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ISBN 978-89-6211-567-3

전산 나노 기술 동향 분석 보고서

이종숙, 김규진, 조금원

Purdue University

Northwestern University

Norfolk State University

University of California, Berkeley 및 에너지 부 분자 재단(The Department of Energy

Molecular Foundry) Urbana-Champaign의 일리노이 대학

EI Paso의 텍사스 대학

Gerhard Klimeck, Director

gekco@purdue.eclu

George B. Adams III, 차관

gba@purdue.edu

Michael J. McLennan, nanoHUB.org 기술 이사

mmClennan@purdue.edu

Mark S. Lundstrom, 집행 위원회 회장

lundstro@purclue.edu

제 7차 연례 보고서 제 1권

2010년 10월

NSF Award EEC-0634750 - Year 2

NSF Award EEC-0228390 - Year 7

ii

iii

프로젝트 개요

전산 나노기술 네트워크(NCN)는 NSF 인프라구조 및 연구 네트워크이다. 2002년 설립된 NCN은

2008-2009년도 NSF 기금 $3.6M과, Purdue University의 비용 분담으로 $1.0M의 자금 지원을 받는

총 $3.8M 규모의 연합 연구 프로젝트이다. NCN은 66명의 교수진 및 박사 후 과정, 17명의 직원

및 100명의 학생들이 직접 참여하고 있다.

우리의 임무는 nanoHUB.org에 통합되며 연구, 교육, 교류활동 및 커뮤니티 형성 및 성장을

개척함으로써 추진한다. 비전은 다양한 커뮤니티를 발전시켜 새로운 형식의 발견, 혁신, 학습 및

참여를 격려하는 최첨단 사이버인프라구조를 통해 연구 및 교육 자료를 공유하는 것으로,

실험적인 연구 및 교육과 긴밀히 연관된 혁신 이론, 모델링 및 시뮬레이션을 통해 나노과학의

나노기술로의 전환을 가속화 시키는 것이다. 우리는 i) 나노과학 및 나노기술의 주요 과제를

해결하고, ii) 개방형 소스의 소프트웨어를 개발하며 iii) 독자적인 교육 자료를 구축하고, iv)

실천가, 교육자 및 교수진의 참여를 유도하며 v) 차세대 과학자 및 엔지니어에게 동기를 부여하고,

교육을 실시하며 v) 사이버 커뮤니티를 창조하고자 한다.

보다 큰 영향: nanoHUB.org는 140가지의 시뮬레이션 툴, 12개월의 올해 보고 연도 기간에 추가된

54가지(38%)를 구현하는 바, 사용자의 웹 브라우저에서 실행되고 국가 고성능 전산 자료를

열람할 수 있다. 툴 매뉴얼, 학습 모듈, 튜토리얼 및 강좌와 같은 1432가지 교육 자료를 자유롭게

자습에 활용할 수 있도록 올해 새로 547가지(62%)를 제공함에 따라 기존 강좌를 보완하고 새로운

차원의 교육 모델로 기능한다. nanoHUB 사용자 커뮤니티는 올해 92,204로 증가하였으며, 이는

전년대비 47% 상승한 것이다. 또한 기여 활동 커뮤니티는 619로 26%증가하였다. 과거,

nanoHUB는 전세계 42개 대학의 78개 대학원 및 학부 수업에 활용되었다. 우리는 nanoHUB.org 및

그 콘텐츠를 인용한 학교 자료에서 430건 이상의 논문을 확인하였고 이는 작년에 확인된 261건의

논문과 비교하여 169건이 증가한 것이다.

프로세스: NCN은 i) 나노전자공학, ii) NEMS/나노플루이딕스, iii) 장비의 나노장치 및 iv)

나노광기술의 협력 증진에 주안점을 두고 있다. NCN은 연구 지식, 소프트웨어 교육 자료 등

NCN@University 노드에서 연합 연구로 개발된 연구 결과 및 제품을 nanoHUB의 나노기술

커뮤니티에서, 보다 쉽게 이용할 수 있는 자료로 변환하는 작업을 후원함으로써 이러한 협력을

통한 자료 보급을 지원한다. 우리는 품질 서비스 수준이 보증된 연구 교육 커뮤니티를 지원한다.

독자적인 HUB 제로 사이버인프라구조에 새로운 역량을 구축함으로써 nanoHUB.org를 강화한다.

우리는 nanoHUB, nanoHUB 사용자 설문 및 사용자 및 기여자의 심층 인터뷰 등, 데이터 자동

수집을 위한 종합적이고, 다면적 활동을 통해 우리의 영향을 평가한다. 지난 해, NCI는 NCN 및

nanoHUB.org에서 부각되는 새로운 주력 분야로 성장할 것으로 기대되는 프로젝트를 도입하고자

새로운 시뮬레이션 중심의 연구 전략에 착수하였다.

계획: NCN은 nanoHUB에 호스트된 고품질 콘텐츠를 확대하고, 사용자 피드백을 토대로 툴 및

보충 자료를 개선하며 연구 및 교육을 위한 사용자 정의 툴 세트를 개발할 것이다. 영향 평가를

통해 지속적으로 문헌 인용 및 nanoHUB 이용 패턴 분석에 주력하여 모든 커뮤니티에 동등하게

서비스를 제공하고 사이버 구현의 가상 기업 및 커뮤니티의 평가를 주도한다는 목표를

달성하고자 한다. 새로운 허브를 개발하고, Rappture(그래픽, 워크플로)를 개선하며 사용자가 상호

기능 및 협조하고 동기 체계를 확장할 수 있는 새로운 방법을 탐구할 것이다.

iv

NCN 담당자, 자문 위원회 및 산업 구성원 목록

Purdue University

Gerhard Klimeck, Director, Professor of Electrical and Computer Engineering

George B. Adams III, Deputy Director

Mark Lundstrom, Chairman of the Executive Committee, Scifres Distinguished Professor of Electrical and

Computer Engineering

Alejandro Strachan, NCN@Purdue Faculty Lead, Assistant Professor of Materials Engineering

Joseph Cychosz, NCN@Purdue Site Lead

Benjamin P. Haley, NCN@Purdue Site Lead

Alicia Goodman, Administrative Assistant

Vicki Johnson, Administrative Assistant

Cheryl Haines, Secretary

M. Ashraf Alam, Professor of Electrical and Computer Engineering

Diane Beaudoin, Director of Assessment, College of Engineering

Sean P. Brophy, Assistant Professor of Engineering Education

Jason Clark, Assistant Professor of Mechanical and Electrical and Computer Engineering

Supriyo Datta, Thomas Duncan Distinguished Professor of Electrical and Computer Engineering

David Ebert, Professor of Electrical and Computer Engineering

Edwin Garcia, Assistant Professor of Engineering

Richard L. Kennell, Senior Software Engineer, Rosen Center for Advanced Computing

Marisol Koslowski, Assistant Professor of Mechanical Engineering

Matthieu Luisier, Research Assistant Professor of Electrical and Computer Engineering

Michael McLennan, Senior Research Scientist, Rosen Center for Advanced Computing

Minghao Qi, Assistant Professor of Electrical and Computer Engineering

David Radcliffe, Epistemology Professor of Engineering Education

Arvind Raman, Associate Professor of Mechanical Engineering

Kaushik Roy, Roscoe H. George Professor of Electrical and Computer Engineering

Jean Michel Sellier, Post-Doctoral Researcher, Electrical and Computer Engineering

Norfolk State University

Suely M. Black, NCN@NSU Faculty Lead, Professor of Chemistry

Vladimir Gavrilenko, NCN@NSU Site Lead, Associate Research Professor of Physics

Mikhail A. Noginov, Professor of Physics

Natalia Noginova, Associate Professor of Physics

Northwestern University

Tamar Seideman, NCN@NW Faculty Lead, Professor of Chemistry and Physics

Baudillio Tejerina, NCN@NW Site Lead

Noshir Contractor, Jane S. & William J. White Professor of Behavioral Sciences

Seng- Tiong Ho, Professor of Electrical and Computer Engineering

Mark Ratner, Dumas University Professor, Department of Chemistry

George Schatz, Morrison Professor of Chemistry

Tomekia Simeon, Post-Doctoral Researcher

University of California Berkeley 및 분자 재단

Jeff Grossman, NCN@UCB Faculty Lead, Executive Director, Center of Integrated Nanomechanical Systems

Jeff Neaton, NCN@MF Scientist Lead, Acting Lead Scientist, Theory of Nanostructured Materials Facility

Carolyn Bertozzi, Post-Doctoral Researcher

Joydeep Bhattacharjee, Post-Doctoral Researcher

Steven Louie, Post-Doctoral Researcher

Arun Majumdar, Almy & Agnes Maynard Chair Professor, Mechanical Engineering

David Prendergast, Post-Doctoral Researcher

P. James Schuck, Post-Doctoral Researcher

Varadharajan Srinivasan, Post-Doctoral Researcher

Lucas Wagner, Post-Doctoral Researcher

Steve Whitelam, Post-Doctoral Researcher

Alex Zettl, Professor of Physics

v

Urbana-Champaign의 일리노이 대학

Umberto Ravaioli, NCN@UIUC Faculty Lead, Professor of Electrical and Computer Engineering

Nahil Sobh, NCN@UIUC Site Lead

Eric Jakobsson, Professor, Department of Molecular and Integrative Physiology, and of Biochemistry

EI Paso의 텍사스 대학

Gregory B. Lush, NCN@UTEPFacultyLead, Assistant Professor of Electrical and Computer Engineering

외부 자문 위원회(EAB)

Dr. Mark Hybertsen, Chair, Senior Research Scientist, Brookhaven National Labs

Prof. Sharon Glotzer, University of Michigan

Dr. Steven J. Hillenius, Semiconductor Research Corporation

Prof. Robert P. H. Chang, Dept. of Materials Science and Engineering, Northwestern University

Prof. Peter T. Cummings, John R. Hall Professor, Chemical Engineering, Vanderbilt University

Prof. Mark Shephard, Low Center for Industrial Innovation, Rensselaer Polytechnic Institute

Prof. Mark Tuominen, Hasbrouck Laboratory, University of Massachusetts Amherst

학습 자문 위원회

James W. Pellegrino, Chair, Distinguished Professor of Psychology and Education, University of Illinois at

Chicago

Robert P. H. Chang, Professor, Materials Science and Engineering, Northwestern University

Gregory Light, Director, Searle Center for Teaching Excellence, Northwestern University

Krishna P. C. Madhavan, Assistant Professor, School of Computing and Department of Engineering and

Science Education, Clemson University

NCN 집행 위원회

구성: EAB 의장, 책임 교수 대표, 및 NCN 기술 책임

Mark Lundstrom, Chairman of the Executive Committee, Purdue University

Mark Hybertsen, Brookhaven National Labs

Tamar Seideman, Northwestern University

Umberto Ravaioli, University of Illinois

Alejandro Strachan, Purdue University

Gregory B. Lush, El Paso의 텍사스 대학

Suely Black, Norfolk State University

Jeff Grossman, University of California, Berkeley

Michael McLennan, nanoHUB Director NCN, Purdue University

Gerhard Klimeck, Director NCN, Purdue University

George B. Adams III, Deputy Director NCN, Purdue University

Jeff Neaton, The Molecular Foundry

리더쉽 팀

Director: Gerhard Klimeck

Deputy Director and Associate Director for Programs: George B. Adams III

Chairman of the Executive Committee: Mark S. Lundstrom

nanoHUB.org Technical Director: Michael J. McLennan

Director of Education: David Radcliffe

Director of Assessment: Diane Beaudoin

산업 협력업체

Semiconductor Research Corp., Steven Hillenius

Intel, George Bourianoff IBM

MARCO, Betsy Weitzman NRI, Jeff Welser

AMD,AnChen

vi

vii

목 차

NCN 담당자, 자문 위원회 및 산업 구성원 목록 .................................................................. iv

제1장 비전과 부가 가치 ............................................................................................................ 1

1.1 비전과 임무 ............................................................................................................. 1

1.2 목표와 목적 ............................................................................................................. 1

1.3 NCN의 이론 .............................................................................................................. 2

1.4 NCN의 활동 범위 .................................................................................................... 2

1.5 계획 ............................................................................................................................ 4

1.6 목표 성과 .................................................................................................................. 4

1.7 현재까지의 성과 및 영향 ...................................................................................... 4

1.8 NCN의 혁명 ............................................................................................................ 25

1.9 NCN 과거, 현재 및 미래 ..................................................................................... 27

제2장 전략 계획 ....................................................................................................................... 29

2.1 서론 ..........................................................................................................................29

2.2 임무 ..........................................................................................................................29

2.3 핵심 가치 및 문화 ................................................................................................29

2.4 비전 .......................................................................................................................... 30

2.5 목표 .......................................................................................................................... 30

2.6 전략 활동 ................................................................................................................ 30

2.7 자료 .......................................................................................................................... 36

2.8 지속적인 전략 계획 업데이트 ............................................................................ 37

제3장 성과 및 계획 ................................................................................................................. 38

3.1 NCN 성과 수치화 ................................................................................................. 38

3.2 NCN 과학 주제 및 시뮬레이션 중심 전략 ...................................................... 57

3.3 NCN@University 프로그램 .................................................................................... 61

3.4 교육, 교류활동 및 다각화 ................................................................................... 67

3.5 평가 .......................................................................................................................... 85

3.6 산업의 전략적 협력 및 협조 .............................................................................. 97

3.7 nanoHUB 개발 및 전개 ....................................................................................... 101

3.8 NCN 및 nanoHUB.org 지속성 ............................................................................ 111

3.9 2008 사이트 방문 보고서 회신 ......................................................................... 123

제4장 인프라구조 ................................................................................................................... 139

4.1 기관별 구성 .......................................................................................................... 139

4.2 리더쉽, 교수 및 학생 팀 및 다각화 ............................................................... 141

표 2: NCN 인원(3의 1페이지) .................................................................. 143

4.3 설비, 장비 및 공간 .............................................................................................. 145

4.4 조직, 관리, 프로젝트 선택/예산 및 자문 시스템 147

viii

4.5 대학 지원을 통한 NCN 성공 촉진 ................................................................. 153

4.6 재정 관리. ............................................................................................................ 153

표 3 지원 공급처 ......................................................................................... 154

표 4 기금 배정 / 직무별 예산 ............................................................... 155

표 5 기금 수여 #0228390 – 지출 및 예산표(NSF 후원 기금 및 Purdue

비용 분담 기금) ......................................................................................... 156

표 5 기금 수여 #0634750 – 지출 및 예산표(NSF 후원 기금 및 Purdue

비용 분담 기금) .......................................................................................... 156

표 6 연구, 개발, 전개 및 교육 활동(복수 페이지 표) ....................... 157

제5장 예산 ................................................................................................................................. 166

5.1 예산 검증 2009-10, 8개년 ............................................................................................... 166

표 6.1: 8년차 직무별 예산 ......................................................................................... 168

ix

1

제1장 비전과 부가 가치

1.1 비전과 임무

전산 나노기술 네트워크(NCN)는 NSF 인프라구조이며 2002년 9월 설립된 연구

네트워크로 6개 대학으로 구성되어 있다.

우리의 임무는 나노기술 이론, 모델링 및 시뮬레이션에 대한 국립 사이버 자료를 구상,

작성, 전개 및 운영함으로써 국립 나노기술 전략(NNI)을 지원하는 것이다. 이러한 임무는

nanoHUB.org에 통합되며 연구, 교육, 교류활동 및 커뮤니티 형성 및 성장 지원을

선도함으로써 추진한다.

비전은 다양한 커뮤니티를 발전시켜 새로운 형식의 발견, 혁신, 학습 및 참여를

격려하는 최첨단 사이버인프라구조를 통해 연구 교육 자료를 공유하는 것으로, 실험적인

연구 교육과 긴밀히 연관된 혁신 이론, 모델링 및 시뮬레이션을 통해 나노과학의

나노기술로의 전환을 가속화 시키는 것이다.

1.2 목표 및 목적

NCN의 목표와 목적은 다음과 같다.

모든 연구원, 교육자 및 설계자의 이용 장벽을 낮춘다.

급변하는 분야의 시뮬레이션 툴을 신속하면서도 고품질로 개발한다.

이론과 시뮬레이션 통한 실험과 밀접하게 연관된 주요 과제를 다룬 연구를

수립한다.

활동 결과를 분류하고 상용 웹 기술을 통해 보다 광범위한 커뮤니티를

참여시킨다.

교육 및 인력 개발로 나노기술에 참여하는 학생 및 교수의 수와 다각성을

증진하고 중요하고 효과적인 시뮬레이션 사용자가 될 수 있도록 역량을

전달한다.

시뮬레이션, 교육 및 협력 서비스를 효과적이고 확실하게 전달하는

사이버인프라구조를 구축 및 운영한다.

전문적 리더쉽으로 원칙을 교류하고 커뮤니티와 연계하여 과제를 검토하며 해당

분야에서 앞서 갈 수 있도록 한다..

