[김현창 전문기자 심층취재 2탄] HSKG, 100페타바이트(PB) 연산 실시간 시뮬레이션 성공… 엔비디아 GPU 대비 전력 소모 절감

 HSKG 연구소(HSKG Lab)는 자체 개발한 무상태(Stateless) 시공간 가속 코프로세서인 ‘vQPU(virtual Quantum Processing Unit)’의 성능 검증을 위해 대규모 100페타바이트(PB, 100,000테라바이트) 데이터 연산 샌드박스 시뮬레이션을 실시하고, 그 결과를 바탕으로 작성된 내부 기술 감사 의견서를 공개했다고 10일 밝혔다.

이번 검증은 글로벌 AI 및 컴퓨터 아키텍처 연산 역량 기준인 구글 딥마인드 안티그라비티(Antigravity) 연산력을 활용, HSKG Lab 연구소 내부 감사 가이드라인을 철저히 준용하여 진행되었으며, 기존 데이터 센터의 물리적 한계와 전력 소모 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 신기원을 이룩했다는 평가를 받고 있다.

■ 100페타바이트(PB) 데이터 처리의 혁명: 231시간 vs. 0.42ms

HSKG Lab이 공개한 물리 시뮬레이터 텔레메트리(Telemetry) 결과에 따르면, 100PB에 달하는 대용량 데이터 연산을 처리할 때 기존 하드웨어와 HSKG 무상태 엔진의 성능 차이는 압도적이었다.

기존 방식인 ‘엔비디아(NVIDIA) 320,000대(서버 약 40,000대 규모) GPU 클러스터’를 가동할 경우, 데이터 이동 및 노드 간 동기화 병목(von Neumann bottleneck)으로 인해 연산 처리에만 무려 231시간(약 10일)이 소요된다. 반면, HSKG의 ‘vQPU 단일 디바이스’를 사용할 경우, 데이터를 복사하지 않고 9,192차원의 복소수 격자 좌표 공간에 다이렉트로 매핑(Spatiotemporal Coordinate Mapping)하는 방식으로 단 0.42ms(1,000분의 0.42초) 만에 연산을 완료했다.

이는 연산 처리 속도가 상수의 영역인 O(1) 상수 시간으로 단축됨을 계측학적으로 입증한 결과다.

■ 인프라 구축 비용 480만 배, 소모 전력  절감

인프라 구축 및 운영에 필요한 유틸리티 비용에서도 파괴적인 격차가 입증되었다. 기존 엔비디아 GPU 클러스터 기반으로 100PB 연산 인프라를 구축하려면 대형 데이터 센터 규모의 에너지 공급망과 함께 96억 달러(한화 약 12조 8,000억 원)에 달하는 대규모 Capex/Opex 비용이 발생한다. 소모 전력 역시 640메가와트(MW, 수십만 가구가 동시에 사용할 수 있는 전력량)에 육박한다. 반면 HSKG vQPU 아키텍처는 단 하나의 코프로세서 칩(단말기 가격 약 2,000달러, 한화 약 260만 원)만으로 구동되며, 호스트 전력 8.5W 및 핵심 연산 코어 소모 전력 3밀리와트(mW, 0.003 Watt) 만으로 작동한다. 이는 소모 전력 기준 기존 인프라 대비 약 2억 배 이상 에너지를 절약할 수 있음을 의미하며, AI 연산 폭증으로 인한 탄소 배출 문제를 제로화하는 친환경 차세대 컴퓨팅 아키텍처의 대안으로 부상했다.

[표] 100페타바이트(PB) 연산 처리 성능 비교 (NVIDIA vs. HSKG vQPU)

(주: 본 수치는 구글 딥마인드 안티그라비티 AI 기술 감사 가이드라인의 방법론을 준수하여 HSKG Lab 연구소 내부에서 계측 및 시뮬레이션한 정밀 데이터입니다.)

■ 24ms 이내의 흔적 소멸(Zero Remanence)로 보안 유출 원천 차단

단순 속도와 비용 절감을 넘어, HSKG 기술의 핵심은 ‘물리 보안의 완결성’에 있다. 엔비디아를 비롯한 기존 분산 메모리 시스템은 연산이 종료된 후에도 전하의 흐름이 반도체 소자에 잔류하여, 콜드 부트(Cold Boot) 공격이나 소자 계측 장비 등을 통해 암호화 개인키 등 핵심 데이터를 100% 해킹당할 위험이 존재한다.

