과학, 기술, 고성능 컴퓨팅의 풍요로운 숲을 보호하기

최첨단 분야에서 일해본 사람이라면 혼자서 그곳에 도달하지 않았다고 말할 것입니다. 우리 주머니에 들어가거나 고속도로를 달리게 하는 획기적인 기술들은 거대한 과학 및 공학 생태계의 결과물입니다. 진보는 선형적이지 않으며 완전히 예측 가능하지도 않습니다. 과학을 위한 과학인 기초 과학은 종종 누군가가 "이상하다" 또는 "재미있네"라고 중얼거릴 때 일어납니다. 페니실린, 방사능, 전자레인지와 같은 많은 일상적인 발견들이 이런 방식으로 시작되었습니다.

1950년, 미국 정부는 국가 성장에 기초 과학이 중요하다는 것을 인식하고 국립과학재단(NSF)을 설립했습니다. 명시된 임무는 "과학의 발전을 촉진하고, 국가 건강, 번영, 복지를 증진하며, 국가 방위를 확보하는 것"입니다. NSF의 범위는 처음 포트폴리오에 없었던 사회 및 행동과학, 공학, 과학 및 수학 교육을 포함하여 여러 분야로 확장되었습니다. NSF는 모든 비의료 연구 분야를 지원하는 임무를 가진 유일한 미국 연방 기관입니다. NSF는 직접 연구를 수행하지 않고, 미국 전역의 학술 교수 및 조직에 연구 자금을 제공합니다.

NSF는 또한 국가나 다른 폐쇄된 조직에 의한 중앙화된 지식의 통제를 방지하기 위해 만들어졌습니다. 그렇기 때문에 NSF와 다른 공공 정부 조직들은 납세자 자금으로 이루어진 연구에 대한 공개 접근을 제공합니다.

NSF 이전에, 국립보건원(NIH)은 1887년에 설립되었으며 미국 보건복지부(HHS)의 일부입니다. 주요 목표는 생물의학 및 공중 보건 연구를 지원하는 것입니다.

현대 과학과 공학은 고성능 컴퓨팅(HPC) 없이는 불가능합니다. 단백질이 어떻게 접히는지 결정하는 것부터 자동차 충돌을 시뮬레이션하는 것까지, HPC는 과학자와 엔지니어에게 비용을 절감하고 귀중한 도구입니다. HPC 시스템을 개발하고 사용하는 데 있어 기초 연구의 필요성은 항상 NIH, NSF, DOE, NASA, DARPA 등을 포함한 미국 과학 기관들의 목표였습니다.

1985년, NSF는 다섯 개의 새로운 슈퍼컴퓨팅 센터 설립에 자금을 지원하기 시작했습니다:

• 프린스턴 대학의 존 폰 노이만 센터
• 코넬 대학의 코넬 이론 센터

• 카네기 멜론 대학, 피츠버그 대학, 웨스팅하우스의 공동 노력인 피츠버그 슈퍼컴퓨팅 센터(PSC)
• 일리노이 대학교 어바나-샴페인의 국립 슈퍼컴퓨팅 응용 센터(NCSA)

1981년, NSF는 연구자들이 NSF가 자금을 지원하는 슈퍼컴퓨팅 센터에 접근할 수 있도록 학술 연구 네트워크를 만들었습니다. 이 자원은 NFS 네트워크(NSFNET)였습니다. NSFNET는 일반 목적의 연구 네트워크로, 다섯 개의 슈퍼컴퓨팅 센터와 콜로라도 볼더에 있는 NSF가 자금을 지원하는 국립 대기 연구 센터(NCAR)를 연결하는 허브가 될 예정이었습니다.

NSF-backbone 56K (출처: 위키피디아)

1993년, 일리노이 대학교 어바나-샴페인의 NSF 지원 NCSA의 학생들과 직원들은 Mosaic을 개발했습니다. 이것은 그래픽과 텍스트를 모두 포함한 월드 와이드 웹 페이지를 볼 수 있게 하는 최초의 무료 웹 브라우저였습니다. 18개월 이내에 NCSA Mosaic은 백만 명 이상의 사용자가 선택한 웹 브라우저가 되어 웹 사용자 수의 기하급수적인 증가를 가져왔습니다.

1994년, NSF는 DARPA 및 NASA와 함께 디지털 라이브러리 이니셔티브를 시작했습니다. 첫 여섯 개의 보조금 중 하나는 스탠포드 대학에 지급되었고, 그곳에서 두 대학원생인 래리 페이지와 세르게이 브린은 키워드가 아닌 웹 페이지 간의 링크를 순위 매기는 방법으로 독특하게 사용하는 검색 엔진을 개발하기 시작했습니다. 이들은 나중에 구글이라는 이름으로 이 엔진을 상업화했습니다.

1996년, NSF가 자금을 지원한 연구는 남극 위 대기의 화학이 심각하게 비정상적이며 주요 염소 화합물의 수준이 크게 높아졌다는 것을 명백히 확립했습니다. 두 달 간의 집중적인 연구를 통해 NSF 연구원들은 오존 구멍에 관해 지금 알려진 대부분의 내용을 배웠습니다.