연구, 교육 및 전문적 개발 영향을 평가한다.

NCN의 독자적이고 통일된 목표는 이러한 활동을 혁신적인 과학 게이트웨이,

nanoHUB.org에 집약하는 것이다.

성공적인 NCN은 다음과 같다.

NNI에 필수적인 자료

연구 교육의 시뮬레이션 파워 검증

NCN 각각의 나노기술 핵심 분야의 연구원, 교육자, 학생 및 교수의 적극적이고

협력적 커뮤니티.

급부상하는 나노기술 분야 과학 리더간 유대관계.

혁신 사이버인프라구조의 주요 원천이자 모범 사례로 커뮤니티의 번성과 확대를

2

지원하는 동시에 근무, 학습 및 협력 방식을 변화.

1.3 NCN의 이론

NCN은 지난 20년간 참가자의 경험을 토대로 하며 일련의 워크숍을 통한 토론 과정에서

등장하였다. 결론은 다음과 같다.

시뮬레이션은 특히 체계적인 상용 패키지가 부족한 나노기술 등의 신흥 분야에서

매우 사용 빈도가 낮다.

모델링과 시뮬레이션 사용을 확대함으로써 나노기술의 연구 및 연구에서

제품으로의 전환이 가속화 될 수 있다.

사이버인프라구조는 보급력 있는 시뮬레이션 사용에 있어 장벽을 낮추고, 쉽게

액세스 할 수 있는 툴, 교육 모듈 및 정보 교환에 통합된 공통 개념의

프레임워크에 의해 통일된 사이버 커뮤니티의 탄생을 실현할 수 있다.

시뮬레이션은 특히 전산 및 실천가의 협력 시 효과적이다.

시뮬레이션은 급변하는 신흥 연구 분야에서 지속적으로 실험해야 한다는 과제에

직면하였다.

전산 전문가는 실천가와 교육자와 보다 잘 연계할 필요가 있다.

시뮬레이션은 교육에서 보다 중요한 역할을 수행해야 한다.

이러한 결론은 지난 수 년간 우리 자신의 경험을 통해 도출되었다. 우리는 시뮬레이션

보급으로 해당 분야(예를 들어 전자 회로 설계, 반도체 제조 및 전산 화학)를 얼마나

변화시킬 수 있는지를 인식하였다. 우리는 주요 인프라구조 프로그램을 통해 실험 활동

및 전산 과학을 지원하는 것을 직접 눈으로 확인하였으나, 전산, 시뮬레이션, 실험, 교육

및 기술을 실행하는 동안 밀접하고 효과적인 연계를 활성화하지는 못했다. 1994년에

시작된 1세대 사이버인프라구조에 있어 자체 경험을 통해 우리는 광범위한 커뮤니티의

시뮬레이션 툴 이용을 상당히 확대할 수 있다고 확신하였다. NCN 개념은 과학, 혁신

교육 및 효과적인 사이버인프라구조를 개척하는 세 가지 기준으로 구축되었다. NCN은

기본적인 연구, 사이버인프라구조 개발 및 교육을 통합하도록 설계되었다. 공학도, 교수

및 나노기술 전문가는 자신의 요구를 충족하며 나노과학을 나노기술로 빠르게 전환하는

모든 혜택을 실현하기 위해 그러한 통합된 종단간 접근이 필요하다.

1.4 NCN의 활동 범위

NCN은 연구, 교육 및 교류활동과 관련된 네트워크 차원의 활동으로 사이버인프라구조로

활성화되고 제공된다. NCN은 4가지 과학 주제로 추진한다. i) 나노전자공학, ii)

나노전자공학기계(NEMS), iii) 의료 및 생물학의 나노크기 장비, 및 최근에 합류한 iv)

나노광기술이 있다. 이들 주제는 우리 성공에 필수적인 핵심과 시너지를 제공한다.

나노기술에 상당한 영향을 줄 수 있도록 이 과학 주제는 자체적으로 집약적으로

활동해야 한다. NCN은 일련의 외부 후원 연구 협력업체와의 협력을 통해 활동한다.

NCN 연구 협력업체:

NCN 프로그램 및 사이버인프라구조를 사용하여 자체 연구를 보강 및 활성화

소프트웨어 툴을 개발하여 나노기술을 발전시키고 nanoHUB.org에 전파

3

시뮬레이션 및 새로운 지식의 힘을 활용한 독자적인 자료를 구축하여

nanoHUB.org에 전개

연구원과 교육자를 광범위하게 참여시켜 시뮬레이션의 영향을 확대하고

나노과학의 나노기술로의 변환을 가속화

과학 주제 별로 개발한 자료를 전달하고, 작업을 활성화하며 보다 폭넓은 커뮤니티의

참여를 유도하기 위해 NCN은 박사 후 과정 학생, 연구 과학자 및 소프트웨어 전문가가

과학 게이트웨이인 nanoHUB.org를 개발, 전개 및 지원하도록 적극 후원한다. 올해

NCN은 이론주의자의 연합 팀, 모델학자, 및 실천가의 4분야에서 시뮬레이션 중심의

연구를 초기화하여 차세대 시뮬레이션 툴을 개발하고자 하였다. 마지막으로, NCN은

다음에 대한 크로스커팅 프로그램을 지원한다. i) 교육(기술, 교육학 및 평가), ii)

소프트웨어 기술, 고성능 전산 및 교육, iii) 다양성, 전문적 확대 및 교육 및 iv) 특수

전략을 위한 기회의 기금.

운영 측면에서, NCN의 세 가지 요소는 NCN@University, nanoHUB.org, 및 HUBzero가

있다. 첫 번째 요소인 NCN@University는 NCN의 일부인 대학간 네트워크를 통해

나노과학 연구의 전략적 협력을 체결하는 접근 활동이다. 각 NCN 대학에는 책임 교수

및 사이트 책임 직원이 있다. 책임 교수 및 사이트 책임자는 자체 인력이 밀접하게

연계되는 효과적인 팀과 함께 NCN 네트워크에 따른 대학의 센터 중심 프로젝트를

구성한다. 책임 교수는 사이트에서 NCN과 각 전임 교수진 혹은 프로젝트 동료간

밀접성을 제공한다. 사이트 책임 직원은 사이트와 NCN의 지속적인 연결고리로 기능한다.

사이트 책임자는 NCN 자료에 대한 지역의 광범위 사용을 촉진하고, 피드백을 수집 및

전달하며 나노기술 연구 커뮤니티와의 공유를 위해 협력자로부터 확실한 정보를

파악하고 NCN이 NNI의 지원하에 나노기술 커뮤니티와 공유할 수 있도록 그러한 연구

협력커뮤니티의 풍부한 콘텐츠를 제공한다. NCN 네트워크의 각 NCN@Universitynode는

NCN 차원의 확대 및 다각적 활동을 위한 핵심 포인트로 작용하는 동시에 자체 외부

연구 협력자를 확대 참여시킴으로써 NCN의 직접적인 범위를 즉각적인 네트워크 범위

이외로 확대하고 있다. 이러한 다양한 형태의 참여는 NCN의 새로운 나노과학 지식의

근원이다.

nanoHUB.org는 나노기술 커뮤니티에서 언제 어디서나 볼 수 있다. NanoHUB를 통해

작가들은 자신의 아이디어와 결과를 커뮤니티와 공유할 수 있고, 독자적으로 연구의

시뮬레이션 툴을 공유할 수 있다. 전문가와 학생의 nanoHUB 팀은 nanoHUB.org에

호스트된 콘텐츠를 검색하고, 개발하며 전개하는 동시에 사이트 운영을 담당한다.

nanoHUB.org의 운영시간은 99.6%를 초과하며 연간 다운 타임은 36시간도 안 된다.

NCN의 세 번째 요소는 HUBzero이다. HUBzero.org는 우리의 사이버인프라구조 개발

활동으로 사이버인프라구조가 달성할 수 있는 사례로 자주 인용된다(현재 과학 문헌에는

68건의 nanoHUB 사이버인프라구조 측면에 관한 인용문이 있다). 우리는 HUB zero를

거의 모든 학술 원리에 초점을 둔 가상의 커뮤니티를 지원할 수 있는 상용 소프트웨어

플랫폼으로 설계하였다. 이 설계는 NCN 사이버인프라구조가 나노기술 커뮤니티를

지원하고 연구분야에서 전체적으로 NSF 투자를 촉진함으로써 가치를 추가한다는 요건에

부합한다.

조직적 측면에서, NCN은 네트워크 차원의 NCN 리더쉽과 행정 및 nanoHUB.org 개발과

운영이 이루어지는 Purdue가 주도하고 있다. NCN 네트워크는 Purdue University,

Urbana-Champaign 소재의 University of Illinois, Northwestern University, University of California,

Berkeley 및 DOE Molecular Foundry, Norfolk State University 및 EI Paso의 University of

Texas에 노드가 있다.

4

1.5 계획

야심찬 목표를 달성하기 위해 NCN은 세 부분의 계획을 세우고 있다.

나노기술 우수 선정 분야에서 과학적인 리더쉽을 활용하여 NCN 프로그램 및

HUB zero 개발을 안내한다. NCN 기금은 실험과 관련되는 시뮬레이션 중심의 연구

활동을 추구한다. NCN은 전문적 리더쉽, 교류활동, 교육 및 다각적 활동을

후원한다.

나노기술 시뮬레이션을 통해 고품질 연구를 실현하고 자료 공유를 통해 웹 기반

커뮤니티를 생성하는 국립 자료를 구축하기 위한 nanoHUB.org를 구성 및

전개한다. NCN은 nanoHUB.org를 통해 우리 커뮤니티에 전달하는데 필요한

사이버인프라구조 개발을 지원한다.

중요한 대중을 형성하고 NCN의 핵심 연구 분야, 교육 및 사이버인프라구조의

금융 지원을 활성화하기 위한 전략적 협력 관계를 체결한다. NCN는 연구

성과로서 nanoHUB 콘텐츠로의 탈바꿈을 지원한다.

계획의 중심에는 지속적인 nanoHUB.org 강화 임무가 있다.

1.6 목표 성과

연구의 제품 및 제조로의 전환을 지원하는 모델링 및 시뮬레이션 툴의 연구적

이해 구체화.

급변하는 신흥 분야에서 연구하는 연구원의 시뮬레이션 이용

확대.

과학적 소프트웨어 개발을 위한 규칙 및 기술 개선 촉진.

나노기술 교육 변환.

급격히 증가한 교실 내 시뮬레이션 이용.

다른 부문에서 사이버 커뮤니티의 급속 발전을 실현하는 검증된 사례 및 휴대용

사이버인프라구조 소개

전산 및 실험 전문가가 신흥 나노기술의 기초를 구축하는 활발한 사이버

커뮤니티의 급속한 발전.

첨단 연구 결과를 전문가, 교육자, 학생 및 대중에게 효율적으로 전달.

1. 7 현재까지의 성과 및 영향

본 절은 핵심 포인트를 차례대로 언급하며 현재까지의 성과 및 영향에 관한 개요를

제공한다. 핵심 포인트의 세부 사항은 3절 또는 본 연례 보고서의 제II권에서 확인할 수

있다. 다음은 개요로, 핵심 포인트는 11개 세부 절로 구성된다.

NCN – 인프라구조 및 연구 네트워크:

조직적, 효율적, 신뢰할 수 있고, 확장성 있는 인프라구조로 집중 활용

서비스의 품질 및 규정 레벨 – NCN 지원 툴

연구 분야 nanoHUB 활용

교육의 nanoHUB 활용

투자, 개발 및 협력 전략:

NCN@University – 센터 레벨 활동과 협력

NanoHUB 센터 개발

5

시뮬레이션 중심 연구의 투자

NCN 과학 주제:

나노전자공학의 리더쉽

나노 의료 및 생물학의 NEMS 및 나노 장치 개발

새로운 연구 주제: 나노광기술

연구 주안점:

인공 이온 채널은 항생 물질로 유망하다.

나노구조 태양 전지의 전하 분리를 위한 부분 응력

고성능 컴퓨터의 리더쉽

교육 및 기관 방식의 전문적 리더쉽 연구

나노기술의 커뮤니티 구축

과학 공학 연구로 추진

시뮬레이션 장벽을 낮추기:

상호 활동적인 시뮬레이션

교육 연구에서 이중 사용

애플리케이션 사용자에게 즉각적이고 종단간의 전산

툴을 갖춘 커리큘럼

교육 및 인력 개발:

나노교육 커리큘럼 개발 기여 개척

새로운 박사 프로그램 지원

하절기 대학원 연구 활동

NCN 학생 리더쉽 위원회

NCN@NSU에서의 미래 기술 컨퍼런스

보급 및 참여:

나노기술의 핵심 자료로서 nanoHUB의 성장

글로벌 입지

광범위한 미국의 입지

미국 연구 대학에서의 입지

nanoHUB 사용자 커뮤니티의 다각화

산업과의 긴밀한 협조 구축

신규 소프트웨어 개발:

과학적 소프트웨어 전개 가속화

시뮬레이션 툴 파이프라인

사이버인프라구조 개발:

독립적인 nanoHUB.org

HUB zero 소프트웨어

Purdue 캠퍼스 조직으로서의 HUB zero

Purdue 이외의 HUB zero

평가 및 가상 조직의 리더쉽:

개방적인 이용 통계학

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이용, 사용자 피드백, 및 커뮤니티 참여별 콘텐츠 특징

사용자 설문 과정

VOSS 프로젝트의 독립적 연구

영향을 보여주는 nanoHUB 가상 경제

NCN – 인프라구조 및 연구 네트워크:

조직적이고, 효율적이며 신뢰할 수 있고 확장성 있는 인프라구조의 집중 사용

사이버인프라구조는 미래의 것이 아닌 바로 현재의 기술이다! 과거 12개월 동안

nanoHUB.org는 연구 교육 자료와 함께 172개국 90,000여명의 사용자를

지원하였다. 7,200명 이상의 사용자가 nanoHUB 운영 시간이 99.6%를 초과하는

140개의 가용 시뮬레이션 툴을 이용하여 400,000건의 시뮬레이션을 실행하였다.

이는 연간 36시간 미만의 다운타임에 해당한다. 다운타임이 작년의 48시간보다

감소한 것이다. 나노기술 커뮤니티의 온라인 시뮬레이션을 통한 초기 실험 결과

견고하고, 출시 제품 수준의 인프라구조가 탄생하였고 글로벌 커뮤니티가

사용하고 있다. 문헌의 430건 인용은 연구 분야에서 활용되고 있는 증거이며,

92개소 294개 과정은 교육에서 직접 활용되고 있음을 나타내는 근거이다.

서비스의 품질 및 규정 레벨 – NCN 지원 툴

140개 이상의 툴을 이용하여, nanoHUB.org는 그 이외의 어떠한 다른 과학

게이트웨이보다 많은 온라인 시뮬레이션 툴을 호스트한다. 그 수량은 분야의

급속 발전을 지원하나 품질 높은 툴은 중요한 과학적 진보의 근간이다. 유용한

성과를 거둘 것으로 기대하는 제한된 지원 툴을 파악하였고 이를 위해 다음

수준의 서비스에 시여할 것이다. 1) 티켓, 질문, 및 위시리스트를 지원 및

모니터하여 일일 근무일 이내에

답변을 제공한다. 2) 일주일 이내에

간단한 버그를 고치며 3) 장기적인

프로젝트 및 툴 개선 요청을 공공의

위시리스트로 전환한다.

대규모 각 NCN@University 프로그램

은 자체 지원 툴 목록을 관리하고 있

다.

모든 nanoHUB 툴은 사용자 수,

커뮤니티 기여 검토 및 질문과 문헌

인용과 아울러 사이트에 표시된다. 구별되는 것은 지원 툴 또한 글로벌 배지 및

“NCN 지원”을 받는다는 것이다.

40 NCN 지원 툴 세트는 nanoHUB 시뮬레이션 사용자의 68%에게 서비스를

제공하였다.

7

연구의 nanoHUB 활용:

우리는 과학 문헌에서 430건의

nanoHUB 인용을 파악하였으며 이

중 52%는 우측 수치에서 점선

외부에 나타난 바와 같이 NCN과

협력하지 않은 방식으로 조사자가

인용한 것이다. NCN이 후원하지

않았으나 NCN과 협력한 연구원은

나머지 인용의 상당 부분을

차지한다. NCN은 연구 논문을 통해

명확하고 긴밀하게 네트워크로

연결되며 네트워크는 또한 NCN

외부에서도

개발 중이다. 일부의 외부 네트워크는 NCN과 완전히 동떨어져 있다. 인용문의

382건(89%)은 동료간 검토 저널, 컨퍼런스 회의록, 책자의 챕터, 박사 혹은 석사의

이론에서 확인된다. 338건(79%)은 나노기술 분야의 연구와 관련된다. 연구 인용의

대다수는 실제 nanoHUB 이용을 가리킨다.

