88년 9월중에 한국과학기술연구원 시스템공학연구소가 당시의 슈퍼컴퓨터 중 최상위 성능을 가진 Cray-2S(4 CPU, 1GB)를 설치함에 따라 국내에도 슈퍼컴퓨터 시대가 열리게 되었으며, 90년 10월에 산업계에서는 최초로 기아자동차에서 Cray Y/MP(1CPU)를 설치한 이래 최근에 국방과학연구소, 삼성그룹에서도 Cray Y/MP계열의 슈퍼컴퓨터를 설치하여 과학기술 계산 및 공학해석에 폭넓게 활용할 전망이다. 따라서 본 고에서는 슈퍼컴퓨터의 정의 및 분류, 특징과 보급현황에 대하여 알아보고 슈퍼컴퓨터 및 병렬처리기술을 이용한 유한요소해석에 관하여 간략히 기술하고저 한다.
유한요소해석프로그램들의 적용대상이 최근들어 다(多) 자유도의 비선형문제로 확대됨에 따라 컴퓨터의 계산속도가 특히 중요한 제한조건으로 대두되기 시작하였으며 금속성형해석, 자동차 등의 충돌해석(자유도가 2만-6만), 토질 및 콘크리트 등의 점소성해석과 더불어 항공기, 터빈 등의 열응력해석 및 동적해석 등에 있어서는 막대한 계산시간으로 인하여 해석의 효율성에 대한 문제가 제기되고 있다. 따라서 슈퍼컴퓨터를 포함하여 고속연산기능을 가진 병렬처리컴퓨터를 이용하여 유한요소해석을 수행하여야 할 필요성이 증가하고 있다. 88년 9월중에 한국과학기술원 시스템공학센터에 현존하는 슈퍼컴퓨터중 최상위 성능을 가진 CRAY2S가 설치됨에 따라 국내에도 슈퍼컴퓨터시대가 열리게 되었으며 따라서 본 고에서는 CRAY2S의 시스템개요 및 응용소프트웨어에 대하여 소개하고 슈퍼컴퓨터를 이용한 유한요소해석에 관하여 간략히 기술하고저 한다.
슈퍼컴퓨팅센터의 경우, 사용자의 대규모 프로그램을 처리하기 위해서는 우수한 CPU 성능, 방대한 양의 출력 데이터를 관리 및 저장할 수 있는 저장장치의 능력과 용량, 그리고 슈퍼컴퓨팅센터간 혹은 슈퍼컴퓨팅센터와 사용자간을 연결하는 고속 네트워크가 필요하며, 이 세 요소가 균형있게 발전해야만 슈퍼컴퓨터 활용의 극대화가 가능하게 된다.
슈퍼요소를 이용한 구조해석은 항공기나 선박등 대형구조물의 해석에서 장점을 가지며 하드웨어의 제한된 조건속에서 효과적인 결과를 준다. 본 논문에서는 고정된 타이벡(ite back) 상태에서 세게 최대의 5000톤, 회전 상태에서 3000톤을 들어 올릴수 있는 크레인선의 구조 안전성 검토를 위하여 슈퍼요소로 분할된 부분 구조물 해석을 다루었으며, 효과적인 부분구조화(substructuring)과정과 독특한 하중추출방법 및 유한요소 모델링 기법을 제시하고 있다. 또한 해석결과에 근거한 실질적인 구조물의 총괄적 국부보강방법을 보여주고 있다. 대형 크레인선의 구조해석적용 연구를 통하여 부분구조기법의 효율성을 확립하였으며 이러한 해석기법을 통하여 새로운 형태의 유사한 구조물에 대한 해석지침을 제시하고 있다.
This study is concerned with computerized multi-level substructuring methods and stress analysis of coil springs. The purpose of substructuring methods is to reduce computing time and capacity of computer memory by multiple level reduction of the degrees of freedom in large size problems which are modeled by three dimensional continuum finite elements. In this paper, a super element has been developed for stress analysis of coil springs. The spring super element developed has been examined with tension and torsion simulation of cylindrical bars for demonstrating its validity. The result shows that the super element enhances the computing efficiency while it does not affect the accuracy of the results and it is ready for application to the coil spring analysis.
