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가상세포 응용시스템(insilicoCell) 개발
작성자 관리자 등록일 2012.10.15 조회수 1850
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가상세포 응용시스템(insilicoCell) 개발

최근 산업계에서 주목받고 있는 생명과학분야는 다양한 신약 개발은 물론 향후 미래의 맞춤형 의료를 실현하기위한
핵심분야로 이에 대한 체계적인 연구가 수행되어지고 있다.

특히 막대한 양의 생물정보를 효율적으로 취합하고 이를 분석하여 핵심적인 유전자와 단백질을 찾아내는 과정은 고도의 전문성이 요구되며, 정보기술의 도움이 필요한 실정이다. 슈퍼컴퓨팅본부 차세대연구환경개발실에서는 국가적으로 생명과학분야의 연구를 촉진하기 위하여 대규모의 생물정보를 손쉽게 통합하고 분석할 수 있는 가상세포 응용시스템을 구축하고 있으며, 생명현상의 모델을 데이터마이닝기법을 통해 생성하고 연구자에게 제안함은 물론 이를 시뮬레이션을 통해 작용기작을 예측할 수 있는 가상세포 응용시스템을 개발하였다.




가상세포응용시스템은 가상연구환경에서 대규모의 생물학적 반응네트워크 분석도구를 통합하여 연구자가 손쉽게 세포내의 상호작용정보를 볼수 있을뿐만 아니라 이를 활용하여 세포내의 반응은 가상으로 시뮬레이션해봄으로써 손쉽게 연구를 수행할 수 있는 특징이 있다.




현재 한국인삼공사를 비롯하여 국내외 연구기관과 협력하여 고부가가치의 연구와 제품을 개발할 수 있는 국가적
연구분석인프라가 될것으로 예상된다.



데이터 가시화 기술 개발

슈퍼컴퓨팅본부 차세대연구환경개발실에서는 고성능 컴퓨팅 환경에서 대용량 시뮬레이션 데이터를 효과적으로 분석하고 가시화할 수 있는 프레임워크인 GLOVE(GLObal Virtual Environment) 시스템을 설계, 개발함으로써 병렬 데이터 처리, 고해상도 렌더링 등 복잡한 데이터를 분석하기 위한 가시화 도구를 제공한다. GLOVE 시스템은 응용 연구자가 접근하기 쉬운 사용자 인터페이스를 제공하므로 비 숙련자가 대용량 데이터를 효과적으로 병렬처리함으로써
실시간으로 데이터를 분석하고 가시화할 수 있는 기반 환경을 제공한다.



<GLOVE 구조>
 

<GLOVE 구조> 그림에서 볼 수 있듯이 GLOVE는 GIVI와 GLORE, 그리고 GIP, 이 세 부분으로 나눌 수 있다. GIVI는 GLOVE의 통합 인터페이스 환경으로 사용자의 요청을 GLORE로 전달하고 GLORE 의 가시화 결과를 렌더링해서 보여준다. GLORE는 대용량 데이터를 가공하는 엔진으로, 사용자가 원하는 형태로 데이터를 가공하는 역할을 수행한다. 이 때, GIVI와 GLORE 사이의 요청과 결과 전달은 GIP이라는 프로토콜로 수행된다. GLOVE의 이런 구조는 인터페이스 부분과 핵심 렌더링 기능을 물리적으로 분리할 수 있게 해주므로 충분한 그래픽 처리능력을 갖추지 못한 시스템을 가지지 못한 사용자라도 원격지의 고성능 컴퓨터를 이용해서 대용량 데이터를 처리할 수 있다. 그림에서 볼 수 있듯이 GLOVE는 High-end VR client와 Low-end client를 모두 지원한다.

차세대연구환경개발실에서는 GLOVE에 대한 개발을 지속적으로 수행하는 한편, 이를 이용해서 대용량 시뮬레이션 데이터에 대한 가시화 지원 업무도 수행하고 있다. GLOVE를 이용한 대표 가시화 사례로는 건국대학교의 CFD 해석코드를 이용해서 로터 회전으로 인한 와류의 생성에 대한 고정밀 CFD 계산을 수행한 데이터를 가시화한 결과를 들 수 있다.




<대용량 시뮬레이션 데이터 가시화 지원 사례:CFD 시뮬레이션 데이터>


 
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