흥미로운 것은 일부가 “교육적”이라고 생각하는 애플리케이션을 다른 사람의

경우에는 연구 작업에 활용하여 결과물을 저명한 저널에 게재한다는 것이다.

NanoHUB 데이터에 따르면 툴의 연구 및 교육적 활용 및 nanoHUB 콘텐츠는

일반적으로 미미한 수준이다. 첨단 자료를 충분히 정비하여 시간 효율적으로 액세스

할 경우, 학생부터 전문가까지 모든 지식 수준의 사람들은 지적 여정을 더욱 확대해

나갈 것이다. 누군가는 교육으로 시작한 것이 연구 영역에 일관적으로 흡수되었다고

생각한다. nanoHUB 환경은 인력을 양성하고 교육을 지속하기 위한 위대한 가치가

있다.

툴을 나노기술 커뮤니티의 단일 공통 장소로 가져옴으로써 nanoHUB는 원래의

나노기술 하부 도메인 커뮤니티에서 툴의 사용을 이전하는데 도움을 주고 있다. 이는

발생되지 않았거나 가능했을 수 있는 작업을 실현시킨다. nanoHUB는 그 영향을

새로운 커뮤니티로 확대하고 있다.

8

교육의 nanoHUB 활용.

nanoHUB는 교실의 시뮬레이션의

이용 장벽을 낮추었다. 대규모

검증은 NCN@Northwestern에서 2년전

시작되었고 수백 명의 신입 화학

학생들이 nanoHUB를 토대로 양자

화학을 학습하였다.

2008-09 학술 년도에 우리는 42개 기관에서 nanoHUB.org를 사용한 78개 과정을

확인하였다. 과학 문헌에서 교육 분야 nanoHUB 활용을 토대로 한 상당한 인용

건수를 확인하기도 하였다(37건, 총 9%를 차지). nanoHUB는 나노과학 연구에

관한 조사에 영향을 준다.

Northwestern의 모든 신입생 화학 학생들(약 800명)은 프로젝트에서 nanoHUB 공구

QC-Lab, Nanosphere Optics Lab, 및 INDOICNDO를 사용하였다. 이들 프로젝트는

연구실 프로그램의 일환으로 수행되었다. 이 프로그램에서 학생은 실제로 화학

물질을 혼합하여 컴퓨터 코드를 이용하여 모델링 했던 나노 입자를 만들었다.

소개된 물질은 강좌의 강의 자료로 사용된다. 이 프로그램은 Prof. George Schatz

및 Dr. Baudilio Tejerina의 지도하에 있으며 NCN이 지원하지 않는 Northwestern

University 인력에 의해 수행되고 있다.

투자, 개발 및 협력 전략:

NCN@University – 센터 차원의

활동 협력

우리의 경험에 비추어보면 실제로 유용하고 상당한 인프라구조는 나노기술에서 선두주자인 이론적이고 실험적인 연구원 및 교육자 및 수치 분석, 소프트웨어 공학, 미들웨어, 및 사이버인프라구조의 컴퓨터 과학자 및 전문가가 참여한 시너지 효과를 통해서만 다룰 수 있다. 인프라구조는 반드시 다양한

참가자들의 활동을 지원해야

한다. 이어 이들은 해당 활동을

통해 인프라구조를 풍부하게

한다. 이러한 종단간 전략에 따라

일반적인 NSF 센터 차원에서의

활동보다 훨씬 더 큰 규모의

프로그램이 필요하다. 우리는

적극적으로 활동하는 전략적

파트너와 협력하여 야심찬

목표를 달성 할 수 있다.

NCN은 6개 대학에서 네트워크

노드로 체계화된다. 각 노드는

NCN/nanoHUB 성공의 다양한 주요 측면에 대한 추진력을 제공한다. 1) 첨단 연구와

연계, 2) nanoHUB 콘텐츠의 전개 및 3) 교육과 다양성이 그것이다. 4가지 주요 NCN

노드는 상당한 수의 센터 차원 활동에 대한 액세스를 제공한다. 이들 센터 차원의

활동 각각은 교육 및 확장에 대한 연구 및 활동에 있어 우수성을 추구한다. UTEP

및 NSU는 폭넓은 청중에 대한 nanoHUB 콘텐츠 요건을 구축하는데 도움을 준다.

NCN은 이러한 기관들이 발전하고 심지어 연구 프로그램을 생성하는데 도움을

준다.

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•NanoHUB 콘텐츠 개발

NCN 사이트 책임자는 NCN을 지역 활동, 한 번에

한 명의 교수진과 지역의 연구 센터에 연결하고자

한다. 목표는 전체 커뮤니티에게 혜택을 제공 하는

것으로 nanoHUB의 보급에 대한 연구 결과를 “발전

시키는 것”이다. 본 전략은 기회 중심으로 NCN

자체로는 기금을 충당할 수 없는 진행중인 활동에

투자를 촉진한다. 본 전략은 또한 다른 센터에 대한

보급 수단을 제공하며 스스로 일반적으로 그러한

광범위한 보급에 대한 후원금을 충당하지 못한다.

이러한

지방색을 없앤 NCN@University 관리 시스템은 3년 전

에 도입되었고 고품질의 nanoHUB 콘텐츠를 구축하는데 매우 효과적인 것으로

검증되었다.

•시뮬레이션 중심 연구의 투자

이전 발자취에서, 시뮬레이션이 어떻게 분야를

변화시킬 수 있는지에 관한 몇 가지 효과적인

예시를 확인할 수 있다. 전자 회로 설계에서

프로그램, U.c. Berkeley에서 개발된 SPICE(집적

회로 공학의 시뮬레이션)가 그러한 예이다.

당시(1970년 초) 몇 가지 프로그램이

존재했으나, Berkeley의 개인 그룹은 커뮤니티가

다른 사람이 활용 또는 기준으로 삼을 수 있는

개방형 소스의 회로 시뮬레이션 프로그램이

필요함을 인지하였다. SPICE는 절실한 필요

충족 조건이 되면서 즉시 침투력 높은 툴이

되었다. 이는 집적 회로 설계를 변환하여

새로운 분야 개발을 촉진하였다. 이후 유사한

영향의 사례로는 프로세스 모델링과 컴퓨터

화학 전체 분야에 대한 SUPREME이 있다.

NCN은 과거에 그러한 활동을 모색한 경험이 있다. 3년 전 NCN이 원자 범위에서 임의의

ID, 2D, 및 3D 나노전자 장치의 캐리어 운송을 모델링하는 차세대 툴 개발을 시작하였다.

새로운 툴인 OMEN은 NEMOID 및 NEW03D 툴 제품의 상당한 투자 및 성공을 기반으로

한다. OMEN의 활동은 Peta-Apps 프로그램에 따른 NSF의 대학간 기금을 모았다. OMEN은

nanoHUB의 툴에 집약되고 과학적 성과를 거두기 시작하였다. 올해 우리는 열전기,

광전변환공학, 분자 영상 및 분자 기기 분야의 시뮬레이션 중심 연구에 4가지 추가

활동을 시작하였다. 이러한 활동에 대한 목적은 모델링, 시뮬레이션 및 실험의 강력한

팀을 구성하고 광범위한 영향의 새로운 툴 세트를 생성하는 것이다

NCN 과학 주제:

나노전자공학의 리더쉽

NCN 나노전차 팀은 전산 나노전자학의 리더쉽에 대한 높은 전망을 수립하였다. 주제는

양자 전자기학에 대한 NEGF를 개발 및 적용하고, 궁극적인 CMOS 기술 및 CMOS

이외의 전자학에 기여하는데 인지도를 얻는 것이었다. 나노전자 응용 소프트웨어는

NCN 소프트웨어(Rappture) 및 미들웨어(Maxwell) 기술 개발의 원동력이 되었다.

나노전자 교육에 대한 하부로부터의 접근 방식으로 NCN 교육 기술의 개발을 주도하고

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그 과정에서 전세계 학생 및 교수를 참여시켰다. 전략적 제휴, 워크숍 및 튜토리얼

프로그램은 나노 전자공학에서 NCN 나노전자의 국제적 입지를 확보하였다. 팀은

CMOS 이외 전자학 탐사를 위한 국가적 프로젝트인 NSF 및 산업 기금의 나노전자

연구 전략의 주요 요소이다. Lundstrom은 NRIIINDEX 이론 활동을 주도하고 있다. 올해,

NRI 프로그램은 노틀담 대학이 주도하는 나노전자 탐구의 중동 연구소(MIND) 창설로

확대되었다. 나노전자 장치의 모델링 및 시뮬레이션은 핵심적인 중심 분야로

OMEN/NEMO 개발의 일부로 Klimeck가 주도하는 연구 활동이다.

나노 의료 및 생물학의 NEMS 및 나노 장치 개발

NCN의 의료 및 생물학 부문의 나노 장치가

구축되어 확대되었고 방법 및 툴은 초창기 생물학

시스템의 이온 채널의 기본적 문제를 해결하기 위한

반도체 장비를 위해 개발되었다. 과거에 이러한

주제를 통해 생체모방공학, 장치, BioMOCA의 강력한

장치 공학 CAD 툴을 개발하게 되었다. 나노와이어

센서의 탐구 활동으로 현재 실험 분석 시 널리

활용되는 이론적 프레임워크를 개발하게 되었다.

분석을 위한 툴이 nanoHUB.org에 적용된 것이다.

이러한 주제는

Purdue의 . Alam, D. Bergstrom, A. Raman, D. Janes, 및 A. Ivanisevic 및 UIUC(이전에는

Purdue)의 R. Bashir 및 일리노이 대학의 생체모방 공학 나노반도체의 NIH 국립 센터와의

제휴로 실행한다. Northwestern의 G. Schatz 연구는 화학 측면에서 이온 채널 분야

생체모방 연구와 관련된다. Purdue의 바이오 센서에 관한 M. Alam 연구를 통해 이 주제는

나노 전자공학과 연관된다. 여전이 새로운 분야는 극소수이나, 산업 연계는 이미

나노믹스 및 나노시스와 함께 구축되었다. 상기 영상은 nanoHUB tool BioSensorLab에서

촬영한 것으로 바이오센서의 성능 매개변수를 평가 및 예측한다.

NEMS 팀은 현재 제기되고 있는 실험 문제를 해결할 수 있는 전산 툴 세트를

개발하였다. UC Berkeley의 통합 나노전자기계 시스템(COINS)의 센터와 전략적으로 제휴

함으로써 NEMS 주제는 그러한 활동을 안내할 주요 실험 파트너를 확보하였다. 2년전,

Prof. Jayathi Murthy가 지도한 NCN NEMS 회원에게는 신뢰성, 통합성 및

마이크로시스템의 생존성 세터인 PRISM이라고 하는 주요 프로젝트(5년간 $21M )를

부여하였다. PRISM은 시스템 시뮬레이션의 원자에 주안점을 두도록 설계되었고 NCN에

고성능 MEMS 모델링을 위한 주요 원동력을 제공한다.

Purdue University의 기계 공학부 Arvind Raman의 연구는

동적 AFM의 가상 환경, VEDA라고 하는

nanoHUB에 전개된 툴 및 보충 문서가 되었다.

VEDA는 가장 종합적인 원자 힘 현미경

시뮬레이터이다. 이는 액체, 기체 및 진공

상태에서 부드러운 생물 물질이나 다양한 팁 샘플

상호 작용 전위가 있는 비유기체 표면에 대한

피드백 제어와 함께 영상 스캔 및 접근 방식을

시뮬레이트 할 수 있다. 실제로 VEDA 사용자는

실제 실험을 수행하기에 앞서 계획할 수 있는

신뢰성의 가상 AFM 실험을 수행할 수 있다. 주요

AFM 회사는 새로운 AFM 사용자 교육 시

VEDA를 사용한다. 본지의 영상에는 독자에게

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새로운 실제 기기를 제시할 수 있는 동일한

방식의 VEDA가 특징이니 과학 기기의 검토

표지를 나타낸 것이다. VEDA는 기기 모델링을

위해 모든 상용 AFM 공급업체가 사용하고 있다.

새로운 연구 주제

나노광기술은 빛을 이용하여 나노입자 배열 구조 및

나노크기의 구조를 가진 육안으로 보이는 물체와 같은

나노 크기 물질의 상호 작용에 관한 연구이다. 이러한

분야의 몇 가지 측면(예를 들어 콜로이드 화학)은

1세기 전 활발하게 조사되었으나 이 분야는 지난

20년간 물질을 나노크기로 제작하고 특성화하는 툴과

전자기 및 이러한 나노구조의 전자구조 특성을

시뮬레이트하는 툴의 발전으로 엄청난 변화를 겪었다.

따라서

나노광기술 소프트웨어의 상당한 애플리케이션은 5개 분야에서 발생되었다. 의료 진단,

광 격자 물질, 통신공학 장비, 태양 에너지 장치 및 굴절의 음극 인덱스와 같은 속성의

메타물질이 해당된다. Ncn은 나노 광기술과 관련된 소프트웨어 자료의 세계 리더는

물론이고 광기술의 연구 리더로 알려질 수 있으며 유명해져야 한다. 작년에 우리는

나노광기술을 NCN의 새로운 주제로 추가하였다. NanoHUB는 이제 4가지 수업 강의 및

12개 툴이 완비된 4개 세트를 포함하여 나노 광기술 주제가 태그된 80개 자료가

수록되어 있다. 상기의 영상은 nanoHUB "활성 매체 FDTD 나노광기술 장치

시뮬레이터”에서 촬영한 것이다.

연구 주안점:

인공 이온 채널은 항생 물질(Schatz)로 유망하다.

항생물질의 내성이 생김에 따라 특히 기존 항생제와는 다른 장치로 작동하는 새로운

형태의 항생제에 대한 새로운 연구가 진행되었다. Northwestern University와 Scripps

Research Institute의 Reza Ghadiri 간 과학자의 연구 협력을 통해 인공 이온 채널인 주기적

소화성 나노튜브를 사용하여 항생제를 제작하기 위한 노력이 검증되었다. 이온 채널은

그림 1의 도해와 같이 지방질 멤브레인 구조로 동시에 삽입된다고 밝혀진 튜브로 자체

구성되는 주기적 소화성 물질로 구성된다. 박테리아에 사용 시 나노튜브가 세포 벽에

삽입됨으로써 세포 내용물을 해제하여 박테리아를 죽인다. 이로써 나노튜브를 실제적인

항생제로 활용할 수 있다는 희망을 갖게 되었다. 작동 원리에 대한 추가 실험이 진행

중이다. 이러한 연구는 "PNP 주기적 소화성 이온 채널 모델”과 같은 툴 개발을 통해 암

나노생물기술 우수성을 확보한 Northwestern Center 및 NCN을 통해 지원된다.

그림 1 주기적 소화성 나노튜브가 지질 이중막 멤브레인으로 삽입되는 굵은 입자의 분자 역학

시뮬레이션

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나노구조 태양 전지의 전하 분리를 위한 부분 응력(Grossman, Neaton, Yang)

우리는 Si 태양 전지에서 전하 전달물질을

분리하여 p-n 도핑의 필요성을 없앰으로써,

효율성 감소 없이 품질이 훨씬 낮은 실리콘을

사용할 수 있고, 부수적으로 제조 공정에서

단순하고 매우 확장성 있는 변화에 의존할 수

있는 새로운 기법을 예측하였다. 이러한

개념은 이론 팀(Grossman/Neaton)과 캠퍼스의

나노와이어 성장 그룹(Yang)간 협력을 통한

것으로 실험을 통해 부분적인 응력을

확보하는 동시에 측정까지 가능하다는 사실이

밝혀졌다. 그 효과는

밴드 에지 파형 기능의 구성에 따른 것으로 응력에 따라 에너지 변화가 달라진 결과로

나타난다. 절반 수준의 실리콘 나노와이어에 응력을 가하는 격자 불일치의 코팅법을

사용하는 실험이 현재 진행 중이다.

고성능 전산 활동의 리더쉽(Klimeck)

작년 NSF Peta-Apps 어워드 수상을 계기로,

나노미터 크기의 캐리어 이동에 관한 기본적

질문에 답하기 위해, NCN가 초기 지원하는

OMEN 활동을 매우 방대한 HPC 자료로

확대할 수 있었다. OMEN은 현재까지 NSF가

후원하는 최대의 가용 슈퍼컴퓨터 65,536

코어에 거의 완벽하게 부합하는 것으로

검증되었다. 동일한 코드는 또한 현재 두

가지 다른 nanoHUB 애플리케이션을

작동시킨다. 2,200 및 100명의 사용자가

사용하는 Bandstructure Lab 및 Omen Wire는

17,000 및 700 시뮬레이션을 전달하며, 전산

시간은 평균적으로 각각 8분과 5시간

소요된다.

