날씨·풍속 등 수많은 변수 계산…수학 기반 SW로 항공기 지름길 찾아줘
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스트롱코리아 포럼 2020
獨 LBW가 개발한 소프트웨어
항공기 최적경로 찾는 데 활용
기존 비행시간보다 45분 줄여

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LBW는 독일의 대표적 산업수학 연구기관인 쥐세연구소(ZIB)에서 분사한 기업이다. 1984년 설립된 ZIB는 베를린시가 예산을 지원하고 있다. 10년 이상 기업들과 협력관계를 맺고 장기 연구로 기술 혁신을 돕고 있다. 지멘스, SAP 등이 주요 고객이다.
ZIB는 데이터 중심 고성능컴퓨팅(HPC) 연구에 특화돼 있다. 냉난방용 천연가스 배관 최적화 문제는 ZIB가 데이터 분석을 통해 풀어낸 대표 사례다. 현재 독일에 설치된 2만여㎞ 천연가스 배관은 구축된 지 100년 가까이 지났다. 독일은 러시아와 노르웨이에서 나오는 천연가스가 유럽 전역으로 퍼지는 중간 통로(허브)다. ZIB는 신규 배관 설치 없이 가스 공급과 분배를 최적화하는 방법을 연구했다.이를 위해 1194개의 배관 입·출구, 6247개의 파이프, 3694개의 밸브, 41개의 콤프레서(고압축 시설) 등 독일 내 모든 배관 네트워크 정보를 분석했다. 화력발전소 가동 연료로 쓰이는 천연가스양 등도 감안했다. 선형대수학 기법인 ‘혼합 정수 비선형계획법(MINLP)’ 등을 사용해 데이터를 분석했다.
그 결과 무려 3경(京) 개의 가능한 모델(경우의 수)이 나왔다. 이 중 1차로 20만여 개를 추린 뒤 최종적으로 1285개가 지금보다 가스 송수신 효율을 높일 수 있는 경로로 분석됐다. 토르스텐 코흐 ZIB 대표(베를린자유대 수학과 교수·사진)는 “배관을 새로 깔려면 최대 10억유로(약 1조3000억원)가 들지만 ZIB의 연구로 이 비용을 절감할 수 있었다”며 “현존하는 모든 수학적 최적화 기법과 인공지능(AI) 알고리즘을 써서 얻은 성과”라고 설명했다. ZIB는 독일의 모든 천연가스 배관 내 수소 함량을 10% 이하로 제어하는 AI 알고리즘도 개발할 계획이다. 배관 내 수소 함량이 10% 이하면 폭발 사고 위험이 ‘제로(0)’에 가깝게 떨어지기 때문이다.
베를린=이해성 기자 ihs@hankyung.com