가장 큰 성과 중 하나는 다음과 같습니다. GTC 2025 컨퍼런스NVIDIA CEO의 성명을 인용하자면 젠슨 황의 기조연설: “에너지는 우리에게 가장 중요한 자원입니다.”

황 CEO는 기조연설 내내 새로운 GPU 및 데이터센터 하드웨어와 함께 에너지 효율 통계, 특히 메가와트당 토큰 처리량을 공개하며 이러한 강력한 메시지를 이어갔습니다. 고성능 컴퓨팅(HPC)과 AI 워크로드가 더 많은 전력을 요구함에 따라, 에너지 부문은 새로운 에너지원, 방법론 및 프로세스 개선에 투자하여 생산량을 확대하기 위해 빠르게 진화하고 있습니다. 점점 더 많은 기업이 클라우드에서 하이퍼스케일 컴퓨팅에 의존함에 따라, 업계 최종 사용자와 기술 선도 기업 모두 새로운 기술을 활용하여 증가하는 에너지 비용을 제어하고 애플리케이션 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 면밀히 검토하고 있습니다. 

CAE 시뮬레이션 및 설계에 초점을 맞춘 GTC 세션 트랙에서 SLB(이전 명칭: 슐럼버거) 그리고 Rescale의 프레젠테이션 NVIDIA 하드웨어와 소프트웨어로 구동되는 첨단 시뮬레이션 기술이 에너지 산업에 어떻게 혁신을 가져오는지 보여주었습니다. Rescale의 CEO 요리스 푸어트 및 SLB의 시뮬레이션 기술 고문 Gocha Chochua 새로운 GPU 하드웨어를 전문 HPC 및 AI 소프트웨어와 결합하면 실제로 중요한 엔지니어링 분석의 속도와 비용 효율성이 엄청나게 향상되어 상당한 성과를 거두고 있다는 내용의 세션을 진행했습니다. 

에너지 시뮬레이션을 위한 새로운 기술 탐색

에너지 분야의 엔지니어링 팀은 최신 컴퓨팅 방법과 기술을 사용하여 더욱 빠르고 효율적인 R&D 결과를 제공하는 데 주력하고 있습니다. 수동적이고 분산된 워크플로우에 제약을 받는 기존 방식은 더 이상 증가하는 수요를 충족하기에 충분하지 않습니다. 에너지 기술 분야의 글로벌 리더인 SLB는 이러한 과제를 정면으로 해결하기 위해 첨단 시뮬레이션 기술을 도입했습니다. SLB는 결합 전산 유체 역학(CFD)과 이산 요소 모델링(DEM)에 최적화된 GPU 하드웨어를 활용하여, 석유 회수 공정에 심각한 지장을 초래할 수 있는 다운홀 장비의 스케일 증착과 같은 중요한 엔지니어링 과제에 대한 솔루션을 가속화합니다. 이러한 결합 또는 하이브리드 오일러리안-라그랑주 시뮬레이션은 유체 흐름과 개별 입자 상호작용이 모두 명시적으로 계산되고 서로 영향을 미치기 때문에 매우 많은 계산량과 시간이 소요됩니다. 이러한 시뮬레이션을 통해 적시에 정확한 결과를 얻는 것은 대규모 계약 체결, 배포 기간 수개월 단축, 그리고 안정적인 해양 운영 보장에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 

컴퓨터 지원 엔지니어링에 대한 SLB의 혁신적인 접근 방식

SLB의 혁신적인 접근 방식은 Rescale 클라우드 플랫폼에서 NVIDIA GPU를 활용하여 지하 조건 및 입자 거동을 세부적으로 모델링하는 것을 포함합니다. 이러한 조합을 통해 유정 생산성 향상, 생산 전략 최적화, 유지보수 비용 절감을 위한 고충실도 시뮬레이션이 가능합니다. 특히 브라질의 염전과 같은 고염분 환경에서 이러한 시뮬레이션은 탄화수소 생산의 효율성과 위험 완화에 대한 새로운 기준을 제시합니다.

핵심 기술 및 사용 사례

• CAE를 위한 GPU 가속: SLB는 GPU 가속을 활용하여 시뮬레이션 속도와 효율성을 크게 향상시켰습니다. 예를 들어, 기존에는 자체 장비로 180일이 걸렸던 다운홀 밸브의 CFD-DEM 연계 시뮬레이션을 이제 NVIDIA GPU를 사용하여 훨씬 짧은 시간 안에 완료할 수 있습니다. Rescale의 클라우드 기반 HPC 플랫폼이를 통해 장비의 적격성 평가가 빨라질 뿐만 아니라 비용과 온실가스 배출도 감소합니다.
  Rescale의 설립자 겸 CEO인 조리스 푸르트는 GPU 가속의 중요성을 강조했습니다. "속도는 10배 이상 빨라졌고 비용은 20배나 절감되었는데, 정말 놀랍습니다. 게다가 180일 동안 컴퓨터를 사용한다면 대기 시간을 제외하고 얼마나 많은 비용이 들까요?"