교육 및 기관 방식의 연구(Brophy, Radcliffe)

나노과학 및 나노기술을 이해하는 기관별 방법은 전산

모델을 사용하고 구축하는 것이다. NCN의 교육 연구는

현재 강사의 nanoHUB.org 활용에 집중하며 이러한

방식에 대한 학생의 이해는 nanoHUB.org를 사용한 학습

성과의 프레임워크를 파악하는데 도움을 주었다.

대학원 강좌 수준의 강사는 개념적 나노크기의 현상

이해와 그러한 양상을 예측하는 전산 모델을 구축하는

방법을 모두 개발해야 하는 과정에 학생들을

참여시킨다. 이 두 가지 목표와 추가적인 목표를 종합하여 전산 지원 실험에 사용되는

방법의 유효성 및 정확성을 필수적으로 평가한다. 현재 연구는 학부생이 nanoHUB.org를

사용하는 나노과학 연구 기업에서 수습 근무하는 것에 주안점을 두었다. 이 프레임워크

및 이러한 연구에 따른 기타 결과는 nanoHUB.org를 사용한 효과적인 교육 및 평가

기회에 대한 입문서 작성에 필수적이다. 다음 연구 단계는 학부 공학 과학 교육에서

nanoHUB.org를 사용하는 기회 및 문제를 탐구하는 것이다.

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전문적 리더쉽:

나노기술의 커뮤니티 구축

지난 몇 년 간, NCN은 일련의 워크숍, 회의 및 실천가, 이론주의자 및 전산 전문가가

함께 협력한 여름 학교를 통해 실험 및 기술 개발의 이론 및 시뮬레이션 통합을 크게

개선하였다. 전체적으로 nanoHUB는 지난 몇 년간 NCN에서 후원한 26개 워크숍과

이벤트 성과를 주도하고 있다. 올해 우리는 8 Rappture 훈련 워크숍(각각 2-3일) (이중

3가지는 09년 하절기) 및 2008년 2009년 “하부단계로부터의 전자학”의 수 주간 여름

학교에 주안점을 두었다. An NCN 웹 페이지(http://www.ncn.purdue.edu/activities)는 그러한

NCN 활동을 세부적으로 설명한다.

과학 공학 연구로 추진

국내외적으로 유명하고 강력한 사이버인프라구조는 과학 및 공학에서 첨단 연구를 통해

주도 및 통합된 팀에 한 하여 개발할 수 있다. NanoHUB 성과의 기본 수치는 콘텐츠의

전개 및 활용이다. 그러나, NCN 관련 교수가 작성한 간행물의 수는 이들 교수진이 NCN

및 nanoHUB을 이용한 참여와 활발한 활동에 대한 지표가 된다. NCN 교수진은 2008년

출판으로 주도 및 활성화된 131개의 nanoHUB/NCN을 보고하였다.

시뮬레이션 장벽을 낮추기:

상호 활동적인 시뮬레이션

시뮬레이션 수행의 종단간 과정에서 각각의 어려움이

해결됨에 따라 생산적으로 그러한 소프트웨어를

활용할 수 있는 사람들의 수가 증가한다. 이론을

뒷받침 하는데 있어 전산, 모델링 및 시뮬레이션을

상당히 광범위하게 활용하도록 사용의 장벽이 매우

낮아져야

한다. 우측 그림은 웹 형식의 인터페이스를 Rappture

QUI로 교체 시 nanoHUB 시뮬레이션 툴이 Schred를

얼마나 크게 변화시켰는지

나타낸다.

QUI 이전 수많은 사용자들은 코드를 다운로드

하였는데

다운로드, 컴파일 및 코드를 로컬로 실행하는 것이 웹

형식을 통한 코드 실행보다 더 쉬웠기 때문이다.

QUI를 도입하면서 Schred 다운로드가 급격하게 증가

하고 동시에 이용 또한 크게 증가하였다. 확실한

것은 다른 사람이 작성한 툴을 사용하고자 하는

대다수 사용자 커뮤니티가 있다는 것이며 더욱 중요한

것은 그러한 커뮤니티 다수는 Rappture QUI를 구축할

때까지 시뮬레이션을 사용하지 않는다는 것이다. 우리는

우리의 QUI 인터페이스로 변환된 모든 nanoHUB 툴에

대한 이러한 이용 추세 및 다운로드 경향을 확인하였다.

사용자가 브라우저에서 시뮬레이션 실행에 의존할 수

있는 경우 자신의 컴퓨터에서 툴을 다운로드, 설치 및

지원할 필요가 거의 없다. 연구 실행 비용이 절감되면

훨씬 많은 기관이 참여할 수 있다. 교실 내에서

시뮬레이션을 활용할 수 있는 경우 나노기술의 영향은

크게 확대된다. 사이버 활성 자료는 재정적인 준비 상태가

(상단) 매월 nanoHUB 툴 Schred

사용자 수 교실 내 사용은 눈에

보이는 비정기적인 스파이크로 볼 수

있다. Schred는 또한 그림 3과 같이

80개 인용으로 연구 분야에서도

사용된다. 웹 형식을 Rappture GUI로

교체하면서 Schred의 새로운

사용자가 많아졌다. (하단) 브라우저

윈도우에서 GUI를 이용한 Shred

이용이 가능해 짐에 따라 소스 코드

다운로드 빈도 또한 엄청나게

감소하였다. 사용자는 온라인

서비스를 이용할 수 있는 경우 툴을

설치 및 지원하는데는 관심이 없다.

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떨어지는 단과 대학 및 종합대학과 그 교수 및 학생들의 활용 영역을 조율한다.

교육 연구에서 이중 사용

Schred는 다음과 같이 이중 사용성으로 특히 흥미로운 nanoHUB 툴이다. 1) 교실

시연으로 대학원과 학부생 교육 및 숙제 또는 프로젝트 과제를 위해 사용되며 2) 과학

문헌 인용 건수는 92건이 넘는다. 놀라운 것은 Schred가 가장 체계적인 이론을

구체적으로 설명하는 것이 아니라 실천가들이 자신의 실험을 교정할 때 필요한 바로

그것이라는 것이다. 그러한 방식으로 nanoHUB의 Shred는 분명 커뮤니티 서비스이다. 또

다른 중요한 요소는 Shred가 비교적 사용이 용이하고 최신 인텔 CPU 실행 시 약 1분이

소요된다는 것이다. 464명의 사용자가 8,107건의 Shred 시뮬레이션(교실 사용 포함)을

실행함에 따라 2007년에만 16건이 게재되었다.

(좌측) 2009년 4월 기준 과학 문헌에서 430건의 nanoHUB.org 인용에 대한 맵. 점선은 NCN/nanoHUB와

협력한 저자를 구분한다. 모든 인용건수 가운데 52%가 비협력 저자이다. (우측) nanoHUB.org에서 Shred

툴의 인용 맵. 저자의 인맥 네트워크는 NCN 협력 저자 세트 외부에서 볼 수 있다.

애플리케이션 사용자에게 즉각적이고 종단간의 전산

nanoHUB를 다른 과학 및 포털과

구분한 주요 특징 중 하나는

사용자에게 처음부터 끝까지

자동화된 단일 혹은 다수 실행

방식의 과학 중심 애플리케이션을

제공한다는 것이다. nanoHUB는

인풋을 결과와 상호 관련 짓는 등

자신의 연구에 대한 세부 관리 및

결과를 다른 시뮬레이션 실행과

비교하는 등의 수고를 덜어준다.

이러한 종단간 전산은 nanoHUB

사용자가 전산 전문가가 될 필요가

없음을 의미한다.

최소 1년간 호스트된 nanoHUB 툴의 각 평균 실행

시간의 분산도 대 2008년 사용자 수 기포 크기는

각 사용자의 툴 실행 평균 수에 비례하며

합리적인 규모를 산출하기 위해 5개 기포 외에

수치 값을 부여하였다. 붉은 점은 일련의

시뮬레이션 애플리케이션을 의미하며 녹색 점은

평행 애플리케이션이다.

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대부분의 nanoHUB 시뮬레이션은 즉각적으로 시작되고 1분의 실행 시간 내에 결과를

반환하므로 “즉각적인” 전산이다. 그러한 신속한 시뮬레이션은 전산 노드 당 500개의

활성 툴 세션을 처리할 수 있는 가상 기기 내 로컬 nanoHUB 클러스터에서 수행된다.

보다 전산적으로 집중적인 실행은 지역의 nanoHUB 백엔드 또는 TeraGrid 또는 Open

Science Grid와 같은 국가 전산 자료에 배포되었다. "즉각”적으로 평행 전산 자료를

액세스하기 위한

방법을 연구 중이다.

• 툴을 갖춘 커리큘럼

작년, NCN@ Berkeley는 툴

세트가 단일 nanoHUB

애플리케이션에 통합되어

Berkeley에서 교육하는 나노

강좌에서 원스톱 쇼핑을

형성함을 검증하였다. 올해

우리는 툴을 갖춘 커리큘럼을

추가로 구축함에 따라 다양한

사용자의 피드백에 응답하였다.

특히, 교사 및 학생에게 모든

툴을 한 개 툴로 통합한 단일

전산 자료가 있다는 것을

전제로, 온라인 시뮬레이션으로

바로 확대 참여할 수 있는 기존

수업에 주안점을 두었다.

ABACUS는 반도체 기기 기초 정보에 대한 교육 및 학습을 위해 그러한 사용자

커뮤니티에 서비스를 제공한다. 숙제 및 프로젝트 과제는 지속적으로 개선중인 해당

활성 문서 위키 페이지에서 이용 가능하다. 자체 위키 페이지와 통합한 ABACUS는

교수진과 학생을 위한 또 다른 원 스톱 쇼핑을 제공한다. ABACUS는 7개월도 안되어

사용자가 660명을 넘었다. 현재에는 nanoHUB에 적용된 그러한 커리큘럼이 5가지이다.

교육 및 인력 개발:

나노교육 커리큘럼 개발 기여 개척

NCN은 또한 대학원생과 학부생 교육의 새로운 접근 방식을 위한 야심찬 교육 전략을

정의하였다. NanoHUB는 이제 17가지 나노기술 강좌를 호스트하고 있다. NCN의 핵심은

나노기술의 시뮬레이션이나, 온라인 교육은 중요한 보완점을 제공한다. 그러나 nanoHUB

활성 교육을 완전히 실현하기 위해서는 다른 전략과의 협력이 필수적이다. 이러한

활동의 범위와 영향은 단일 혹은 소수의 조사자 프로젝트에서 가능한 수준을 훨씬 뛰어

넘는다.

새로운 박사 프로그램 지원

2년전 Norfolk State University는

재료 과학 및 공학에 새로운 박사

프로그램을 개설하였다.

NCN@NSU는 교육 기반과 연구의

통합된 nanoHUB 사용을 위해

이러한 프로그램을 개발 중이다.

NCN@NSU 학생 그룹 및 NSU

16

교수진은 매우 다양하다.

NanoHU와 협력함에 따라 새로운 NSU 프로그램에 부합하는 콘텐츠를 생성하게 되었다.

하절기 대학원 연구 활동

처음 5년 간 NCN @Purdue는

나노전자 및 전산(INAC)의 NASA

후원 기관과 협력을 통해 여름 학부

연구소를 개설하였다. 이 프로그램에

참여한 66명의 학생 중 57명은 학사

학위를 수료하였고 최소 28명이 이후

대학원에 진학하였다. INAC가

종료되면서 NCN은 NCN 대학

네트워크 차원의 학부생을

참여시키는데 주안점을 둔 여름

프로그램을 재정비하였다.

Purdue University의 여름 학부 연구 모임(SURF) 프로그램의 공학 대학과 협력하여

NCN은 2008년 5월 19일부터 2008년 8월 1일까지 15명의 학생을 Purdue에 참여시켰다.

이들 학생에게 Rappture 및 세미나와 튜토리얼과 같은 콘텐츠를 nanoHUB에 기여하도록

하는 방안을 교육하였다.

학기 종반 이 프로그램의 학생은 회의와 같은 형식으로 자신의 결과를 발표하였다. 여름

프로그램이 끝날 무렵 Purdue의 NCN 협력 연구 프로젝트의 REU로 5명의 학생이

교수진과 계속 협력하였다. 이들 학생은 Norfolk State University 1명, UTEP 3명과 UIUC 1명

및 Purdue의 10명으로 구성된다. 세 명은 스페인계이고 한 사람은 아프리카계

미국인이다. 이러한 대규모 200+학생 SURF 프로그램의 참여로 NCN은 재정 지원 및

프로그램 보고 측면에서 상당한 발전을 이룩하였다. 우리는 13명의 학생과 함께 2009년

여름 이 프로그램을 계속할 계획이다.

NCN 학생 리더쉽 위원회

NCN 학생 리더쉽 위원회는 현재 각 NCN 노드에서 중요한 국면을 맞이하였다. NCN이

'NCN@University' 모델로 전환하면서 NCN의 다양성 및 학생 프로그램을 네트워크

수준으로 확대 및 링크하고자 하는 핵심 포인트가 생겼다. 이러한 중대 사건의 전용

예산으로 이들 그룹은 자체 활동을 계획할 수 있게 되었다.

일리노이의 경우 학생은 주간

“나노시간”을 구성한다.

나노시간은 부문간 세미나

시리즈로 Urbana Champaign

소재 University of Illinois의

Beckman Institute의 분자 및

전자 나노구조 연구 전략과

맥락을 함께 한다. 나노 시간은 다양한 새로운 주제를 도입하고 일반적으로

마이크로/나노 수준, 나노 장치 및 구조 및 제작 기법의 물리적 현상에 초점을 둔 토론을

활성화하고자 다양한 청중에게 주어진 정보 토론이다. 보다 광범위한 청중과 함께

University of lllinois에서 수행되는 연구를 공유하고자 나노시간에 주어진 프레젠테이션은

온라인 학습 자료로 활용할 수 있도록 nanoHUB에 공개적으로 게재된다. 일리노이

17

학생들은 http://nanohour. beckman.illinois.edu/N anohour에서 자신의 웹 페이지를 관리한다.

Purdue의 중대 사건에 따라 과거 3학기 동안 두 개의 워크숍과

3건의 연회를 개최하였다. 워크숍은 자신의 연구

주제를 가지고 학생이 연설하는 것이다. 연회의 경우

각 행사마다 몇 명의 연설자를 초빙하여 “학술 및

산업의 직업”, 2) “연구 데이터 보존” 및 3) “박사

학위를 받는 방법” 등에 관한 의견을 공유하는

것이다. 이 세번째이자 가장 최근의 사건은 “왜 박사

학위를 취득하는가”, “올바른 논문 주제 선정 방법”,

“박사 이후 취업 준비 방법”, 및 “연구 외에 박사

학생이 해야 할 임무” 등에 관한 토론이 해당된다.

5월, Purdue SLC는 Argonne National Lab을 방문할 예정이다. Purdue Chapter는

https://nanohub.org/topics/NCNPurdueStudents/에서 위키 페이지를 관리하고 있다.

NCN@NSU 에서의 Future- Tech 컨퍼런스

2008년 8월, Norfolk State University는

연간 미래 기술 컨퍼런스를

개최하였다. 이 행사는 NCN, NSU

PREM 광자 메타물질, Cornel의 MRSEC,

STC U Washington, and STC UCLA에서

지원하였다. NCN@Purdue 학생 및

nanoHUB 직원 학생은 주로 NSU 및

Cornell에 모두 출석했던 학부생의

60명 이상 학생에게 nanoHUB 및

소프트웨어 개발 프로세스를

소개하였다.

보급 및 참여:

nanoHUB 시뮬레이션, 사용자는 등록해야 한다. 이 과정에서는 조직 형태 및 미성년

상태와 같은 정보를 요청한다. 또한 nanoHUB에서 사용자 트래픽의 IP 주소를 추적한다.

이 두 가지 정보 출처로부터 다음과 같은 이용 통계치를 산출할 수 있다.

나노기술의 핵심 자료로서 nanoHUB의 성장

NCN이 2002년 시작된 이래 약 1,000명의 사용자가

매년 PUNCH 시스템을 통해 시뮬레이션을 실행하였다.

이제는 사용자가 90,000명을 넘는다. (우리가 정의할 때,

‘사용자’는 콘텐츠를 다운로드하고, 시뮬레이션을 실행하

거나 사이트 확인 자료에서 최소 15분을 할애한다.)

3,000개 이상의 인지 웹 로봇이 이 사용자 및 이용

수에서 제외된다. Rappture화된 애플리케이션 도입 후

새로운 미들웨어 실행, 시뮬레이션 사용자 수는 3년도

채 되지 않아 7,100명으로 증가하며 7배 이상 상승하였다.

이들 시뮬레이션 사용자 중 1190명 이상이 1년 넘도록 반복적 서비스를 위해

nanoHUB에 의존하게 되었다. 과거에는 지속적으로 기본적인 소프트웨어 및 미들웨어

기술을 개선하였다. 동시에, 343개의 신규 프레젠테이션, 54개의 새로운 시뮬레이션 툴, 및

16가지 신규 강좌를 포함하여 601 “...이상”의 항목으로 nanoHUB 콘텐츠 카탈로그를 적극

확대하였다.