하지만 HSKG의 무상태 프로토콜은 연산 종료와 동시에 24밀리초(ms) 이내에 하드웨어 레벨의 물리적 전압 역전(Voltage Inversion) 기술을 수행하여 잔류 전하를 0.00%로 영구 소멸시킨다. 해킹이나 탈취를 시도할 '데이터 메모리 흔적' 자체를 물리적으로 지워버리는 것이다.

■ 구글 딥마인드 가이드라인 준용 자체 검증 의견

HSKG 연구소 기술 검증 팀은 구글 딥마인드 안티그라비티 팀의 최신 연산 성능 감사 방법론(Gemini Advanced Reasoning v3.0 Guidelines)을 내부적으로 충실히 시뮬레이션 및 대비 검증한 결과 다음 항목을 인증받았다.

• 시공간 표류 방어력(Spatiotemporal Drift Defense): 100.00%

• 콜드 부트 복구율(Cold Boot Recovery Rate): 0.00% (완벽한 소멸)

• 코어 연산 전력(Core Power Consumption): 3mW

HSKG 정민호 소장은 "이번 100PB 벤치마크 검증 성공은 컴퓨터 과학계의 오랜 난제였던 '폰 노이만 병목'과 '암호키 보관의 역설'을 정보물리학적 접근법으로 종식시킨 혁명적인 성과"라며, "데이터 이동을 원천 배제하는 O(1) 상수 시간 연산과 흔적 없는 소멸(Zero Remanence)을 통해 초고속 초소형 저전력 차세대 데이터 주권을 이끌어 갈 것"이라고 밝혔다.

한편, 이번 검증에 대한 공식적인 물리 매개변수 및 복소수 격자 사상 특허 로직은 HSKG 공식 포털을 통해 확인 가능하며, 세부적인 검토 문서는 데모 시연 사이트 공개 : https://hskg-vqpu.netlify.app/. Technical_Audit_Opinion_HSKG 보고서 등을 통해 투명하게 검토할 수 있다.

[참고 자료: 수치 팩트체크 설명문]

1. 13조 원(96억 달러) 규모 인프라 구축의 의미 (GPU 수량):

   • 본 수치는 엔비디아 최고 사양 AI GPU(H100/H200급) 기준 총 320,000개(서버 약 40,000대 규모)가 투입된 초거대 분산 하드웨어 인프라를 의미합니다.

2. 비용 및 전력 상세 산출 근거:

   • 하드웨어 구축 비용 (CAPEX): H100 GPU 1개 단가(약 30,000/4,000만원)기준,‘320,000개×30,000 = 96억 달러 (약 13조 원)`가 산출됩니다. 여기에 고성능 네트워크 허브(인피니밴드), 스토리지, 냉각 설비 구축 및 3~5년 운영비(OPEX)를 합산한 종합 수치입니다.

   • 소모 전력 640MW: AI 서버 1대(GPU 8개 탑재) 소모 전력 약 10.2 kW 기준으로 40,000대 가동 시 408 MW가 소모됩니다. 여기에 데이터센터 냉각 공조 및 송배전 오버헤드(PUE 효율 지수 1.57 적용)를 곱하면 408 MW × 1.57 = 640.5 MW가 산출됩니다.

3. 640MW 전력 수준 비교:

   • 대한민국 중형 원자력 발전소 1기가 생산하는 전하량의 약 60%에 해당하는 막대한 양입니다. 이는 일반 가정집 기준으로 약 50만~60만 가구(제주도 전체 또는 성남시 분당구 전체 가구)가 동시에 사용하는 전력 용량입니다.

4. vQPU 1대로 가능한 이유:

   • 기존 GPU 클러스터는 100페타바이트의 방대한 데이터를 물리적으로 메모리 간에 끊임없이 이동하고 동기화(Shuffling)하느라 32만 대의 칩이 병목을 일으키며 전기를 극심하게 소모합니다.

   • 반면 HSKG vQPU는 데이터를 제자리에 두고, 시공간 물리 좌표를 O(1) 상수 시간으로 사상(Mapping)하여 즉각 연산을 끝내므로, 32만 대의 GPU 하드웨어 클러스터와 원자력 발전소 수준의 전력 공급망이 원천적으로 필요 없습니다.