• AI 강화 시뮬레이션: AI 대리자 모델과 차수 감소 모델(ROM)은 시뮬레이션 결과를 더욱 빠르게 도출하여 더욱 효율적이고 지속 가능한 에너지 생산을 가능하게 합니다. 이러한 모델은 엣지(edge)에 구축되어 신속한 현장 의사 결정 기능을 제공합니다. 예를 들어, SLB는 현장 운영에 ROM의 메탄 누출 감지 기능을 활용하여 속도를 3,600배 향상시켜 실시간 시각화 및 누출 조기 감지를 가능하게 했습니다.
  
  SLB의 초추아는 AI 강화 시뮬레이션의 효과를 강조했습니다. "감소 차수 모델을 사용하여 센서 데이터를 사용하여 누출 위치를 파악하는 역문제를 해결하는 데 필요한 수많은 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 성긴 메시에 대한 기본적인 전산유체역학 시뮬레이션조차도 약 한 시간이 걸립니다. 따라서 실시간 예측을 위해 현장 가장자리에 컴퓨터를 배치하는 것은 비현실적입니다."

• 실시간 3D 시각화: NVIDIA 옴니버스 시뮬레이션 결과의 실시간 3D 시각화를 통해 협업 및 의사 결정 개선을 지원합니다. 이 기술을 통해 엔지니어는 메탄 플룸 시뮬레이션과 같은 복잡한 현상을 실시간으로 시각화하여 배출량 예측 및 완화 능력을 향상시킬 수 있습니다.

초추아는 실시간 시각화의 이점을 다음과 같이 설명했습니다. "정확한 실시간 시각화는 매우 유용합니다. 예를 들어, 이 시나리오에서는 해상 플랫폼, 풍향, 그리고 잠재적 누출원을 확인할 수 있습니다. 결과적으로 나타나는 플룸의 모양은 매우 예측 불가능하며, 시뮬레이션 없이는 예측할 수 없습니다."

Rescale과 SLB의 협업 및 결과

SLB가 Rescale 플랫폼을 통해 거둔 성공은 몇 가지 주요 프로젝트에서 분명히 드러납니다.

• 다운홀 유량 제어 밸브: SLB는 혹독한 심해 환경에서 밸브 성능을 시뮬레이션하여 장비 적격성 평가 및 생산 효율을 크게 향상시켰습니다. GPU 가속 시뮬레이션을 통해 컴퓨팅 시간을 180일에서 단 18일로 단축하고 비용을 30배 절감했습니다.

초추아는 이 프로젝트의 영향을 다음과 같이 공유했습니다. "우리는 브라질 근해에서 염분층 형성과 매우 높은 유속으로 인해 어려움을 겪었습니다. 두 가지 주요 문제는 침식과 스케일 퇴적이었습니다. 침식은 우리가 경험한 더 흔한 문제이지만, 이 특정 사례에는 그러한 조건을 처리할 수 있는 전 세계 시험 시설이 없었습니다. 따라서 해결책을 찾기 위해 첨단 CFD-DEM 연계 시뮬레이션에 의존했습니다."

• 메탄 배출 솔루션: SLB는 메탄 누출 감지를 위한 AI 강화 시뮬레이션을 구축하여 신속한 현장 의사결정을 지원하고 온실가스 배출량을 감축했습니다. 차수 감소 모델을 사용하면 실시간 예측 및 시각화가 가능해져 배출량 감축 전략의 효과가 더욱 향상됩니다.
  
  초추아는 이 솔루션의 중요성을 이렇게 설명했습니다. "메탄은 2년 동안 이산화탄소보다 훨씬 더 강력한 온실가스로, 메탄 배출로 인한 전체 온실가스 영향의 약 20%를 차지합니다. 센서가 누출을 감지하면 데이터는 태양광 타워로 전송됩니다. 그러면 중요한 질문은 누출 위치를 어떻게 정확히 파악할 수 있느냐는 것입니다. 이 문제를 해결하기 위해 여기에 표시된 감소 차수 모델과 같은 플룸 이동 모델을 연구하고 있습니다."
• 지질학 기반 지하 시뮬레이션: SLB는 지하 시뮬레이션을 위한 대리 모델링을 사용해 속도를 10배 향상시켜 지하 속성을 더 정확하게 예측하고 탐사와 생산을 가속화했습니다.
  