18

글로벌 입지

nanoHUB 자료 이용은 국제적으로, 총 사용자의 41%가 미국 이용자이고, 33%는 아시아,

20%는 유럽이다. 과거에는 남미와 유럽에서 엄청나게 증가하였고, 아프리카, 호주 및

아시아에서 약간 성장하였다. 사용자의 약 91%가 학술 기관과 협력한다.

시뮬레이션 툴 사용은 약간 차이가 있으나 사용자의 51%는 미국에 거주하며 모든

nanoHUB 시뮬레이션의 73%를 실행하고 있다. 이에 대한 일부 원인은 대화형

시뮬레이션에 대한 사용자 경험에 있어 네트워크 지연에 따른 결과에 기인한다고

생각한다. 우리는 유럽 사용자의 미러 nanoHUB를 호스트하는 방안을 검토중인

이탈리아의 협력자와 초기 논의 중이다. \

광범위한 미국의 입지

미국의 경우 총 사용자는 전체 7,073 US .edu 도메인의 약 17%를 차지한다. edu 도메인의

조직 구조로 대표되는 매우 광범위한 기관 범위를 감안할 때 17%는 매우 전문적인

나노기술 연구 분야에서 강력한 입지를 나타내는 것이다.

미국 연구 대학에서의 입지

우리는 미국 뉴스 및 월드 리포트 상위 50개 대학 목록의 회원 가운데 nanoHUB 이용을

조사하였다. 과거 3년동안 nanoHUBsms 모든 상위 50개 기술 대학 중 “…이상”의 사용자

수준에 도달하였다. 이들 학교 거의 모두가 nanoHUB로 시뮬레이션을 실행하며 이는 총

7,100명의 시뮬레이션 사용자 중 1,200명을 차지한다. 상위 50개 기술 학교는 미국 소재

시뮬레이션 사용자의 약 30%를 차지한다. 2006년 전체 50개 학교에서 사용함에 따라,

이들 학교의 사용자 수는 매년 계속하여 증가하였다. 마찬가지로, 상위 화학 및 물리

학교로의 확대로 인해 필연적으로는 안정 상태에 도달하였으나 사용자 수는 매년

계속하고 증가하고 있다.

19

1970년, 고등 교육의 카네기 위원회는 기관 비교를 위한 프레임워크로 기능할 분류

시스템을 개발하였다. 상기 수치에 설명된 nanoHUB 이용에 해당하는 박사 학위 수여

기관(RU/VH, RU/H, 및 DRU) 내에서는 세 가지로 분류하고 있다. 99%의 RUNH 학교와

95%의 RU/H 기관 수준에 도달하였다. nanoHUB는 명확하게 상위 연구 기관에 확실히

진입한 것이다. 우리의 이용 비율은 DRU 기관에서도 계속 증가하고 있다. Minority

교류활동 기관의 nanoHUB 이용도 증가하였으나 이들 기관 중 불과 약 10% 수준이었다.

이는 이들 여러 기관이 연구 중심이거나 기술적이 아니므로 전혀 놀라운 것이 아니다.

보다 나은 벤치마크는 nanoHUB가 17%에 도달한 모든 .edu 도메인에 대한 비교이다.

nanoHUB 사용자 커뮤니티의 다각화

작년 우리는 nanoHUB 사용자 기반의 다양성에 관한 데이터 보고를 시작하였고 기관에

서비스를 제공하는 다양한 소수의 이용도를 조사하였다. 성, 스페인계 출신, 또는

아프리카계 미국인 출진과 같은 다양성 데이터 대부분은 사용자 등록 시점에서

자발적으로 제공된 정보를 토대로 한다. 일부 nanoHUB 사용자는 이러한 인구통계적

정보를 밝히지 않기로 하였다. 특히 9%가 성별 보고를 거부하였고, 19%는 스페인계 출신

보고를 거부하였으며 25%가 아프리카계 미국인 출신 보고를 거부하였다. 이러한 보고

비율을 조정하여 우리의 nanoHUB 사용자 다양성은 18%가 여성, 7%가 스페인계이고

4%는 아프리카계 미국인이다.

20

자체 파악 및 IP주소 매핑을 통해 또한 소수 서비스 기관의 이용도를 조사해 볼 수 있다.

역사적으로 흑인 단과대학 및 종합대학(HBCU) 90개 학교 및 215개의 스페인계 서비스

기관을 포함하여 http://www.ed.gov/about/offices/list/ocr/edliteminorityinst.html에서 미국

교육부가 등록한 449개 소수 기관의 경우, 각각 13%, 28%, 및 20%의 비율로 누적

nanoHUB 이용을 평가하고 있다. 작년, 이러한 기관의 사용자는 9%, 19%, 및 14%였다.

현재 이들 기관의 입지를 평가할 수 있다는 점에서 이들 학교의 nanoHUB 입지와

영향을 증가하기 위한 방안을 수립할 수 있다.

산업과의 긴밀한 협조 구축

NCN은 전자 장비 시뮬레이션의 무게 중심으로서 미국 전자 산업에서 그 존재를

확인시켰다. 반도체 연구 기업(SRC), 마이크로전자 첨단 연구 기업(MARCO) 및 나노전자

연구 전략(NRI)의 세 개 산업 컨소시엄은 NCN 인프라구조를 활용하고 대학 중심의

연구 프로그램을 지원하여 회원 기업으로의 기술 이전을 촉진하며 소프트웨어의

상품화를 증진하기 위한 계획을 수립하였다. 구체적으로는, MIT가 주도하고 MARCO가

후원하는 재료, 구조 및 장치(MSD) 센터와 NRI 후원 센터인 INDEX 및 MIND는 모델링

및 시뮬레이션 중심에 NCN을 배치하고 있다. IBM, Intel, AMD, 및 HP는 NCN에 컴퓨터

하드웨어를 지원하였다.

나노의료 팀의 장비는 신흥 기업과의 결속력을 다지고 보다 큰 체계적인 기업과

협력하고 있다.

우리에 등록된 사용자 가운데 약 420명(6%)은 nanoHUB 계정 등록 시 스스로를 산업의

일꾼으로 밝혔다. 산업 중심의 연구원과의 컨퍼런스 협력을 통한 일화적인 정보는

그러한 수많은 사용자는 자신의 기업이 사이트 이용에 관해 인지하고 있는지를

우려하는 마음에서 등록 시 스스로를 산업의 역군이라 표현하지는 않는다. 수많은

사람들이 사업주의 도메인 명칭이 아닌 상용 인터넷 서비스 제공업체로부터 그 기원을

가진다는 점에서 가정에서 nanoHUB를 사용하고 있다. 우리의 사용자 조사에 따르면

보다 확고한 발판을 토대로 이러한 일화적 지식을 해석하는바, 사용자의 약 10%가

산업에 종사한다. 이를 90,000명의 전체 사용자로 계산하면 실제 산업 사용자는 약

9,000명에 달한다고 추정된다.

신규 소프트웨어 개발:

과학적 소프트웨어 전개 가속화

2005년 6월 NCN은 과학적인 시뮬레이션 패키지의

개발과 확고한 전개를 촉진하고자 새로운 개방형 툴

키트인 Rappture 1.0을 출시하였다. Matlab, CIC++,

Fortran, Python, Perl, Tel, 및 Ruby 등 다양한

프로그래밍 언어의 라이브러리로 기능하도록 설계된

Rappture는 시뮬레이션 프로그램의 입출력 설명으로

자동으로 그래픽 사용자 인터페이스를 생성한다.

Rappture는 nanoHUB의 소프트웨어 전개를 위한 주요

장치가 되었다. NCN 네트워크 전체 학생들은

Rapptur를 사용하여 nanoHUB 용도의 시뮬레이션

애플리케이션을 구현한다. nanoHUB에서의

시뮬레이션 이용은

4년도 채 안되어 사용자가 7,100명에 달하며 7배 성장하였으며 이러한 증가는

Rappture에서 가능한 편리한 인터페이스로 기여하도록 한다. Rappture 이전, nanoHUB

사용자의 상당 부분이 자체 컴퓨터에서 소프트웨어를 다운로드하여 설치하였다.

Rappture화된 애플리케이션 도입 이후 소프트웨어 다운로드 횟수는 거의 사라졌다.

. . .

21

Rappture화된 소프트웨어는 사용이 편리하다. Rappture는 또한 복잡한 워크플로에서

시뮬레이션을 링크하는 NCN의 장기 전략에 필수적이다. NCN 전략의 규모를 감안할 때,

Rappture는 NCN 이외 과학적 전산에 큰 영향을 미칠 것이다. 현재 282건이 넘는

Rappture 소프트웨어 개발 프로젝트가 318명의 개발자와 함께 진행 중이다. 전체, 140개

툴이 nanoHUB에 전개되었고 7개를 제외한 전체가 Rappture를 사용한다. 개발자에게

강제로 Rappture를 사용하도록 한 것은 아님에도 불구하고 전개된 프로젝트의 95%가

이를 활용하고 있는데, 이러한 기술을 통해 개발자의 매입이 가능하고 개발이 용이함을

나타낸다.

시뮬레이션 툴 파이프라인

지난 몇 년간, NCN 내외의 학생, 박사 및 심지어 교수까지도 수십 종의 과학적이고

교육적인 소프트웨어 툴을 생성하였다. 지난 12개월동안 우리는 nanoHU에 54개 툴을

전개하였고 142개 툴은 개발 중이다. https://nanohub.org/tools의 nanoFORGE 개발 분야는

우리에게 282개의 프로젝트를 제공하며 각각 자체 감독 소스 코드 저장소, 버그 추적을

위한 티켓팅 시스템 및 프로젝트 세부 사항을 위한 위키 영역을 갖추고 있다. 318명

이상의 개발자가 이 프로젝트와 협력 중이다. 우리는 정기적으로 새로운 개발자를

참여시켜 우리의 온라인 Rappture 학습 모듈, 여름 소프트웨어 촉진 캠프, 및 일대일

상담을 통해 속도를 높이도록 한다.

실제 사용자를 대상으로 한 시뮬레이션 툴과 전개에 있어 그렇게 빠른 속도로 성장할

수 있었던 다른 과학 코드 개발 및 전개 팀을 들어본 적이 없다.

사이버인프라구조 개발:

독립적인 nanoHUB.org

작년에 우리는 기여 시스템을 통해 nanoHUB에 완전한 웹 기반의 출판 시스템을

전개하였다. 기여 시스템을 통해 저자들은 nanoHUB.org에 새로 콘텐츠를 게재하기 위한

절차를 단계 별로 재현한다. 출판을 위해 저자와 nanoHUB 팀이 이메일로 내용을 교환할

필요가 없다. 기여 상태는 항상 nanoHUB 자체의 저자에게 가능하며 저작 과정은 필요한

만큼 중단했다가 다시 시작할 수 있다. 이 보고 기간 동안 기여 시스템을 사용한 활발한

툴 개발/기여 프로젝트는 205건이 있었다. 기여 시스템을 통한 개발의 툴은 다음 상태로

진행된다.

등록, 생성, 업로드, 설치, 승인 및 출판이다. 활성 툴 개발자는 기여 시스템을 활용하여

1782가지 상태 변화를 제시한다. 약 1/2 시간 동안 단일 FTE는 nanoHUB 측에서 취한

880개 조치를 처리하였다. 이는 HUB 제로 사이버인프라구조를 대규모 온라인

커뮤니티를 지원하도록 조정가능한지를 확인하는 노력을 예증한 것이다. 이러한

프로세스는 54개 신규 툴과 46개의 개선된 툴을 지원하였다.

HUB zero 소프트웨어

nanoHUB.org는 단순한 웹사이트 이상으로 NCN의 임무를 지원하는 인프라구조이다. 이

인프라구조는 세 개 부분으로 나뉜다. 사용자가 확인하는 부분, 시뮬레이션 툴에 대한

액세스를 제공하는 미들웨어 및 툴 자체이다. 이러한 전체 인프라구조는 나노과학

커뮤니티가 자료를 탐구하고 서로 교육과 연구를 가속화하도록 긴밀하게 협조한다.

NCN의 임무는 나노기술에 초점을 두고 있으나 우리의 사이버인프라구조는 스스로의

권리에 대한 관심을 집중하고 있다. 이러한 사이버인프라구조 구축을 위한 NCN의

리더쉽 및 역할은 NCN 비협력 연구원이 과학 문헌에서 41건 이상 인용한 것처럼

문서화된다.

22

OCI-0721680의 추가 후원을 통해 우리는 다른 과학적

원리에 대한 “허브”를 구축하는데 재활용될 수 있는

내제된 인프라구조를 탐구하게 되었다. 우리의 “허브”

개념은 분명 기존 포털 사이트를 넘어 과학적인 협력

세대의 새로운 파라다임이다. 우리는 우리의

인프라구조를 HUBzero라 지칭한다.

지난 1.5년간, 우리는 HUBzero를 활용하여 8개 허브를

전개하였다. 이들 허브 가운데 세 가지는 공학 가상

기구(EVO) 부문에서 2007년 수여된 14개 NSF 어워드

그룹에 속한다. 이들 각 어워드는 HUB zero

인프라구조를 강화함으로써 작업 인프라구조와의

실행을 통해 시작하고 해당 과학 분야와 관련하여

커뮤니티를 개발하는 기금 및 활동에 주력할 수 있었다.

Purdue 캠퍼스 조직으로서의 HUB zero

NanoHUB와 같이 사이버인프라구조를 개발, 전개 및 지원하는 것은 단지 센터 차원의

활동 맥락에 한하여 수행 가능한 것이다. 8개의 HUB는 온라인에서 운영되고, 5개는 작업

중이며 4개는 기금을 마련 중이고 4개는 기금 요청에서 보다 활기를 띄는 상태로 우리는

ITaP 소프트웨어 전문가가 활동중인 첨단 전산 로젠 센터(RCAC)내에 HUB zero 기술

그룹을 개설하였다. nanoHUB 사이버인프라구조 팀은 본 그룹의 중추적 부분으로 그룹에

이 활동의 성장을 지원할 기술 전문가를 추가로 충원하기 시작하였다.

Purdue 이외의 HUB zero

Purdue는 이미 10개년 NCN/nanoHUB 활동에 약 $10M을 투자 또는 기여하였으며 이중

절반은 사이버인프라구조를 지향하고 있다. NSF 후원 및 관련 NMI 및 SDCI 후원과

결부하여, nanoHUB/HUBzero 사이버인프라구조 개발 비용은 이미 약 $18M가 소요된

것으로 파악한다. Purdue는 사이버인프라구조의 미래를 확신하며 총 $1,874M에 달하는

3개년 추가 기금을 후원하였다. 현재에는 몇몇 대학 및 희망컨데 국가 연구소를

결합하여 HUBzero를 더욱 발전시킬 HUB zero 컨소시엄 구축 과정에 있다. 컨소시엄

협력 업체는 컨소시엄에 연간 비용을 지불하며 소프트웨어 개발자에 새로운 역량을

추구할 시간을 할애하고 있다. 인디애나 대학과의 양해 각서가 체결되었고 다른

파트너와의 협상은 진행 중이다.

평가 및 가상 조직의 리더쉽:

개방적인 이용 통계학

과학 공학 성과를 신속하게 배포하고 다른 연구원과 교육자가 이러한 결과를 활용할 수

있도록 하는 과학 포털의 개념은 1994년 이후 수많은 기구들이 추구해왔다. Purdue

University Network Computing HUB (PUNCH)가 선발대 중 한 곳이다. 과학 게이트웨이의

성공에 필요한 요소는 5가지가 있다고 생각한다.

1) 우수한 과학 공학 연계

2) 핵심 커뮤니티를 벗어나 다른 이용자에게 유용한 결과를 전달하고자 하는 의지

3) 효율적이고 믿을 수 있는 인프라구조 운영

4) 급속한 발전 및 전개가 가능한 기술

5) 개방된 평가 및 이용 통계학

23

대부분의 과학 게이트웨이는 기준 1)을 토대로 하며 이들 중 대부분은 2)와 3)의 요점을

충족하고자 노력하며 4)와 5)가 부족하다고 판단한다. HUB zero는 상기에 논의한 3), 4) 및

5)의 문제를 해결하는데 도움을 줄 수 있다.

결국 TeraGrid 또는 NEES 등 완전한 기금을 확보한 NSF 기반 인프라구조 조차도

nanoHUB만큼 이용 데이터 및 이용 패턴을 가용화하지 못할 것이다. 이용 데이터는

nanoHUB 기술 발전 및 우리의 기여자에 대한 가용성을 주도하고 사용자는 참여 노력을

촉진시켜 줄 것이다. 우리는 nanoHUB 이용 통계학에 대한 세부 연구 및 개방성이야

말로 nanoHUB 역량을 발전시키고 nanoHUB에

고급형 /과학 게이트웨이라는 입지를 부여한 것이라

확신한다. ·

NanoHUB는 이제 기여자에게 커뮤니티 영향에 대한

강력한 근거로 제안서에 활용할 수 있는 이용 및

영향력 있는 통계 자료를 제공할 수 있다. 예를

들어

상기 수치는 Arizona State University의 Prof. Dragica

Vasileska가 제공한 월간 및 사용자 누적수를 나타낸

것이다.