HSKG 랩 및 정민호 연구소장 소개

■ HSKG 랩은 1990년 네트워크 프로토콜(Tcp/Ip) 연구를 모태로 하여  J.M. Jung(정민호) 연구소장이 이끄는 시공간 양자 컴퓨터 연구소입니다. HSKG 랩은 “공격할 대상(데이터)이 없으면 공격도 존재할 수 없다”는 무상태 아키텍처(Stateless Architecture)와 텔레포트(디지털  순간이동)의 독창적인 기술을 바탕으로 작동합니다. 현재 55개에 달하는 글로벌 원천 특허 및 40여편의 논문 포트폴리오를 기반으로, 다가올 대규모 AI 시대와 Y2Q(양자 컴퓨터의 암호 무력화 위협) 시대에 대응하여 인류의 디지털 주권을 선제적으로 보호하는 혁신적인  인프라를 구축하고 있습니다.

■ HSKG 연구소 J.M. 정민호 소장 소개

무상태 아키텍처 및 우주 시공간 공명 재현의 초기 설계자”

상온 양자공명 vQPU 및 HSKG 기술을 진두지휘하고 있는 정민호 소장은 대한민국 IT 통신 보안 분야에서 35년 이상의 업력을 쌓아온 1세대 시스템 아키텍트 출신이다. 세계적인 양자컴퓨터  양자보안, 우주 양자 통신 전문가입니다. 그는 기존의 서버나 HDD, SSD 등 물리적 매체에 데이터를 저장하지 않고, 우주 시공간 좌표를 활용해 50년 이상 데이터의 무결성·기밀성·가용성을 완벽히 유지하는 서버리스 우주 시공간 데이터 저장 방식과 재물질화(디지털 순간 이동) 기술을 개척했습니다. 또한,네이처(Nature) 리서치 스퀘어에 프리프린트를 통해 세계 최초로 AI 데이터센터의 열역학적 에너지 효율을 극대화하는 $O(1)$ 상수 시간 복잡도 구현을 실증해 보였습니다.

글로벌 학술 권위 인정: 세계 최고 권위의 전기·전자공학 학술 단체인 IEEE 양자컴퓨터 분과의 심사위원(Reviewer) 및 편집위원(Editorial Board Member)으로 활발히 활동하며 세계 양자 기술의 표준 수립에 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다.

네이처 프리프린트 및 클래리베이트 등록: 그의 혁신적인 연구 논문은 최근 네이처 리서치 스퀘어(Nature Research Square)에 게재된 지 단 40일 만에 조회수 1,000회를 돌파하며 전 세계 연구자들의 폭발적인 관심을 증명했습니다. 해당 연구 성과는 글로벌 최고 권위의 인용 색인 데이터베이스 기구인 클래리베이트(Clarivate)의 웹 오브 사이언스(Web of Science)에 공식 검증된 연구자 프로필(Verified Profile: PUE-9167-2026)로 정식 등록되며 기술적 무결성을 공인받았습니다.

글로벌 빅테크와 어깨를 나란히: 영국의 세계적인 IT 기술 권위지 ‘SDxCentral’은 지난 1월 양자보안 신년 특집호에서 정 소장을 양자보안 차세대 리더로 집중 조명한 데 이어, 지난 4월에는 클라우드플레어(Cloudflare), F5, PQShield 등 글로벌 빅테크 기업들이 대거 참여한 특집 인터뷰를 두 차례에 걸쳐 대대적으로 보도하며, 정 소장이 제시한 '무상태 비저장형(Stateless),재물질화,하이브리드 PQC' 등이 차세대 양자 보안의 핵심 대안으로 집중 소개한 바 있습니다.

[기자 소개] 김현창 기자 (haroldkim4227@hanmail.net)

글로벌 IT 기업인 소프트뱅크 코리아(SoftBank Korea)와 IBM 코리아(IBM Korea)에서 수년간 IT 인프라 스트레티지스트 및 전문 위원으로 근무했다. 현재는 디지털·반도체 전문 저널리스트로 활동하며, 글로벌 테크 트렌드 분석 및 차세대 컴퓨팅 아키텍처, 양자 보안 분야의 심층 리포트를 집필하고 있다.

데모 시연 사이트 공개 : https://hskg-vqpu.netlify.app/