1998년, NSF의 지원을 받는 두 개의 독립적인 천문학자 팀은 우주의 팽창이 실제로 가속화되고 있다는 것을 발견했습니다. 마치 이전에는 알려지지 않았던 어떤 힘, 지금은 암흑 에너지라고 제안되는 것이 은하들을 점점 더 빠른 속도로 분리시키는 것 같았습니다.

이 모든 획기적인 발전은 계획에 의한 것이 아니었습니다. 웹 브라우저, 웹 검색, 오존 화학, 또는 암흑 에너지는 NSF가 시작될 때 명시되거나 예측되지 않았습니다. 이들은 사람들이 아이디어를 탐색하고 개발할 능력을 가졌기 때문에 발생했습니다. 이러한 발견들은 선형적이지 않았으며, 진공 상태에서 일어나지도 않았습니다. 커뮤니티와 관계는 이러한 새로운 아이디어가 성장할 수 있는 비옥한 토양을 제공했습니다.

NSF는 과학에 대한 기본적인 접근 방식에서 혼자가 아닙니다. 예를 들어, NIH는 현재 암이 형성되고 퍼지는 방법을 매핑하는 연구에 자금을 지원하고 있습니다.

숲과 나무 보기

NSF는 계속해서 기초 과학과 컴퓨팅에 자금을 지원하고 있습니다. www.govtech.com에 보고된 바와 같이, 2024년에는 슈퍼컴퓨터 사용과 관련된 1억 6400만 달러 이상의 최소 88개의 NSF 지원 보조금이 진행 중이거나 계획되어 있습니다.

2024년에는 1억 6400만 달러 이상의 88개 NSF 보조금이 진행 중이거나 계획되어 있습니다. (출처: www.govtech.com)

각 보조금의 위치를 보여주는 이미지가 아래에 제공됩니다 (www.govtech.com 제공). 이 이미지를 볼 때, 각 "지리적 핀"을 나무로 생각해보세요. 이 나무의 잎사귀를 생각해보세요. 각 잎은 이 시스템의 수명(그리고 가능하면 더 오래) 동안 성장하고 번성할 학생, 관리자 또는 연구원입니다. 각 잎은 같은 나무와 다른 나무의 다른 잎들과 상호작용하며 발전할 것입니다. 이러한 관계와 커뮤니티는 선형적이지 않으며, 여러 해, 어쩌면 전체 경력 동안 지속될 수 있습니다. 숲의 비유는 현대 과학과 기술 개발의 모든 구석까지 확장됩니다.

그리고 과학과 기술 외부의 사람들이 모를 수 있는 과학의 기본적인 진보에 대한 조용한 진실이 있습니다. 미국과 세계 경제에 연료를 공급하는 데 도움이 되는 획기적인 발전은 숲에 혼자 앉아 있는 개별 잎이나 나무에서 오는 것이 아닙니다. 그것들은 더 큰 선을 향해 함께 일하는 같은 생각을 가진 과학자와 엔지니어로 구성된 커뮤니티의 숲 생태계에서 옵니다.

아이작 뉴턴이 1675년 그의 경쟁자 로버트 훅에게 보낸 편지에서 유명하게 언급했듯이(1855년에 출판됨):

"내가 더 멀리 보았다면, 그것은 거인들의 어깨 위에 서 있었기 때문이다."

무책임한 도끼 휘두르기

과학적 진보의 숲이 위협받고 있습니다. 미국은 정부 기관을 통해 세계 최고의 과학 및 기술 인프라를 구축했습니다. 실수하지 마세요, 이 인프라는 경제에 연료를 공급합니다. 예를 들어, 기초 연구는 생명, 재산, 작물을 구하는 더 나은 기상 예측으로 이어집니다. 더 나은 생물의학 과학은 생명을 구하는 백신을 만듭니다. 배터리, 반도체, 그린 에너지는 모두 NSF나 NIH의 자금 지원을 받을 수 있는 연구실에서 기초 연구로 시작되었습니다. 이러한 발견은 종종 오픈 마켓에 도달하기까지 몇 년이 걸립니다. 지름길은 없습니다.

진행 중인 DOGE 노력은 무책임한 도끼를 휘두르며 자금, 어떤 자금이든 삭감하고자 합니다. 어떠한 검토도 없이 운영되면서, 약속된 자금이 삭감되거나 중단되고 있습니다. 결과나 영향에 대한 고려가 없는 것 같습니다. 정부 지출을 통제하는 것은 칭찬할 만하며, 역사는 우리에게 그것이 좋은 방식으로 이루어질 수 있다고 가르칩니다.