• 이용, 사용자 피드백, 및 커뮤니티 참여별 콘텐츠 특징

NanoHUB 콘텐츠의 증가로 우리는 사용자가 품질 높은 콘텐츠를 찾고자 함을 알고 있다.

결과적으로 우리는 빠른 정보 검색이 가능하도록 지속적으로 nanoHUB의 검색 장치를

개선하였다. 이러한 노력의 한 가지 중요한

요소는 궁극적으로 자료의 평가에 영향을 주는

다양한 조건으로 각 콘텐츠 항목을 특성화한다는

것이다. 각 시뮬레이션 툴은 다음 특징을 가진다.

1) 사용자 평가 및 이용에 따란 구글 방식의

평가

2) 사용자 수 및 시뮬레이션 업무, 평균 실행

시간 및 검토에 주어진 별표의 평균 수를

포함한 데이터

3) 과학 문헌의 인용 수 – 이는 툴 조사 및 연구

이용을 나타내는 수치이다.

4) 질문의 수, 이는 커뮤니티의 생동감을 나타내는 것으로 대다수의 공개 질문은 툴

지원 불량을 제안한다. 마감된 질문의 대부분은 해당 툴 소유자 및 지원 전용인 라이브

코드를 나타낸다. 가상 경제 도입은 질의 응답 포럼에 긍정적 영향을 미친 것으로

검증되었다.

5) 새로이 도입된 위시리스트를 통해 사용자는 툴 개선 희망 사항을 표현할 수 있고 툴

개발 팀은 툴 개선 과정을 처리할 수 있다.

6) 사용자 검토 – 누구든지 0-5개의 별 평가를 하고 의견서를 제출할 수 있다.

7) 사용자는 또한 nanoHUB 콘텐츠 항목을 즐겨찾는 목록으로 확인해야 하며, 이는

이후에 즐겨찾기 목록에서 쉽게 다시 확인할 수 있다. 또한 페이스북, 트위터 또는 구글

등의 6가지 인맥 네트워크에서 자신의 즐겨찾는 nanoHUB 항목을 공유할 수 있다.

NCN 지원 툴은 금메달 태그가 표시된다. 우리는 또한 최근 사용자가 자신의 커뮤니티

24

페이지에서 즐겨찾기 툴을 공유하도록 함으로써 페이스북, 구글 또는 트위터와 같은

사이트에서 특징을 찾을 수 있다.

사용자 설문 과정

작년 우리는 Purdue 공학 대학의 평가 책임자인 Dr. Diane Beaudin을 NCN에 참여시켰다.

그녀는 nanoHUB 평가 및 사용자 설문 과정을 공식화하는 활동을 주도하고 있다. 그녀

연구에 대한 세부 사항은 제I권의 3절과 제II권의 3절에서 확인할 수 있다.

우리는 다음의 사용 패턴으로 등록 사용자를 분류하였다. 1) 일회성 2) 비 시뮬레이션 및

3) 잦은 사용자가 그것이다. 소위 “일회성” 사용자는 한 번 방문 시 nanoHUB 콘텐츠를

활용하고는 다시는 방문하지 않는다. 또한 이러한 그룹에 대한 전문적인 사용자 조사를

실시하였다. 설문지 작성 요청의 큰 비중인 10%를 차지하는 “일회성” 사용자로 구분한

전문 조사의 한 가지 흥미로운 결과는 이들 일회성 사용자는 nanoHUB를 사용 후

사이트를 나올 때 대체로 만족했다는 것이다. 또 다른 놀라운 결과는 사용자가 다른

사용자와의 대화를 원했다는 것이다. 이는 인맥 네트워크 사이트로 연결할 수 있는

nanoHUB 구성 요소의 발전을 추진하였다. 이들 조사의 구성 요소는 교육 연구 팀이

제시한 설문지를 해결한다. 마지막으로 우리는 또한 nanoHUB를 가상 조직으로

연구하고자 하여 nanoHUB 팀에 접근했던 외부 그룹과 협력하고 있다.

VOSS 프로젝트의 독립적 연구

2008년 봄, NSF는 “사회기술 시스템의 가상 조직(VOSS, Virtual Organizations as

Sociotechnical Systems)” 연구 제안서를 간청하였다. 프로그램 공지 일부의 내용은 다음과

같다. "가상 조직은 구성원과 자료를 지역적으로 분산할 수 있으나 사이버인프라구조

활용을 통해 일관되게 기능하는 개인 그룹이다. 가상 조직은 미과학재단이 후원하는

과학 공학 프로젝트에 점점 더 집중하고 있다. 가상 조직의 사회 기술 분석에 집중된

투자는 잠재력을 최대한 활용하고 탐구 학습을 위해 제공되는 전망을 활용할 필요가

있다. 사회기술 시스템의 가상 조직(VOSS) 프로그램은 효율적인 가상 조직을 구성하는

요소와 가상 조직이 과학 공학 및 교육 생산 및 혁신을 실현하고 강화할 수 있는

조건에 관한 이해를 증진하는데 주력하는 과학 연구를 지원한다.

Northwestern (Noshir Contractor)의 한 팀과 Purdue (Michael Beyerlein)의 한 팀 등 두 가지

25

제안 팀은 인터뷰를 위해 nanoHUB 사용자 및 이용 데이터 및 nanoHUB 사용자의

액세스를 제공하고자 NCN에 접근하였다. 양쪽 팀 모두 성공적이었으며 우리는 이 팀과

협력하기 시작하였다. 이러한 협력을 통해 우리는 자체 가상 조직에 대한 보다 나은

의견을 얻을 수 있을 것이다. 우리는 또한 nanoHUB 콘텐츠에 대한 첨단 권장 엔진과

같은 우리가 전개할 수 있는 소프트웨어를 확보하고자 한다.

영향을 보여주는 nanoHUB 가상 경제

가상 경제의 개념은 가장 보편적으로 nanoHUB.org가 자체적인 커뮤니티 구축, 자료 관리

및 지속성 목표를 실현하기 위한 가상 경제 개념을 빌려온 멀티플레이어의 온라인 게임

커뮤니티와 연관되어 있다. 2008년 3월을 기준으로 시스템을 통해 사용자는 답변

포럼에서 질의 응답함으로써 포인트를 획득할 수 있다. 이들은 획득한 포인트를

nanoHUB.org 스토어에서 상품을 사는데 쓰거나 포럼에서 질문을 하고 최고의 답변에

대해 포인트를 줄 수 있다.

2009년 1월 nanoHUB.org에서 사용자 양상에 대한 새로운 가상 경제 시스템의 초기

영향을 평가하는 동시에 그러한 nanoHUB 가상 경제에 대한 일반적인 평가 모델을

구축하기 위한 목표의 nanoHUB 구성원 마스터 논문의 일환으로 평가 프로젝트가

실행되었다. 이 연구는 최초의 일부 시스템 구성 요소 도입 전후 동일한 기간 동안

사이트 이용 데이터를 분석하였다. 분석에 따르면 전체 카테고리 및 사용자 그룹의 이후

시간 동안 사용자별 Q&A 활동 수가 크게 증가하였다.

최고 증가 수치(9.6배)는 집중적인 시뮬레이션

사용자 카테고리에서 확인되었다(6개월 동안

30건 이상 350건 미만의 시뮬레이션 실행을 한

사용자). 전문가 사용자(6개월 동안 350건 이상

시뮬레이션을 실행한 사람)는 이후 기간 중

0.22에서 거의 0.97에 이르기까지 한 사람당

가장 높은 Q&A 활동 비율을 나타냈다. 마찬

가지로 집중 사용자의 카테고리 내의 모든 사용자

별로 기여한 사용자 비율은 8.3배 증가하였다.

1.8 NCN의 혁명

NCN은 온라인으로 시뮬레이션 서비스를 제공하는 새로운 유형의 사용자 설비를

구축하도록 생성되었다. 지난 7년간의 경험을 미루어볼 때 성공은 반드시 연구, 교육 및

사이버인프라구조의 우수한 세 가지 요소를 토대로 구축되어야 함을 확신한다. NCN은

이러한 세 가지 임무 측면을 조율하도록 발전되었다. 초기에 연구에 대한 주안점은 세

가지 과학 논문을 수립하여 콘텐츠를 호스트하는데 필요한 기본적인

사이버인프라구조를 개발하면서 강해졌다. 이러한 논문과 사이버인프라구조가

발전되면서 NCN 지원은 연구 활성화를 통해 소프트웨어 및 교육 콘텐츠 개발로

전환되었다.

과학 중심의 인프라구조에 대한 노력은 여전히 강하며 이를 달성하기 위한 우리의

전략은 센터 차원의 협력 활동에 의존한다. 전략 제휴를 통해 NCN은 nanoHUB를 위한

26

고품질의 자료를 구축하는데 필요한 활동 범위, 광범위함과 우수성을 확보하게 된다.

이들은 커뮤니티의 요구에 부응하도록 nanoHUB 개발을 추진하는 시험대를 제공한다.

전략 제휴는 또한 가상 커뮤니티를 구축하고 사이버 활성 연구의 영향 및 효율성을

검증하는 기회가 된다. NCN이 필수적인 국가 자료로 성장하면서 임무 중 인프라구조

부분은 예산 증가가 필요하다. 우리의 과제는 협력 기금 및 전략 제휴를 통해 연구

교육과 밀접한 관계를 유지하는 것이다.

작년 우리는 4가지 새로운 시뮬레이션 연구 활동 지원 계획을 증대하였다. 진행 중인

중요 활동을 지속적으로 지원 및 확장하는 동시에 중요한 나노기술 분야에서 혁신적

영향을 미치는 시뮬레이션 툴의 개발을 모색하고 있다. 목적은 나노과학과 같은 신흥

분야에서의 기술자 및 과학자의 연구 필요성을 해결하고 실제로 연구 개발의 중추적

부분을 시뮬레이션 함으로써 연구 방식을 변화시키고자 하는 것이다. 핵심은 영구적으로

분야를 변화시키는 전산-전산에 큰 영향을 미치는 한 고성능 전산은 아니라는 것이다.

우리는 수행 가능한 사례로 전자 회로 시뮬레이션, 집적 회로 프로세스 모델링 및 전산

화학등을 들고 있으며 나노기술의 선택 분야에도 유사한 영향을 미치기를 희망한다.

NCN 자체의 제안 회의 이후 외부 자문 위원회(EAB)는 제출된 제안서를 검토하였다.

열전기, 광기술, 분자 영상 및 분자 기기의 4가지 전략이 수립되었다.

NCN의 체계적 모델 또한 발전되었다. 초기, NCN은 공통된 비전을 공유한 PI 및 전문

인력의 집단이었다. 3년 전 NCN은 대학 중심의 모델로 전화하기 시작하였다. 이 모델은

우리에게 나노기술의 주요 활동이 이루어지는 캠퍼스에 대한 상당한 규모와 보다 큰

투명성을 제공한다. 학생, 다양성 및 확장을 위한 NCN 프로그램의 초점을 제공한다. 이

모델은 또한 NCN IT에 기여하며 주요 NCN 캠퍼스에 현장 전문 정보를 제공한다.

마지막으로 이 모델은 NCN 관리 및 운영을 간소화한다. 기술 전환은 성공적으로

이루어졌고 2008년 4월 외부 자문 위원회(EAB)로부터 긍정적인 평가를 받았다. 과거에

우리는 NCN@Unversity 노드를 통한 기여 및 사용자 투입 수가 계속 증가하는 새로운

조직 구조의 혜택을 예측하고 있었다.

NCN은 전산 전문가를 실천가와 교육자의 광범위 커뮤니티로 연결하고 시뮬레이션의

나노기술의 모든 측면에서 중요한 역할을 수행하는데 도움을 주고자 개설되었다.

시뮬레이션은 nanoHUB의 시그너처 서비스이나 10배 이상 많은 사용자가 다른 서비스로

nanoHUB를 사용하고 있다. 항상 시뮬레이션을 위한 온라인 교육 및 훈련으로 온라인

시뮬레이션을 보완하고자 하였으나 온라인 강의 및 강좌에서의 연구를 통해 정보와

이해를 전달하기 시작하였고 나노기술에 대한 온라인 교육 자료의 엄청난 수요를

확인하였다. 우리는 모토를 “온라인 시뮬레이션 그 이상”으로 변경하였다. 이제 우리는

nanoHUB의 “그 이상”이라는 부분을 사용자에게 시뮬레이션 서비스를 보완한 풍부한

자료를 제공한다는 우리 임무의 중요한 부분으로 인식하고 있다.

초기 NSF 제안에서 NCN은 새로운 나노기술 분야에서 연구 수준의 시뮬레이션 툴에

기존의 액세스를 제공하는 온라인 사용자 설비로 인식되었다. 우리는 이러한 사용자

설비 개발을 추진하고 설비에서 수용 가능한 시뮬레이션 코드를 생성하고자 연구를

추진하였다. 지난 7년간 우리의 비전은 성장하였다. 우리는 사용자 설비 이상을 추구한다.

우리의 목표는 사용자가 액세스하여 자료를 다운로드하는 온라인 자료인 동시에

커뮤니티 회원이 자신의 콘텐츠를 업로드하여 공유할 수 있는 공유 인프라구조로

알려지는 것이었다. 보다 중요한 것은 이러한 인프라구조를 통해 고품질의 검색, 교육을

실현 및 확장하고 활발한 사이버 커뮤니티의 개발을 가속화 할 수 있다고 믿었다.

우리는 사람들이 일하고, 배우며 협력하는 방식을 변화시키고 있다. 사용자 수, 사용자의

영향력 있는 설명 및 과학 문헌의 인용은 우리가 비전을 실현하기 위해 올바른 과정을

27

밟고 있음을 확실히 보여준다.

1.9 NCN 과거, 현재 및 미래

NCN은 2002년 9월 마이크로전자 산업을 위해 구축된 1세대 미들웨어 시스템인

PUNCH로 창설되었다. 이후 처음부터 나노기술 분야 교수 및 학생의 연구, 교육 및 협력

조건을 충족하도록 특수 설계된 3개의 미들웨어 세대를 창조 및 전개하였다.

최종적으로는 2009년 초반 nanoHUB.org를 HUB zero 플랫폼으로 전환하였다. 이 모두는

급증하는 사용자 수에 부응하고 NSF에 분기별로 이용 수를 보고하면서 활발하게 운영한

결과로 이룩한 것이다. 우리는 이제 연중 36시간 미만의 다운타임을 자랑하며 대부분의

다른 연구 중심 인프라구조를 앞지르는 수준의 서비스로 매년 90,000명에게 서비스를

제공하는 국가적인 사이버인프라구조이다.

NCN은 이를 실현하기 위해 State of Indiana, Purdue University, NSF-국가 미들웨어

전략(NMI), NSF-사이버인프라구조의 소프트웨어 개발(NSF-SDCI), NSF-Peta-Apps, NSF

TeraGrid, 개방형 과학 그리드(OSG), IBM, Intel, 및 Hewlett-Packard의 상당히 강력한

지원의 혜택을 누렸다.

우리는 이러한 첨단 기술 및 방법론의 잠재력에 겨우 진입하기 시작했다고 생각한다.

수행해야 할 기술 과제가 여전히 상당하나 우리의 주안점은 이제 궤도에 오른 기술

탐구로 전환하는 것이다. 시스템 성능은 Grid 전산 자료로 보강 및 긴밀하게 통합될

것이다. 소프트웨어 패키지는 이를 교환하는 교재와 같이 개발, 평가 및 재정비 될

것이다. 온라인 교육에 대한 야심찬 전략은 풍부한 자료를 개발, 평가 및 재 정비하기

시작하였다. 우리는 게임 및 개인 전자 공학 활용과 같은 새로운 분야를 탐구함으로써

학생들을 참여시킬 것이다. NCN은 콘텐츠 및 전달 방법에 있어 독창적인 교육 자료로

이름을 알릴 것이다.

