[디지털경제뉴스 박시현 기자] 아마존웹서비스(AWS)와 포뮬러 원 그룹(Formula One Group, 이하 F1)은 달리는 레이싱 카의 기체역학을 분석하는 전산유체역학 연구(Computational Fluid Dynamics, 이하 CFD)를 완료하고, 2021년 시즌의 차량 설계를 대폭 변경했다고 밝혔다.
이 연구는 5억 5천만 개의 데이터 포인트로 구성된 1,150개의 컴퓨팅 코어를 사용해 앞서 달리는 레이싱 카의 후류가 다른 차량에 미치는 영향을 모델링하여 분석했다.
F1은 AWS를 통해 기존 분석 시간 60시간을 18시간으로 70% 단축시켰다. 아마존 EC2를 이용해 6개월 간 연구를 지속했는데 슈퍼컴퓨터급 성능을 최소 비용으로 구현했다는 점에 의의가 있다는 게 AWS 측의 설명.
F1 경주차는 주행 중 아래쪽으로 누르는 공기의 힘이 차량 성능을 결정하는 요소가 된다. 이 다운포스는 고속 주행 시 바퀴가 미끄러지지 않게 해 코너에서 더 빨리 빠져나갈 수 있게 한다. 기존에는 초근접 후면 차량은 다운포스를 상실해 앞선 차량을 추월하기 어려웠다. 한 대 거리로 뒤에서 주행하는 차량은 다운포스를 최대 50% 상실한다.
F1은 다운포스 상실을 줄이기 위해서 AWS를 통해 근접주행 시 공기역학이 어떻게 상호작용하는 지를 관찰하고, 이를 바탕으로 이미 제안된 2021년도 경주차 설계를 대폭 변경해 다운포스 유실을 15%로 막을 수 있었다.
이에 따라 프론트 윙, 서스펜션, 후면 설계, 바닥 터널, 휠 후류 제어 장치 등 전면 설계 변경이 이뤄졌으며, 최초로 18인치 휠의 로우 프로파일 타이어가 채택됐다.
CFD 연구에는 광범위한 컴퓨팅 용량을 갖춘 고성능 컴퓨팅 클러스터가 필요하다. F1이 이를 자체적으로 갖추려면 엄청난 초기자본과 구매 비용 뿐만 아니라 하드웨어 최신 버전 교체 등 기계 노후화 방지를 위한 비용도 필요했다.
그러나 AWS가 제공하는 탄력적이고 확장 가능한 클라우드 인프라를 통해 이 문제를 손쉽게 해결할 수 있었다. AWS 클라우드는 거의 무제한적인 용량을 제공해 기업들이 자체 인프라의 한계를 극복하고 혁신을 이루도록 돕는다.
F1은 아마존 EC2의 AWS 패러렐클러스터(AWS ParallelCluster)를 사용해 OpenFOAM CFD 프레임워크를 실행하고, 아마존 S3를 이용해 데이터를 보관했다.
F1은 클라우드의 확장성을 이용해 기존보다 훨씬 많은 양의 코어에 대해 시뮬레이션을 실행할 수 있었다. 이에 따라 일주일 안에 분석할 수 있는 난기류 시뮬레이션 개수가 2개에서 5개로 늘어났다.
향후에는 2,300여 개 코어로 확대하고, 아마존 세이지메이커(Amazon SageMaker) 등 AWS 머신러닝 툴을 도입해 더욱 최적화된 설계를 추진할 계획이다.
