세계를 앞서라! 국중기' 전 세계' 가 어떻게 만년 후 지구를 흉내낼 수 있을까, 지구의 신비가 완전히 파악되고 있는가?

지구의 삶을 흉내낼 수 있는 실험실이 있다면, 그것으로 무엇을 할 것인지 생각해 본 적이 있습니까? 공룡이 어떻게 생겼는지 보는 것입니다. 아니면 유럽 대항해 시대의 파란만장한 모습을 한번 볼 수 있을까요? 아니면 천만 년 후의 지구를 엿보는 것일까요?

아직 말하지 마라, 너의 이런 생각들은 가까운 장래에 실현될 가능성이 매우 높다. 오늘 여러분을 새로운 나라의' 전 세계' 로 모시겠습니다.

2021 년 중국과학원 대기물리학연구소가 우리나라에' 지구시스템 수치 시뮬레이션 장치' 를 공헌할 예정인데, 이 장치의 이름은' 전 세계' 라고 불린다.

사실 그 전에 미국은 관련 실험을 했고, 연구한 프로젝트도 지구 시뮬레이션이었지만, 과정은 순조롭지 못한 것 같다.

1991 년 9 월에 미국은 애리조나 사막에' 생물권 2 호' 의 생태 실험실을 세웠다. 8 명의 과학자들이 이번 실험에 참여한 목적은 완전히 밀폐된 환경에서 동식물, 공기토양 등이 자연의 공기 조절에 미치는 영향을 연구하여 지구의 생태 법칙을 더 잘 이해하는 것이다.

그러나 이번 실험은 결국 실패로 끝났는데, 그 이유는 여러 가지가 있는데, 여기서는 일일이 자세히 설명하지 않을 것이다. 하지만 이번 실험은 인류가 지구의 생태 환경을 계속 파괴한다면 미래가 한 발짝도 나아가지 못할 것이라는 것을 세계에 일깨워 주었다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 희망명언)

과학자를 실험에 넣으면 안 되기 때문에, 우리는 아예 디지털로 시뮬레이션한 지구로 왔다. 그래서 우리나라는 최근' 지구시스템 시뮬레이션 장치' 에 대한 뉴스를 새로 발표했는데, 도대체 어떤 것일까요?

"전 세계" 를 이해하기 전에, 먼저 그것이 어떻게 왔는지 봅시다.

2016 년 체결된' 파리협정' 에서 시뮬레이션된' 지구' 를 실험실에 배치한 후 모든 변화는 지구시스템 시뮬레이션장치에 의해 계산되어 결국 이산화탄소 배출량이 다른 상황에서' 지구' 의 자연시스템이 어떻게 반응하는지 관찰해 지구의 미래 생태환경에 적합한 기온 기준을 달성할 수 있도록 했다. 여기서 말하는' 지구' 는 우리가 사는 이 푸른 별이 아니라 다양한 수학 물리 공식으로 구성된' 디지털 지구' 이다.

과학자들은 지구상의 모든 유기물, 심지어 무기물, 공기, 강, 호수, 산천, 눈, 번식하는 생명체 등 세상의 모든 것이 단순히 대기권, 수권, 빙설권, 암석권, 생물권으로 나눌 수 있다고 생각한다.

사람들은 지구에 살면서 각 동그라미의 변화를 느끼며, 동시에 자연의 변화의 법칙을 총결하고 수학 공식으로 표현할 수 있다.

"지구 시스템 시뮬레이션 장치" 는 지구를 디지털화한 후, 어느 시점의 데이터를 입력하기만 하면 그 당시 지구에서 일어난 일을 관찰할 수 있는 것이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 지구명언) 슈퍼컴퓨터를 통해 대규모 계산을 하면 인류는 지구 진화의 법칙을 얻을 수 있고, 과거를 재현하고, 현재를 시뮬레이션하고, 미래를 예측할 수도 있다.

이렇게 많이 말했는데, 중국의' 전 세계' 는 또 무엇을 할 수 있을까?

사실, 처음 이 이름을 들었을 때도 궁금했습니다. 이' 전 세계' 가 무슨 뜻일까요?

당국은 이름을 짓는 이유를 밝히지 않았지만, 또 네티즌의 모금인가? 물론, 전 세계라는 글자는 광대한 지역을 대표하며, 온 바다를 가리킨다. 이 이름은 또한 그것의 역할을 설명하고,' 사방' 을 시뮬레이션하는 것은 바로' 지구' 를 시뮬레이션하는 것이 아니다.