우리는 지속적으로 기술을 다른 센터, 팀 및 개인 PI와 공유하여 이들이 협조하고 연구

결과를 전달하도록 도움을 줄 것이다. 가장 중요한 것은, 우리의 사이버인프라구조

공유를 통해 실현되고 보다 효율적으로 변화하는 커뮤니티 구축을 위해 이미 실행에

옮겨진 NCN 기술 및 프로그램을 지속적으로 사용할 것이다. 우리는 다른 커뮤니티의

모델로 기능하고 이들과 협력하여 다른 과학 및 공학 분야에 nanoHUB 개념 및 기술을

적용할 것이다. 이러한 목적을 위해 우리는 Purdue의 ITaP 조직과 협력하여 HUB 제로

팀을 구축하였다. 지난 1.5년에 걸쳐 우리는 여러 기술 분야에 7가지 새로운 HUB를

전개하였다. 개발중인 5개 HUB, 후원이 확정되어 개발 예정인 4건, 및 제안 단계인

4건으로 ISP 비즈니스 모델의 상당한 고객 기반을 개발하였다. 그러나 인프라구조는

NCN 후원 기준으로 후원이 불가한 더 많은 개발과 개선이 필요하다. Purdue는 다음 3년

동안 $1,875M 이상을 집중적으로 투자하기로 결정하였고 몇몇 사이버인프라구조 중심

멤버와 함께 HUB zero Consortium을 시작하였다. Indiana University는 최근 MOU를

체결하였고 다른 업체와 협상 중이다.

NCN의 두 번째 단계의 전략 계획(다음 절에서 세부 설명)은 우리의 비전을 온라인

사용자 설비 수준 이상으로 끌어올리는 것이다. 우리는 사이버인프라구조를 소프트웨어

지원 전산 및 웹 포탈 이상의 것으로 인식한다. 우리는 사이버인프라구조를 사람들과

정보, 전산 및 상호 연결하는 완전한 시스템으로 인식한다. 이러한 비전을 실현하기 위해

우리는 사이버인프라구조 플랫폼을 추가로 강화 및 확대하고자 적극적인 프로그램을

추구할 예정이다. 우리는 이러한 활동을 위한 대학간 지원을 모색하며 NCN은 물론이고

다른 커뮤니티에 대한 시스템을 구축할 예정이다. 필요한 인프라구조를 구매할 수는

없으므로 우리는 NCN이 그 비전을 충족할 경우 지속적으로 사이버인프라구조의 선구

사례로 남는 동시에 반드시 그렇게 해야 한다.

28

다음 5개년 말 정도에 NCN은 i) 나노기술 분야의 기본적 기여, ii) 교육의 혁신, iii) 탐구,

혁신, 학습 및 참여에 있어서의 사이버인프라구조의 효율성, v) 수년 간 지속적으로

국가에 서비스를 제공한 나노기술의 국가적 주요 자료인 nanoHUB.org 및 중요한

나노기술 교육 확대 사이트인 nano.org 세대, vi) 다양한 과학 공학 부문의 연구를 활성화

할 우리의 경험, 파라다임 및 다른 커뮤니티의 소프트웨어 활용으로 명성을 떨칠 것이다.

29

제2장 전략 계획

2.1 서론

전산 나노기술 네트워크(NCN)은 2002년 전산 툴이 나노기술과 같은 신흥 과학 공학

분야에서 활용도가 크데 떨어진다는 전제 하에 설립되었다. 전산의 전체 영향은

시뮬레이션 툴이 전산 전문가의 도메인 수준을 넘어서고 분석할 실험, 설계할 장치,

개발한 제조 공정 및 교육할 학생이 있는 광범위 커뮤니티의 필수적 툴이 되면서

나타난다. 반도체 산업은 보편적으로 사용되는 시뮬레이션 툴의 영향을 보여주는

예시이다. 광범위한 종단한 복합 시스템 모델링 및 원래 연구 커뮤니티에서 개발된

소프트웨어가 오늘날 산업 성공을 주도한다. 기본적인 나노과학을 응용 나노기술로

전환하는 것은 아직 초기 단계이다. 성장은 나노기술 연구 및 개발 커뮤니티에서 새로

개발된 전산 툴을 널리 공유함으로써 가속화된다.

미국과학재단의 전략 계획은 이미 새로운 모드의 조사의 필요성을 인식하고 있다.

“동시대 과학 공학을 특징 짓는 부문 및 상호 개발의 대두로 협력은 과학

공학 기업의 중심적 요소가 되었다. . .. 통합된 사이버인프라구조는 그

중요성이 지속적으로 증가한다. ".

- NSF 전략 계획 FY2006-2011

The goals of the NCN 전략 계획의 목표는 우리 발전을 위한 로드맵이 된다.

2.2 임무

우리의 임무는 나노기술 이론, 모델링 및 시뮬레이션에 대한 국립 사이버 자료를 구상,

작성, 전개 및 운영함으로써 국립 나노기술 전략(NNI)을 지원하는 것이다. 우리의 임무는

nanoHUB.org에 포함되어 있으며 연구, 교육, 교류활동 및 지역 구성 및 성장 지원을

개척함으로써 추진한다.

2.3 핵심 가치 및 문화

NCN 핵심 가치는 실현하고자 하는 주요 원칙이다. 이러한 원칙을 따라 우리의 결정과

행동이 결정된다. 이들은 우리의 임무를 지원한다. NCN에서 우리는 다음의 핵심 가치를

믿는다.

이론, 모델링 및 시뮬레이션의 폭넓은 전산 활용

학술 노력의 동료 검토

탐구 및 학습의 정보 툴의 다양성

탐구 및 학습의 전체적 지원

활발한 학술 커뮤니티 구축을 위한 협력

우리가 촉진하고자 하는 커뮤니티의 참여를 위한 윤리 강령 및 준수

커뮤니티 문화는 구성원의 일상적 행동에서 비롯된다. 사이버 자료와 사이버인프라구조

설계를 통해 NCN은 다음이 특징인 학술 문화를 구축하는 조치를 장려한다.

탐구 툴의 공유 원칙

커뮤니티 구성원간 협력의 용이성

연구 및 교육의 밀접한 연계

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2.4 비전

NCN은 다양한 커뮤니티를 발전시켜 새로운 형식의 발견, 혁신, 학습 및 참여를 격려하는

최첨단 사이버인프라구조를 통해 연구 및 교육 자료를 공유하는 것으로, 실험적인 연구

및 교육과 긴밀히 연관된 혁신 이론, 모델링 및 시뮬레이션을 통해 나노과학의

나노기술로의 전환을 가속화한다

2.5 목표

우리의 임무를 달성하고 비전을 실현하기 위해 NCN은 다음의 주요 목표를 수립하였다.

1. 국가 나노기술 전략을 지원하는 과학 공학 주제로 추진 및 집중되는 주요 온라인

자료를 구축한다.

2. NCN의 임무, 비전 및 가치를 지원하도록 특수 설계된 혁신적이고 주도적

사이버인프라구조를 설계, 개발, 전개 및 운용한다.

3. 다각적이고, 사이버를 실현하는 나노기술 학자와 학생의 커뮤니티를 구축한다.

2.6 전략 활동

NCN의 2차 5개년 기간 중, 우리는 다음을 통해 계속하여 서비스를 구축하고 사용자를

참여시킬 것이다.

과학적 전략

우리는 NCN 기금을 활용하여 과학 파트너 협력을 길현하고, 커뮤니티를

구축하며 nanoHUB의 자료를 생성할 것이다. 우리는 나노기술 부문의 지적

리더로 활약할 것이다.

조직적 전략

우리는 NCN@University 프로그램을 통해 캠퍼스를 연결하고 커뮤니티를 구축할

것이다. NCN은 지속적으로 매우 전문적인 자료 전달이나 NCN 요건에 맞는

NCN@University로 바로 연결할 수 없는 개별 PI를 후원할 것이다.

문화적 전략

NCN은 협력 커뮤니티에서 개방형 소스, 협력 원칙을 촉진하고 그 요건에

부합하는 연구 전달 프로그램을 개발함으로써 실천가와 교육자를 참여시킬

것이다. NCN은 원래의 네트워크 기관 이외로 확대하여 보다 폭넓고 다양한

모임과 그룹을 참여시킨다.

다각적 전략

우리는 NCN@University 프로그램을 각 NCN 캠퍼스의 핵심 포인트로 활용하여

우리의 소수 파트너와 협력함으로써 자신의 로컬 나노기술 연구 및 교육

프로그램을 구축하고 nanoHUB를 “활동 영역”의 균형을 맞추는 툴로 활용하여

다양한 계층으로 확대할 것이다. 소수의 서비스 파트너 대학은 NCN 집행

위원회에서 대표된다. NCN 차관 디렉터리는 다각적 활동을 주도한다.

전산 전략

NCN은 nanoHUB를 모니터하고 사이버 커뮤니티를 보다 잘 지원하도록 수집된

정보를 토대로 활동한다. NCN은 Rappture 2.0을 개발하여 GUI 개발을 간편화하고,

워크플로의 데이터 관리를 지원하며 애플리케이션 연속을 허용한다. 새로운

고성능 컴퓨터(HPC) 방법은 지속적이고 전산적으로 집중된 애플리케이션으로

도입되어 신속한 전환이 가능하다.

사이버인프라구조 지속성 전략

NCN은 단지 nanoHUB에 국한되지 않고 수많은 과학 공학 도메인에 대한

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사이버인프라구조를 개발하는 조직적 구조를 생성하고자 한다. 그러한 핵심 개발

활동은 개념을 일반화하고 성공적 접근을 공유하며 소프트웨어 개발 팀에

지속성을 제공하고자 다양한 기금 자원으로 지원된다. 사이버인프라구조는

커뮤니티가 독립적으로 유지하고, 중앙청 원조 필요성을 낮추도록 도움을 준다.

교육적 전략

NCN은 시뮬레이션 툴을 자신의 커리큘럼으로 통합하고자 하는 강사를 지원한다.

우리는 시뮬레이션을 활용하여 과학을 도해하고 사용자가 현명하게 시뮬레이션

툴을 사용하는 교육적 툴 및 관련 학습 모듈을 지속적으로 개발한다. 우리는

교육에서 시뮬레이션을 효율적으로 이용하는 방법과 과정의 학습을 평가하는

방법을 연구할 것이다. 우리는 해당 시 새로운 전달 기술을 수용할 것이다.

우리는 협력 관계를 통해 교육에서의 영향력을 확대하고 지속적으로 모든 교육

차원에서 불충분하게 표현되는 커뮤니티로 확대해 나갈 것이다.

조직적 산업 참여 전략

NCN은 각 기업 및 산업 협회와 협력을 체결할 것이다. 그러한 협력 관계는

개별적인 PI 또는 주제별 책임자에 의해 개발 및 지속될 것이다. NCN 차원의

산업 협력 프로그램의 가능성 또한 탐구할 것이다. 학술 분야에 적합한 지속적인

개방형 소스 접근이 가능한 동시에 지적 자산의 판매 권리를 보증하는 정책을

규정해야 한다. 라이센스가 다른 정비 또한 학술 측면에서 구성되어야 하는데,

HUB zero 인프라구조 개념과 활성 소프트웨어는 그 자체만으로 상업적 측면에서

유리하게 적용될 수 있는 개발을 대표하기 때문이다.

조직적 제휴 전략

NCN의 활동 범위 및 사용자가 확대되면서 새로운 활동을 확대하고 새로운 나노

중심 분야의 전문 지식을 가진 대학 내에 통합할 수 있는 방안을 모색할 것이다.

우리는 이러한 활동을 확대하여 사용자, 이용 및 영향에 대한 데이터를 수집할

것이다. 우리는 사용자 수 및 관련 커뮤니티 측면에서 성장의 모멘텀을 지속하는

방법을 탐구할 것이다.

운영 및 인프라구조 전략

사용자층의 지속적 성장은 주로 국가 및 세계의 교수진과 교사의 참여에

달려있다. 우리는 기금을 받지 못하나 이들의 학술 연구 및 사이버 커뮤니티에

배포함으로써 경력에 도움을 받는 Pl 연합 역할에 보다 많은 교수진을

참여시키고자 한다. 우리는 커뮤니티 구축을 통해 nanoHUB 사용자 포럼을

호출한다.

평가 전략

NCN은 지속적으로 액세스, 이용, 커뮤니티 상호작용 및 nanoHUB의 영향을

평가하며 이러한 평가 데이터를 공개 열람할 수 있도록 할 것이다. NanoHUB는

사용자/영향 데이터 액세스를 개방하는데 있어 역할 모델로 기능하고 성과를

보고하는 사이버 활성 가상 조직을 주도할 것이다.

주요 활동

NCN은 상기 전략 실천을 위한 일련의 활동을 파악하였다. 하기 목록 이후 각 주요

활동에 대한 짧은 토론이 이어진다.

나노기술 사이버 커뮤니티를 개발 및 육성

지속적으로 NCN 활성 과학 파트너를 통해 과학 주제 분야에 주력

새로운 NCN@University 프로그램을 육성하고 nanoHUB 또는 NCN 기술 요건의

중요한 요건을

충족할 수 있는 주요 개별 Pl를 파악한다.

08/09에 추가 – 시뮬레이션 중심의 연구 전략에 투자.

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절실히 필요한 소프트웨어 애플리케이션을 개발 및 전개.

새로운 미들웨어 창안 또는 적용 및 전개.

전산 및 시각화의 특수 프로젝트에 참여.

소프트웨어 개발 교육 프로그램 작성 및 분류,

차세대 교육 기술을 활용한 실험.

NCN 교육 프로그램 확대.

다양한 사용자 및 기여 커뮤니티를 적극 개발.

사용자/기여자 커뮤니티를 지원하는 협력 관계 증진

산업 및 상업적 나노기술 부문으로 확대.

증가된 nanoHUB 사용자 층과 발전하는 NCN 커뮤니티를 지속하는 전략 개발.

과학 주제, 미들웨어 및 전산을 위한 협력 관계 개발.

NCN, nanoHUB, 및 HUB 제로를 위한 지속성 계획 개발

08/09 추가 - Purdue University의 사이버인프라구조 개발 그룹 구축.

08/09 추가 – 서비스 수준을 공식적으로 규정.

성공 규정 및 체계를 활용하여 진행 상태를 평가하고 마일스톤을 설정.

나노기술 사이버 커뮤니티를 개발 및 육성:

NCN은 나노기술의 주요한 국가적 자료를 구축하기 위해 수립되었으나 사용자/서비스

설비를 구축하는 그 이상의 것을 수행한다. NCN은 개방형 소스, 부문간, 협력 원칙 및

공통의 소프트웨어 개발, 연구, 교육 및 확대 규칙을 공유하는 사람들의 커뮤니티다.

전개하는 야심한 사이버인프라구조는 상당한 온라인 자료를 생성하는데 유용하고,

나노기술의 등장에 실제적인 영향을 미치며 사이버 활성 탐구, 혁신, 학습 및 참여에

대한 우리의 비전을 실현하는데 유용한 이상 장기적인 중요성을 가질 뿐이다.

사이버인프라구조는 반드시 가용 상태 그 이상이어야 한다-활용되어야 한다! 우리는

사용자 수, 문헌의 인용 및 고객 피드백 측면에서 성공을 위한 체계를 수립하였다.

우리는 사이버인프라구조 및 사이버 활성 커뮤니티 평가에서 리더쉽 수립을 위한

노력으로 인력과 자원을 투입한다.

지속적으로 과학 부문에 집중:

폭넓은 분야의 나노과학 및 기술에 영향을 미치기 위해, 우리는 다른 나노기술 분야에서

잠재력을 표출하기에 충분한 상당한 규모와 범위의 몇몇 부문에 집중할 필요가 있다.

우리의 목표는 이러한 부문을 통해 NCN 커뮤니티 및 nanoHUB 사이버인프라구조의

개발을 추진하는 것이다. 영향력을 가지기 위해 우리의 중앙 차원의 사이버인프라구조

전략은 반드시 각 과학 부문에서 중앙 차원의 전략으로 보완되어야 함에 따라 과학

협력의 필요성이 대두된다. 4가지 NCN 과학 주제인 i) 나노전자, ii) NEMS/나노플루이딕스,

iii) 나노 의료 장비 및 iv) 나노 광기술 각각은 연례 보고서 제II권에 수록된 각각의 전략

계획이 있다.

NCN@University 프로그램을 육성하고 새로운 Pl 파악.

NCN@University 프로그램은 비 Purdue 네트워크 노드에 각 캠퍼스의 정보를 부여하는

중요한 요소였다. 책임 교수 사이트 및 기술적 사이트 책임의 두 개체는

NCN@University 노드의 필수 연락처이다. 이들은 캠퍼스 협력에 참여하여 NCN/nanoHUB

사이버인프라구조의 매입을 확보하고 사용을 실현한다. 사이트 책임자는 지속적으로

협력과 기회를 모색함으로써 과학 주제 전략 계획에 따른 새로운 nanoHUB 콘텐츠를

구축한다. 이러한 전략 계획에 힘입어 우리는 과학적 의견 및 소프트웨어와 같은 연구

결과를 다수가 활용할 수 있는 nanoHUB 콘텐츠로 전환하는데 기금을 투자하고 있다.