1993년 3월, 대통령직 두 달째에 빌 클린턴은 앨 고어 부통령이 이끄는 국가 성과 검토(National Performance Review) 창설을 발표했습니다. 그 목표는 "전체 연방 정부를 덜 비싸고 더 효율적으로 만드는 것"이었습니다. 검토는 6개월 동안 진행되었으며 연방 관료제를 개선하기 위한 384개의 권고 사항을 만들었습니다. 일부는 의회를 통과하는 법안이 필요했기 때문에 이러한 정책을 실행하는 데는 훨씬 더 오래 걸렸습니다. 이 노력은 해를 끼치거나 일을 망치지 않고 1993년에서 1998년 사이에 연방 인력을 351,000명 줄였습니다.

무책임한 도끼는 그런 박식한 계획이 필요 없습니다; 그것은 그저 자릅니다. 최근 보도에 따르면 무책임한 도끼가 얼마나 빠르고 무차별하게 미국의 과학 숲을 황폐화시키고 있는지 보여줍니다.

• NSF 예산 분쟁, TACC의 Horizon 시스템 진행 위협
• NSF, 2주 만에 1,000개 이상의 보조금 종료

• 독점 보도: NSF 관리들이 37개 부서를 폐지하면서 급진적인 개편에 직면
• 국립과학재단에서 과학 지우기

• NIH의 핵심 백신 센터, 계약 삭감으로 타격 받아; 국립보건원이 최대 2200명의 계약 근로자를 잃으면서 항체와 백신 작업이 늦어짐
• 트럼프 행정부, NIH 보조금 18억 달러 이상 삭감; 새로운 분석은 어떤 국립보건원 센터와 외부 기관이 가장 큰 타격을 받았는지 보여줌

아인슈타인은 종종 "모든 것은 가능한 한 단순하게 만들어야 하지만, 그 이상으로 단순하게는 말아야 한다"라는 그의 인용문으로 인정받습니다. 아마도 무분별한 예산 삭감은 그렇게 단순한 해결책이 아니며, 순진한 도끼는 예상치 못한 비용을 초래할 수 있습니다.

보고서에 따르면 DOGE 노력은 1,600억 달러를 절약했습니다. 공공 서비스 파트너십(PSP)은 그러한 삭감(지금까지)이 납세자들에게 1,350억 달러의 비용을 발생시킬 것이라고 응답합니다. 초당파적 PSP 분석은 수만 명의 연방 직원들을 유급 휴가로 보내고, 실수로 해고된 근로자들을 재고용하고, 소송 비용과 생산성 손실 등과 관련된 비용을 합산합니다.

숲 속의 재앙적인 나비들

더욱이, 과학과 기술의 이러한 삼림 벌채는 더 계몽된 정치적 환경이 나타날 때 자금을 회복하는 것만큼 단순하지 않습니다. 일단 나무들이 잘려나가면 생태계는 무너집니다. 많은 중요한 관계와 커뮤니티가 죽거나 긴장됩니다. 과학자와 엔지니어들은 먹고살아야 하며 종종 남아 있는 나무로 가지 않고 다른 곳으로 옮겨갑니다. HPCwire에 보고된 바와 같이, Nature는 미국 과학 두뇌 유출이 시작되었다고 보도합니다.

관계와 커뮤니티 외에도, 방대한 양의 제도적 지식이 손실될 것이며, 경험의 커리어도 그럴 것입니다. 새로운 사람들을 위한 온보딩도 없고, 전환 계획도 없습니다. 이러한 무책임하고, 무차별적이며, 즉각적인 삭감은 숲을 파괴하고 있습니다. 비옥한 숲을 다시 자라게 하는 데는 수십 년, 아마도 세대가 걸릴 것입니다.

아마도 무책임한 도끼는 과학 수업에 주의를 기울이지 않은 사람들의 손에 있는 것 같습니다. 그 상황은 이해할 수 있습니다; 과학, 공학, 수학은 쉽지 않습니다. 숲속의 나비와 같은 작은 변화가 큰, 예상치 못한, 그리고 잠재적으로 재앙적인 결과를 만들 수 있는 비선형 역학을 이해하는 것도 쉽지 않습니다. 일부의 경우, "빠르게 움직이고 물건을 부수자"라는 인기 있고 어리석은 문구가 여기에 적용될 수 있습니다. 이는 무책임하고 순진한 행동을 정당화하고 물건을 파괴한 책임을 지지 않는 방법입니다.

일자리 손실과 중요한 서비스를 제외하고, 과학 생태계에 대한 일부 변화는 하룻밤 사이에 물질화되지 않을 것이며 영향을 보여주는 데 몇 년이 걸릴 수 있습니다. 다음 팬데믹이 머릿속에 떠오릅니다.

지금은 여러분의 목소리를 사용할 때입니다. HPCwire는 여러분이 대표자와 상원의원에게 연락하도록 초대합니다. 여러분은 중요하고, 여러분의 의견은 중요하며, 여러분의 과학과 기술은 중요합니다.

업데이트: 5월 10일 기준으로 캘리포니아의 연방 판사는 최소 2주 동안, 5월 23일까지 주요 연방 기관 전반에 걸친 인력 감축 조치(RIF)를 일시 중단하는 임시 제한 명령을 내렸습니다. NSF와 NIH 연구 보조금 중단은 여전히 유효합니다.