2016년 1월에 설립된 버추얼랩(Virtual Lab)은 SaaS 기반 소재 시뮬레이션 플랫폼을 개발 및 서비스하는 스타트업입니다. 버추얼랩은 인터넷 상의 가상 실험실인 Materials Square를 구축해 슈퍼 컴퓨터를 이용한 대규모 연산이 필요한 기업 및 소재 연구원들이 손쉽게 시뮬레이션을 실행할 수 있는 환경을 제공합니다. AWS 상에서 개발한 머터리얼스 스퀘어(Materials Square)와 맥스플롭스(Max Flops)를 통해 원자 및 분자 단위의 시뮬레이션이 필요한 사용자들이 고성능 컴퓨팅 서버 및 계산 소프트웨어 도입과 어려운 사용법 등의 진입장벽 없이 직관적인 인터페이스를 이용하여 신소재를 개발할 수 있는 연구 환경을 제공합니다. 버추얼랩은 고성능컴퓨터(High Performance Computer) 엔지니어 및 소재 시뮬레이션 플랫폼 개발자로 8년 이상 활동한 이민호 대표가 그동안 축적된 기술과 경험을 바탕으로 창업했으며, KIST(한국과학기술연구원)가 출자한 한국기술벤처재단의 창업지원사업과 서울시 서울창업성장센터 지원사업에 선정되어 서울 KIST캠퍼스내 홍릉벤처밸리 창업보육센터에 입주해 있습니다.
신소재 개발에 많은 기업들이 사활을 걸고 있습니다. 신소재 개발은 새로운 시장을 선점하고 지속적인 성장을 이루기 위한 미래 성장동력으로 보기 때문입니다. 하지만 일반적으로 새로운 소재를 개발하는 것은 막대한 시간과 비용이 요구되는 실험적 시행착오를 통해 이루어지기 때문에 새로운 소재가 제품으로 상용화 되기까지는 십년 이상의 기간이 걸리는 것이 일반적입니다. 이런 이유로 대기업 또는 정부 출원 연구소가 아니면 새로운 소재를 개발하는 것이 현실적으로 어렵습니다. 2000년도 초반부터 양자역학, 뉴턴역학 등 물리학 법칙을 기반으로 하는 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 원자 스케일에서부터 소재를 설계하는 새로운 소재 개발 시도가 시작되었습니다. 컴퓨터 시뮬레이션은 비용이나 인력 투입으로 발생하는 리스크를 줄일 수 있지만, 시뮬레이션에 필요한 HPC(High Performance Computer)와 그에 필요한 소프트웨어를 구매, 설치 및 유지 보수하는 것은 여전히 많은 비용과 시간이 요구되어 특별히 시뮬레이션을 전공하지 않은 연구원에게는 쉽지 않은 방법입니다.
버추얼랩의 이민호 대표는 “버추얼랩은 연구원들이 최소 수천만원에 달하는 고성능 컴퓨팅 서버를 구매하는 대신에 HPC와 소프트웨어를 SaaS 기반으로 제공해 초기의 막대한 비용 투자나 신규 인력 고용 부담없이 손쉽게 사용할 수 있도록 하고, 시뮬레이션 데이터를 얻는 만큼에 대해서만 비용을 지불하는 형태의 서비스를 제공하는 것이 목표다”고 설명했습니다.
버추얼랩의 서비스는 강력한 컴퓨팅 파워를 제공하는 HPC 기반에서 이루어지기 때문에 고객들에게 양질의 서비스를 제공하려면 최소 수백 대 이상의 대규모의 HPC를 보유하고 있어야 합니다. 수백 대 이상의 컴퓨팅 서버를 보유하는 것은 높은 초기 투자와 유지 보수 부담을 발생시켜 신생 기업인 버추얼랩 입장에서는 큰 부담이 되었습니다. 이민호 대표는 “소재 시뮬레이션 플랫폼의 사업화 가능성을 모색하던 중 AWS 클라우드 서비스와 AWS 종량제 모델을 접하게 되었고, AWS 서비스를 이용하면 합리적인 비용으로 우수한 품질의 서비스를 제공할 수 있을 것이라고 판단했다”고 밝혔습니다. “사업을 구상하던 2016년 당시에 AWS가 고성능 컴퓨팅 애플리케이션에 적합한 인스턴스를 제공하고 있었고, 사용 시간에 비례하여 과금하는 AWS의 과금 정책 덕분에 ‘머터리얼스 스퀘어’와 ‘맥스플롭스’ 서비스를 사용자에게 더 합리적인 가격 정책으로 제공할 수 있었다”고 설명했습니다.