미국과 달리 우리나라의 아날로그 시스템은' 실제 사람' 이 실험에 들어갈 필요가 없고 과학자들이 무대 뒤에서 손가락을 움직여서 데이터를 입력하기만 하면 된다.

하지만 사실은 물론 내가 말했듯이 그렇게 간단하지 않다.' 전 세계' 는 단지 지구 시뮬레이션 시스템을 구축하는 것이 아니라 공간 해상도가 3km 에 달하는 지역 고정밀 환경 시뮬레이션 시스템, 방대한 데이터베이스 및 데이터 시각화 시스템, 그리고 많은 인프라 구성이 필요하기 때문에 그 뒤의 작업량은 매우 크며, 손으로 해결할 수 있는 것이 아니다.

"전 세계" 는 베이징 회유에 위치할 예정이며, 최신 기술 수준을 이용하여 모의 지구를 핵심으로 다차원 발전을 진행하며, 앞으로 완공되면 우리나라 지구시스템 과학 연구의 패러다임이 될 것이다.

우리나라는 이 방면에서 시작이 늦었지만,' 전 세계' 는 우리나라가 자체 개발한 수치 시뮬레이션 소프트웨어 시스템을 사용하여 완벽한 시뮬레이션 생태 과정을 갖추고 있으며, 해상도가 세계 선두 수준에 이르렀다. 그리고 여러 방면에서 지구의 각 동그라미 사이의 상호 작용을 충분히 고려했다. 미래에는' 날씨, 빙하, 구획' 등의 변화를 더 시뮬레이션할 것이다.

다시 말해, "전 세계" 는 우리를 위해 지구를 시뮬레이션할 수 있을 뿐만 아니라 날씨, 빙하가 녹는 것, 지진, 심지어 화산 폭발을 정확하게 예측할 수 있습니다.

그러나' 전 세계' 의 내부 데이터가 아무리 대단하더라도, 그것은 결국 아날로그 시스템이기 때문에 좋은 슈퍼컴퓨터가 하나도 일치하는 것도 안 된다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 컴퓨터명언) (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 컴퓨터명언)

우리나라 과학자들은' 전 세계' 를 위해 국산 슈퍼칩과 고성능 컴퓨터를 전문적으로 개발했는데, 그것의 능력은 터무니없이 강하여, 그 1 분의 계산력은 전 세계 72 억 명이 동시에 컴퓨터를 사용하여 4 년 동안 쉬지 않고 계산하는 것과 같다. 특수 제작된' 실리콘 큐브' 데이터베이스에는 80PB 의 저장 공간이 있어 약 13 개 국립도서관의 모든 데이터를 내려놓을 수 있다.

앞서 소개한 바와 같이, 우리가 살고 있는 지구는 각 동그라미와 밀접하게 연결된 복잡한 생태계이며, 각 동그라미에는 각각의 물리적, 화학적, 생물학적 과정이 포함되어 있기 때문에 지구 시뮬레이션 시스템의 가장 중요한 것은 진실성이다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 우리가 생각했던' 과거를 시뮬레이션하고 미래를 엿보는 것' 을 정확하게 묘사할 수 있을 만큼 진실해야 한다. (윌리엄 셰익스피어, 윈프리, 희망명언)

지구 모의장치는 한 나라의 종합 국력의 구현으로 각국의 과학자들이 모두 자신의 연구 모델을 개발하고 있다. 예를 들어, 최근 여섯 번째 국제 커플링 모델 비교 프로그램은 전 세계 33 개 기관이 참여하여 약 112 개의 기후 모델 버전을 제공하고 있습니다.

즉, 현재 세계에서 기후 시뮬레이션 모델에 대한 경쟁은 매우 치열하지만, 단지 기후를 시뮬레이션하는 것일 뿐, 미국, 중국, 일본 등 소수의 국가에서만 지구 시스템 시뮬레이션을 제공할 수 있다는 것이다. 봐, 중국의 두 큰 글자는 갑자기 포함되어 있다. 즉, 우리나라의 지구 시뮬레이션 시스템이 이미 세계 상위권에 있다는 것이다.

이번에 중국이 개발한 지구시스템 모델인 CAS-ESM 은 지구 시뮬레이션 실험실의 핵심 소프트웨어이며, CAS-ESM 은 다른 소프트웨어에 비해 전 세계 식생, 생산성 등에 대한 시뮬레이션이 훨씬 우수하다.