슈퍼컴퓨팅인프라구축사업의 필요성은 슈퍼컴퓨터가 엄밀한 정확도를 요구하는 초미세 반도체 설계, 신물질 설계 및 항공우주 산업분야로부터 거대한 기상정보 예측 등 다양한 첨단과학 분야의 연구개발에 필수 장비라는 사실에서 비롯된다. 세계 각국은 슈퍼컴퓨터를 과학기술 발전과 국가 경쟁력 확보의 전략요소로 인식하여, 슈퍼컴퓨팅, 네트워킹, 첨단 응용 및 가시화장비 등을 상호 연계한 국가(또는 지역별) 슈퍼컴퓨팅 인프라 구축을 강화하고 있다. 미국은 1990년 초부터 HPCC (고성능 컴퓨팅 및 통신) 프로그램에 매년 10억불 규모의 예산을 지속적으로 투자하여 왔다.
이 논문은 리얼리티 쇼 프로그램인 '슈퍼스타 K'가 시청자들에게 인기를 끈 요인이 무엇인지를 살펴보았다. 이를 위해 '슈퍼스타 K'를 시청한 시청자를 대상으로 두 차례에 걸쳐 심층인터뷰를 실시하여 재미요인을 분석하였다. 연구 결과, '슈퍼스타 K'는 프로그램 기획단계에서부터 편집과 송출에 이르기까지 다양한 재미요소를 치밀하게 계획하여 제공함으로써 시청자들에게 재미를 불러 일으켰다. 특히 프로그램의 '편성', '구성', '편집', '진행방식', '소구요소'에서 다른 프로그램에서는 볼 수 없는 치밀한 전략을 통해 시청자에게 재미를 준 것으로 나타났다. 따라서 리얼리티 쇼 프로그램이 시청자에게 인기를 끌기 위해서는 프로그램 자체의 재미요인을 고려하는 것도 중요하지만 방송제작과 방영과정에서 다양한 장치와 전략이 필요하다는 사실을 알 수 있었다.
슈퍼컴퓨터와 같은 대규모 클러스터는 계산노드, 파일시스템, 인터컨넥트 네트워크 등과 같은 다양한 요소로 구성된다. 연구자들은 자신의 작업을 계산노드들을 이용하여 병렬화된 계산 작업을 수행한다. 수천 노드로 구성된 슈퍼컴퓨터에서 연구자들의 계산 작업이 효율적으로 수행되는 지를 파악하는 것은 시스템 관리자들에게 어려운 문제이다. 본 논문에서는 슈퍼컴퓨터어세 생성되는 다양한 로그를 통합 저장하고 이를 기반으로 슈퍼컴퓨터의 활용 효율을 제고하기 위한 통합 로그 저장소를 설계하고, 향후 구현될 슈퍼컴퓨터 상태 분석 시스템으서 활용할 수 있는 몇 가지 시나리오를 통해서 본 논문에서 제안하는 통합 로그 저장소의 효용성을 설명한다.
슈퍼컴퓨터는 수백~수천 노드의 컴퓨팅 자원이 연결되어 복잡한 계산이나 대규모 데이터를 병렬 처리하며 일부 노드에서 발생하는 예상치 못한 문제는 전체적인 시스템 성능 저하로 이어질 수 있기 때문에 슈퍼컴퓨터 모니터링과 성능 분석은 슈퍼컴퓨터를 구축하고 운영하는데 필수적인 요소로 볼 수 있다. 본 논문에서는 오픈소스 소프트웨어인 Performance Co-Pilot, Bpftrace, Grafana를 활용한 슈퍼컴퓨터 모니터링 및 성능분석 시스템 구축 방안을 제안하였으며 이를 통해서 확장가능하면서도 유연한 구조의 슈퍼컴퓨터 모니터링 및 성능 분석이 가능함을 보였다.
기호학을 바탕으로 게임 공간에 나타나는 텍스트 규칙의 봉사적 관계들은 컴퓨터 게임에서도 서사적이다. 특히 본고는 지난 20여 년간 컴퓨터 그래픽 기술의 성장과 함께 모습은 변해 왔으나, 시리즈물 안에 내포된 서사가 변함없이 이어져 오고 있는 컴퓨터 게임의 스테디셀러인 "슈퍼마리오"시리즈의 최신판을 연구 대상으로 하였다. "슈퍼마리오 브라더스"게임 내의 행위주와 공간을 분석하여 게임 서사의 변형과 반복의 요소를 정리하고 그에 따른 모티프를 도출했다. 본 연구들 통해 게임 내에 나타나고 있는 상징적 모티프의 발견과 더불어 게임 공간에서 나타나는 서사적 특징을 서술하고자 한다. 컴퓨터 게임의 스테디셀러 "슈퍼마리오 브라더스"의 서사적 특징이 게임 요소의 반복, 변형의 역할과 상호 유기적으로 구성되어 있음을 고찰한 본 연구는 게임 스토리 개발의 기반 연구가 되는데 그 의의가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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