및 연장중기(~30일) 예측기간을 모두 포괄하는 통합형 수치예보시스템을 개발하고 있다. 이런 수치예보모델의 해상도 증가,예측기간 확대, 결합모델 및 앙상블 예측체계 구축에 따라 계산량과 자료량이 급격히 증가하며, 이를 효율적으로 처리하기 위한 대규모 병렬화 및 최적화 기술이 필수적이다. 특히 수십만 개 프로세스 규모로의 확장성과 대용량 자료의 고속 입출력(I/O) 처리는 운영 효율성과 직결되는 핵심 요소이다.

본 연구에서는 수치예보모델 병렬화에 필수적인 도구인 MPI(Message Passing Interface) 라이브러리를 소개하고 KIM 역학코어의 도메인 분할 기법과 미분연산자에 대한 병렬화 전략을 설명한다. 또한, 슈퍼컴퓨터의 대규모 병렬 파일시스템 환경에서 모델 결과를 효율적으로 출력하기 위한 입출력(I/O) 최적화 기법을 제시하며, 마지막으로 대기 모델과 경계 상호작용을 고려한 결합모델 구성을 위한 커플링 시스템을 소개한다. 

현재 8 km 해상도의 KIM 모델은 기상청 슈퍼컴퓨터 6호기에서 10만 개 이상의 CPU 코어를 활용하여 현업 예보에 운영되고 있다. 이러한 병렬화 및 최적화 기술은 신속한 예보 생산과 슈퍼컴퓨터 자원의 효율적 활용을 위해 필수적이며, 향후 슈퍼컴퓨터 기술의 발전과 함께 지속적으로 고도화되어야 할 핵심 기술이다.​