대우는 지금 우리의' 전 세계' 가 아직 정식으로 태어나지 않았지만, 이렇게 많은 데이터 대비가 우리 나라의 무게기가 매우 강하다는 것을 증명했다고 생각한다.

하지만 이렇게 많은 정력을 쏟은' 전 세계' 는 공룡이 어떻게 생겼는지 보기만 하는 건 아니겠지? 그렇다면 미래의 삶에서 어떤 역할을 할까요? 지구 시뮬레이션의 실용성을 분석해 보겠습니다.

우리나라는 일찌감치' 탄소중립' 의 발전 방침을 확립했다. 대규모 에너지 절약 배출 감축, 새로운 에너지 개발, 동시에 끊임없이 나무를 심고 조림하며 탄소 포집 및 봉쇄를 진행하고 있다. 목표는 이산화탄소 배출량과 흡수량을 균형있게 유지하여' 탄소 제로 배출' 을 실현하는 것이다.

이러한 단계를 완료하려면 몇 가지 데이터만으로 간단한 계산을 수행할 수 없습니다. 이때 지구 시스템 시뮬레이션 장치가 유용합니다.

"전 세계" 는 지구의 현재 구성 요소, 특히 생태계의 진화가 기후에 미치는 영향을 전면적으로 고려할 수 있다.

이것은 우리가 처음에 말한 미국의 생물권 2 호와 비슷하다. 모두 하나의 환경을 시뮬레이션하여 기후변화를 연구하지만,' 전 세계' 의 연구 범위는 더 넓을 뿐이다.

이 밖에도 최근 지구 온난화로 인한 극단적인 기상 사건이 계속 증가하고 있다는 사실을 알게 된 적이 있습니까? (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 지구 온난화, 지구 온난화, 지구 온난화, 지구 온난화, 지구 온난화) 태풍, 폭우, 가뭄, 추위와 더위의 기온, 심지어 때때로 우리 옆도시에서는 폭우가 내리고 있지만 우리는 맑은 날이다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 계절명언) 이렇게 갑작스럽고 변화가 강한 날씨가 바로 지구 온난화의 문제이다.

우리는 이러한 극단적인 날씨를 통제할 수는 없지만, 일기예보처럼 예측할 수 있다.

하지만 일기예보는 거의 믿을 수 없는 것으로 알려져 있지만,' 전 세계' 에 탑재된 고성능 컴퓨팅은 데이터 계산에 대한 강력한 지원을 제공하며, 매우 높은 컴퓨팅 능력을 통해 패턴의 공간 해상도를 높일 수 있습니다. 즉,' 전 세계' 는 극단적인 날씨와 기후사건을 정확하게 예측할 수 있고, 정교하고 완벽한 모델을 이용하여 기상 신호를 더욱 전면적으로 포착하여 우리나라의 극단적인 재해에 대한 방어에 담을 하나 더 추가할 수 있다는 것이다.

그리고 세계가 발전함에 따라 도시화 문제로 인한 오염이 더욱 심각해지고 있다. "전 세계" 가 완성되면 고정밀 대기 오염 분류가 진행되어 대기 중 화학 성분 배출, 금속 시뮬레이션을 시뮬레이션하여 오염의 근원을 추적하는 역할을 한다.

즉,' 전 세계' 는 시뮬레이션을 통해 어느 집이 오염물질을 배출하고 있는지 알 수 있고, 좀 일찍 완공할 수 있다면 후쿠시마 근처에도 핵오수가 나타나지 않을 것이다.

결론적으로,' 전 세계' 는 우리나라의 전면적인 과학 발전을 촉진할 것이며, 지구의 비밀을 탐구하고 환경오염을 다스릴 정도로 크지만, 그것의 출현은 반드시 우리로 하여금 지구 기후 문제에 대해 더 많은 발언권을 갖게 할 것이다.

올해 우리 과학원은' 전 세계' 가 곧 건설될 것이라고 발표했다. 이것은 우리의' 대국 중장기' 일 뿐만 아니라 전 인류에게 더 많은 생태 환경 방면의 연구를 가져다 줄 것이다.

"전 세계" 의 특수성은 지구의 진화 역사를 시뮬레이션할 수 있게 해 주며, 우리가 말한 공룡 시대, 대양 시대, 심지어 수만 년 후의 지구가' 전 세계' 에서 실현될 수 있게 해 주며, 함께 그 반짝이는 등장을 기대합시다.