버추얼랩은 사용자 컴퓨팅 요청을 Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2) 인스턴스에 자동적으로 분산되도록 구성했습니다. 단발성으로 계산이 끝나는 작업은 AWS Lambda를 이용하고 있습니다. 또한 버추얼랩의 플랫폼은 기본적으로 연구자들의 연구 데이터를 중앙에서 보관하고 있기 때문에 데이터의 안정성과 보안을 위해 Amazon Simple Storage Service(Amazon S3)를 사용하고 있습니다.
이민호 대표는 “SaaS 기반 서비스인 머터리얼스 스퀘어와 맥스플롭스는 고성능 컴퓨팅 파워를 필요로 하기 때문에 사용한 만큼만 지불하는 AWS의 요금제가 매우 큰 장점이었다. 게다가 온디맨드 서비스로 구성할 경우 가격 경쟁력에서 불리할 수 있지만, 예약 인스턴스(Reserved Instance)를 이용하고 스팟 인스턴스(Amazon EC2 Spot Instance)를 최대한 활용함으로써 약 60%의 비용 절감을 이룰 수 있었다”고 설명했습니다. 이처럼 지속적으로 비용을 최적화할 수 있는 여러 가지 옵션을 제공하는 점이 매우 만족스러웠다고 얘기했습니다. 온프레미스에서는 AWS가 제공하는 버튼 하나를 개발하기 위해서 시스템 엔지니어 한 명을 배정해야 가능했습니다. 하지만 AWS에서는 몇 번의 클릭만으로 시스템 구축 및 운영까지 가능해 인프라 관리에 투입되는 IT 인력을 최소화할 수 있었다고 전했습니다.
버추얼랩은 이런 AWS의 장점을 십분 활용해 사용자가 쉽게 시뮬레이션할 수 있도록 직관적인 인터페이스를 탑재한 소재 시뮬레이션 플랫폼을 제공할 수 있었습니다. 소재 시뮬레이션 연구를 위한 원자 단위 시뮬레이션을 지원하기 위해 컴퓨팅 리소스를 오토스케링을 통해 수 분 내에 수 천 대까지 빠르게 확장해 시뮬레이션 시간을 단축하고, 연구 비용을 절감할 수 있었습니다. 덕분에 사용자들은 기존의 온프레미스 컴퓨팅 환경에서 약 900일 걸려 얻을 수 있던 데이터를 단 3일 안에 얻을 수 있게 되었습니다. 이민호 대표는 “다년간 비전문가를 대상으로 소재 시뮬레이션할 수 있는 플랫폼을 개발한 덕분에 IT 개발자가 아닌 소재 개발 연구원의 입장에서 사용하기 편한 플랫폼을 개발하게 되었다. AWS 기반의 HPC를 자동으로 구성해서 사용자에게 제공하기 때문에 HPC나 리눅스에 대한 배경 지식이 없는 사용자도 손쉽게 시뮬레이션을 할 수 있게 개발했다”고 말했습니다. 또한 버추얼랩의 서비스가 초기 높은 비용으로 시뮬레이션 도입을 망설였던 연구원들에게 최소한의 시간과 비용으로 최대의 연구성과를 얻을 수 있도록 도움이 되기를 기대한다고 전했습니다.
버추얼랩은 AWS 글로벌 인프라를 이용해 한국뿐만 아니라 전세계 소재 연구를 원하는 기업과 연구기관 등에 시간과 장소 제약없이 글로벌 서비스를 제공할 수 있게 되었습니다. 앞으로도 AWS와의 파트너십을 통해 상호 시너지를 낼 수 있는 좋은 파트너로 성장하기를 기대하고 있습니다.
더 자세한 내용은 https://aws.amazon.com/ko/partners/ 페이지를 방문하십시오.