  초추아는 이 접근법의 이점을 다음과 같이 설명했습니다. "지하 분석에서 공극률이나 투과율과 같은 특성이 항상 정확하게 정의되는 것은 아닙니다. 직접 측정은 어려울 수 있지만, 물과 가스 절단과 같은 과거 생산 데이터가 있습니다. 이 과정에는 과거 데이터 매칭, 즉 모델의 형성 매개변수를 조정하여 관측된 과거 데이터와 거의 일치하도록 하는 과정이 포함됩니다."

엔지니어링 혁신가에게 힘을 실어주는 Rescale의 역할

Rescale의 클라우드 기반 플랫폼은 SLB와 같은 에너지 혁신 기업의 역량 강화에 중요한 역할을 합니다. Rescale은 확장 가능하고 민첩하며 비용 효율적인 HPC 솔루션을 제공함으로써 SLB가 하드웨어 한계를 극복하고 혁신에 집중할 수 있도록 지원합니다. Rescale 플랫폼은 상호 보완적인 루프를 통해 컴퓨팅을 조율하고, 데이터를 관리하고, 도메인별 AI를 개발하는 기능을 통해 제품 혁신을 가속화하는 새로운 방법을 제시합니다.

Chochua는 Rescale 플랫폼의 중요성을 강조했습니다. "Rescale과의 파트너십은 작년에 시작되었습니다. Rescale 플랫폼은 소프트웨어에 구애받지 않아 특정 코드나 공급업체에 얽매이지 않아 협업이 용이합니다. 작년부터 하드웨어 제약을 효과적으로 해소했습니다. 이전에는 시뮬레이션에 필요한 컴퓨팅 성능이 충분한지 끊임없이 고민해야 했습니다. 이제는 필요한 리소스에 무제한으로 접근할 수 있는 것처럼 느껴집니다."

컴퓨팅과 에너지 혁신의 선순환

SLB와 Rescale의 협력은 혁신의 선순환을 보여줍니다. Rescale의 클라우드 기반 컴퓨팅은 SLB의 엔지니어링 활동을 지원하여 전 세계 에너지 수요를 충족하는 데 기여합니다. 이러한 혁신의 선순환은 성능 및 비용 개선을 촉진하는 GPU 최적화와 더욱 빠르고 효율적인 시뮬레이션을 가능하게 하는 AI 대체 모델을 통해 더욱 강화됩니다.

조리스 푸르트는 이러한 순환의 중요성을 강조했습니다. "새롭고, 더 좋고, 더 지속 가능하고, 더 안정적인 에너지원을 개발함에 따라, 우리는 이를 데이터 센터에 전력을 공급하는 방식에 활용할 수 있습니다. 데이터 센터 자체도 매우 빠른 속도로 건설되고 있습니다. 그리고 다시 한번 말씀드리지만, 엔지니어들에게 있어 역사적으로 속도 제한 요소는 컴퓨팅입니다. 그리고 컴퓨팅은 에너지에 의해 속도 제한을 받습니다."

에너지 혁신에 대한 Rescale의 영향

SLB는 Rescale 클라우드 플랫폼에서 NVIDIA GPU를 기반으로 하는 첨단 시뮬레이션 기술을 혁신적으로 활용하여 에너지 분야의 효율성과 위험 완화에 대한 새로운 기준을 제시하고 있습니다. GPU 가속, AI 기반 방법, 그리고 실시간 3D 시각화를 도입함으로써 SLB는 에너지 생산의 혁신과 지속가능성을 주도하고 있습니다. Rescale의 지원 기술은 에너지 혁신가들이 어려움을 극복하고 인류를 풍요롭게 하는 새로운 방법을 모색할 수 있도록 지원합니다. 전체 프레젠테이션 보기 전체 내용은 NVIDIA GTC에서 확인하세요. 

미래를 내다보면, SLB, Rescale, NVIDIA의 협력은 에너지 기술의 발전을 지속적으로 촉진하여 더욱 지속 가능하고 효율적인 에너지 솔루션의 길을 열어갈 것입니다.

이 블로그에서 다루는 기술과 방법에 관심이 있으시다면 Rescale의 시뮬레이션 및 HPC/AI 전문가가 여러분과 소통하기를 기대합니다. 우리와 함께 시간을 예약하세요 자세한 내용을 알아보고 조직에 도움이 될 수 있는 몇 가지 이점을 추정해 보세요.