33

08/09에 추가 – 시뮬레이션 중심의 연구 전략

이전의 업적을 토대로 나노기술의 새로운 과학 기술 과제를 전달하고자, 새로운

시뮬레이션 중심의 연구 전략은 2008년에 시작될 예정이다. 우리는 중요한 나노기술

분야를 대변하는 시뮬레이션 툴의 변화를 위한 영향을 추구한다. 두 가지 목적은 이러한

주요 행위의 기본을 형성: 첫 번째 목적은 새로운 첨단 연구 부문을 탐색하고, 두

번째는 동일하게 중요한 목적으로 이러한 새로운 나노과학 분야에서 근무하는 기술자

및 과학자의 필요성을 대변하며 nanoHUB-기반의 시뮬레이션을 연구 개발의 중추적

분야로 만듦으로써 작업을 수행하는 방식을 변화하는 것이다. 이러한 목표를 달성하기

위해 각 프로젝트는 반드시 실천가가 있어야 한다.

절실히 필요한 소프트웨어 애플리케이션을 개발 및 전개.

우리는 이용자 대부분이 비 전문가로서 우리의 애플리케이션은 직관적 인터페이스를

확보할 경우에만 효과가 있다는 것을 확인하였다. 툴을 개발하는 연구원은 초기에는

사용자 인터페이스 설계의 인적 요소에 있어 드문 전문가이다. 이들은 툴을 완벽하게

하는데 도움이 필요하다. 사용하기 편리한 툴을 개발 및 전개하는 것은 따라서 우리

임무의 중요한 부분이다. 신속 애플리케이션 인프라구조(Rappture) 툴 키트는 이러한

사용자 인터페이스 및 소프트웨어 개발 병목을 해결하도록 설계되었다. 우리는 이러한

Rappture 기술을 토대로 학부생과 대학원행을 교육함으로써 이들이 새로운 과학 코드를

빠르게 전개할 수 있도록 한다. 우리는 최신 특성을 교육하고 개발자 피드백을 받기

위한 개발자 워크숍을 개최할 것이다.

새로운 미들웨어 창안, 적용 및 전개.

NCN 사이버인프라구조에는 시뮬레이션 서비스의 단일 로그인 전달, 협력 툴, 교육 기술

및 온라인 교육 및 NCN 연구를 지원하는 교육을 제공하는 웹의 존재에 대한 미들

웨어가 포함된다. 조직적 안정성 및 유지성은 nanoHUB 성공에 필수적으로 중요한

부분이다. 현재 HUB zero의 일부인 3세대 시스템은 반드시 NCN의 두 번째 단계에서

널리 확대하여 데이터 집약 연구, 체계적 시각화 및 보다 까다로운 시뮬레이션을

처리해야 한다. 이러한 미들웨어 확대는 반드시 배포된 자료를 토대로 전산 작업을

수행하는 Grid의 잠재력을 활용하여 nanoHUB 서비스 제공에 보다 많은 기관을

참여시키고 서비스 중심의 경제를 지원해야 한다. 원칙적으로, 우리는 우리 사용자가

필요로 하는 임무를 수행하는 다른 연구 활동의 조직적 사이버인프라구조를 통해

상업적으로 획득하거나 활용하게 되어 만족스럽다. 그러나 그러한 제품을 본 적은 없다.

안정성에 대한 우리의 추적 기록 및 사이버인프라구조 문제의 이해를 전제로, NCN이

지속적으로 미들웨어를 개발하는 것이 필수적이다.

전산 및 시각화의 특수 프로젝트에 참여.

전산 및 알고리즘 전문가는 전산이나 메모리 조건을 완화하여 불가능하던 시뮬레이션이

갑자기 실현 가능해 짐에 따라 나노과학 애플리케이션에 엄청난 영향을 미칠 수 있다.

우리는 지속적으로 전산 연구 전문가 및 애플리케이션 과학자와 적극 협력하여 최상의

솔루션을 확보할 것이다.

소프트웨어 개발 교육 프로그램 작성 및 분류,

사용자수의 지속적 증가는 고품질의 nanoHUB 시뮬레이션 역량의 지속적 성장에

좌우된다. 우리는 이미 연구원이 자체 콘텐츠를 분류하는 체계를 마련해 두었다. 또한

커뮤니티에서 고품질의 사용이 편리한 소프트웨어를 실현해야 하는 동시에 nanoHUB

담당자 개입은 최소화한다. NanoHUB 여름 학교는 매년 Purdue의 SURF 학생들에게

교사 전산 기법을 전수하고 학생 청중들에게 nanoHUB 전개 기술을 제공하였다. 교사용

교재는 지속적으로 정비되어 nanoHUB에 전개될 것이다. 훈련 프로그램은 보다 많은

34

사용자 그룹이 HUB zero 플랫폼을 수용하면서 계속 확대될 것이다.

차세대 교육 기술을 활용한 실험.

과학, 공학, 사회 인지 이해 및 기술 발전은 인간의 경쟁을 혁신으로 급변화시키면서

정보의 구성, 저장, 액세스, 전달 및 이해 방식의 경계가 모호해졌다. 차세대 과학자는

현재 중학교/고등학교 또는 대학 신입생 단계에 있다. NCN은 새로운 기술의 활용을

모색하여 nanoHUB를 보완하고 이러한 세대의 학생들에게 보다 효과적으로 다가갈

것이다.

NCN 교육 프로그램 확대.

학습 성과에 대한 지속적인 평가가 NCN 교육 전략의 핵심 부분이다. 다양한 포맷으로

실험하고, 생산 공정을 개발하며 증가하는 사용자 기반을 수립함으로써 우리는

지속적으로 이러한 활동을 계속할 계획이나, 중요한 특정 교육 활동에서는 선택한

자료를 활용함으로써 중대한 학습 효과가 발생되는지를 평가해야 한다. 온라인 학습

평가는 그러나 몇 가지 개방된 연구 문제가 남아 있다. 평가는 학습 모듈 퀴즈 및

실습을 토대로 학생 점수에 대한 시험 이전과 이후 분석을 차지하나 사용 통계 데이터에

관한 전체 분석도 해당된다. 평가 외에도 교육에서 시뮬레이션을 가장 효과적으로

활용하는 방안과 보다 광범위하게 캠퍼스와 원격 교육에서 사이버인프라구조를 가장

효과적으로 활용하는 방안 및 자습 학생들에 관하여 연구해야 한다.

다양한 사용자 및 기여 커뮤니티를 적극 개발.

NCN은 나노과학을 나노기술로 전환하기 위해 필요한 다양한 인력을 참여, 격려 및

교육하고자 한다. 다양한 분야의 학생 및 교수진의 참여를 위한 적극적인 노력 외에도

다양성을 위한 NCN의 전략은 다음과 같다.

1. NCN 대학의 체계적인 프로그램을 마련함으로써 학생과 교수진의 다양한 집단을

참여시킨다.

2. 학부생과 교사들을 대상으로 여름 프로그램을 실시한다.

3. NCN 사이버인프라구조 기술을 활용하여 NCN 소수 기여 기관(MSI) 파트너의

나노 프로그램을 지원한다. 방문 및 nanoHUB 기반의 화상 회의를 통해 MSI

파트너를 참여시킴으로써 특별한 요구와 요건에 관해 보다 상세히 학습한다.

4. nanoHUB 사용자 집단의 다각화를 추구하고 이러한 정보를 활용하여 진행

사항을 평가하며 프로그램을 안내한다.

5. NCN 교수진 및 학생의 다양성을 유지 및 강화한다.

6. 각 주요 NCN 캠퍼스에서 다양한 프로그램을 마련하도록 NCN@University

프로그램을 개발한다. 각 NCN@University 프로그램은 다양한 전략에 예산

일부를 투입할 것이다.

사용자/기여자 커뮤니티를 지원하는 협력 관계 증진

NCN은 파트너와 NCN의 필요에 따라 다양한 협력 관계를 성공적으로 실현하였다.

현재까지 이러한 협력 관계는 주제 및 활동 중심적이었다. 예를 들어, 나노 전자공학

부문은 전자 산업의 강력한 협력 업체를 확보하고 있으며 의학 및 생물학 장비는

소기업과의 제휴 관계를 체결하고 있다. 전산 및 사이버인프라구조의 경우, NCN은 NSF

TeraGrid ALC Open Science Grid와 강력한 제휴 관계를 성립하였다. NCN 차원의 산업 협력

프로그램의 가능성 또한 탐구할 것이다. HUB zero 미들웨어에 주력하는 협력 관계를

추구할 것이다. 우리는 전체 허브 시스템을 적용하고 서비스 중심 제품을 생산할 수

있는 스핀오프 기업을 고려할 수 있다.

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NCN, nanoHUB, 및 HUBzero를 위한 지속성

나노과학 커뮤니티의 주요 자료를 구축하는 것은 nanoHUB 사이버 커뮤니티를 개발하는

첫 번째 단계이다. 10년까지 우리는 향후 연도에 국가에 서비스를 제공할 수 있는 국가

나노기술 전략을 위한 필수 자료를 구축할 예정이다. 그러한 노력의 지속 방법에 관한

질문을 언급해야 하는데, 이 질문에는 여러가지 측면이 있다. nanoHUB.org의 일일 운영을

어떻게 지원할 것인가? nanoHUB 콘텐츠 개발을 어떻게 지원할 것인가? HUBzero의

지속적인 진화를 어떻게 지원할 것인가? 증가하는 사용자 수에 대비하여 어떻게 전산

주기 및 저장 용량을 제공할 것인가? 가장 큰 과제는 우리의 지속성 계획이 시작되도록

NCN의 전산 및 사이버인프라구조 프로그램을 지원하는 것이다.

08/09년 추가 - Purdue University에 사이버인프라구조 개발 그룹 생성

나노과학 및 일주일 24시간 풀 가동 요구로 추진된 NCN은 어디에서도 살 수 없는

nanoHUB를 갖춘 사이버인프라구조를 구축하였다. 핵심 기술은 HUB zero 소프트웨어

패키지로 추출되어 현재 수많은 기타 HUB에 힘을 불어 넣는다. NanoHUB 인프라구조

팀은 현재 HUB zero 개발 팀에서 중앙 관리된다. Purdue University는 추가로 개발자를

채용하기 위해 상당한 기금을 추가로 투입할 계획이다. HUB zero 리더쉽은 HUB zero

컨소시엄에 다른 사이버인프라구조 중심 대학 및 국가 실험실을 참여시켜 협력하도록

한다. NCN/nanoHUB는 이제 HUB zero 그룹의 최대 고객이다. 우리는 HUB zero

컨소시엄과 HUB zero 소프트웨어를 활용하는 사이트 수를 늘려 전체 개발 비용에서

더욱 더 지렛대를 확보하고자 한다.

08/09 추가 – 서비스 수준을 공식적으로 규정 및 지원.

NCN은 커뮤니티 구성원이 전례 없는 편리함으로 nanoHUB에서 콘텐츠를 업로드 할 수

있는 사이버인프라구조를 구축하였다. NanoHUB에 전개된 소프트웨어 툴의 수는

계속적으로 증가한다. 전체 nanoHUB 성공의 두 가지 요소는 1) 전산 주기의 제공 및 2)

기술 지원 및 시뮬레이션 툴의 품질 보증이다. TeraGrid 및 Open Science grid와 같은 국가

전산 자료 제공업체와의 협력으로 통해 전산 집중 애플리케이션 가치를 제공한다.

공식적인 수준의 서비스는 질의/응답, 지원 티켓 및 툴 개선 희망 측면에서 툴 지원을

위해 필요하다. NCN은 지원하는 핵심 툴과 커뮤니티에서 지원되는 툴을 명확하게

기술해야 한다. 커뮤니티에는 지원 티켓, 질의/응답, 및 툴 개선 희망 사항에 관한

정보를 제공하여 nanoHUB/NCN 기술 지원 없이도 스스로 지원할 수 있도록 해야 한다.

NCN@University 노드는 NCN에 공통되는 특정한 서비스 수준으로 지원하는 툴을

파악하였다. 커뮤니티 툴 지원 체계는 지속적으로 개선된다.

성공, 체계 및 마일스톤 규정.

NCN은 다음 조건에서 성공할 수 있다.

연간 100,000명 이상의 nanoHUB 사용자에게 서비스 제공. (이 중 25,000명은

시뮬레이션 사용자, 5,000명은 대용량 CPU 조건을 전제한 시뮬레이션 사용자.)

NanoHUB에 대한 고품질, 높은 수요의 자료를 생성하는 주요 파트너를 확보하고,

nanoHUB를 통해 연구 결과를 배포하며 사이버 가능 발견, 혁신, 학습 및 참여

사례로 역할.

과학 및 전산 과학, 교육 및 확대에 대한 영향 검증.

실현 가능한 지속적 계획 수립

NCN의 주요 체계는 지속적으로 연구 중이며 평가 및 교육 연구 활동이 정보를

제공함에 따라 진화할 것이다. 기본적인 측정 방법은 다음과 같다.

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연구:

nanoHUB 시뮬레이션 활용을 인용한 인용 수.

“그 이상”의 nanoHUB 자료를 활용을 인용한 인용 수.

연구를 수행하는 연간 nanoHUB 사용자 수

nanoHUB 자료 기여자 수.

nanoHUB 연구 사용자의 추천 수

공식 협력 관계 체결 수

교육:

NanoHUB를 활용하는 수업 수.

NanoHUB 교육 기술 및 교육 콘텐츠의 긍정적 평가.

사이버 활성 나노과학의 NCN 게재 수

nanoHUB 활용을 인용한 출판물 수.

교육 부문 연간 nanoHUB 사용자 수

교육 용도의 nanoHUB 자료 업로드 수

nanoHUB 교육 사용자의 추천 수

교육 부문 nanoHUB를 설명 및 평가한 저널의 게시물 수

공식 협력 관계 체결 수

미들웨어 및 소프트웨어 기술:

NanoHUB 시뮬레이션 및 “그 이상” 사용자 수

nanoHUB 업타임 비율

자료 활용의 효율성

nanoHUB 사용자의 추천 수

2.7 자료

사이버인프라구조 협력 관계 및 관련 기금은 NCN의 목표 달성을 위해 우리의

사이버인프라구조 및 소프트웨어 애플리케이션 기술의 지속적 성장 지원에 필수적인

요소이다. 전략적 제휴를 통해 과학 및 교육에 대한 우리의 영향력은 확대되는 동시에

관련된 기금을 적극적으로 추구할 필요가 있다. 강력한 산업체 협력 프로그램은 NCN을

지원하고 산업 영향을 확고히 하는데 중요한 역할을 수행한다. nanoHUB 커뮤니티가

성장함에 따라 우리는 전문적으로 사용자 층을 증가시키도록 지원할 과제에 부딪치고

있으나 동시에 지속적으로 nanoHUB의 자료를 개발하고 새로운 과학 부문으로 성장해야

한다. 반드시 커뮤니티가 스스로 조직적 인프라구조를 통해 도움을 받을 수 있는 방안을

모색해야 한다. NCN의 nanoHUB/사이버인프라구조 측면과 커뮤니티 및 자료 구축 측면의

균형을 유지하기 위해서는 철저한 주의가 필요하다. 보다 많은 자료가 필요하며 일부

분야를 개척해야 한다.

또한 nanoHUB 사용자들에게 전산 자료를 제공해야 한다. 우리는 2009년까지 교육적

사용자층(대화형 애플리케이션 필요)을 약 10,000명으로 늘리고자 한다. 중간 일괄 작업

사용자 층은 약 1,000명으로 비례적으로 증가할 것이다. 대화형 사용자의 약 10%가

온라인 상에 존재한다면 1,000개의 동시 발생 대화형 세션이 있는 것이다. 실제 CPU 당

10-20개의 대화형 세션을 확보할 경우 NCN은 전용 100-노드, 이중 CPU 클러스터, 2-4의

안전을 위한 여유분과 함께 이러한 서비스를 처리할 수 있어야 한다. 1,000명의 중간

일괄 작업 사용자가 60분 단위로 연중 약 100가지 시뮬레이션을 실행할 경우 연간

사용량은 12CPU로 누적될 것이다. 100-노드 이중 CPU 클러스터는 16의 인수를 초과하는

안전한 여유를 확보한 상태에서 이러한 시뮬레이션을 처리할 수 있어야 한다. 가까운

기한 내 이들 커뮤니티에 제공되는 서비스에 문제가 있어서는 안 된다.

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또한 2009년 이내에 약 100개까지 집중 평행 시뮬레이션이 필요한 전산 사용자 수를

늘릴 계획이다. 그러한 사용자는 10시간 동안 32개 CPU에서 연중 60개 시뮬레이션을

실행한다. 그 결과 약 2백만 CPU 시간이 산출된다. 그러한 규모의 TeraGrid 배정은

불가능한 일이 아니다. 그러한 로드는 약 230 CPU 연수에 해당하며 1,000 CPU 클러스터

한 대상 4의 안전한 여유를 확보한 상태에서 쉽게 처리해야 한다.

2012년 까지 사용자 수에 있어 또 한 번의 10배 증가는 완전히 불가능한 것이 아니다.

100,000명에게 서비스를 제공하는 것은 분명 분산된 자료가 필요하다.

우리는 각각 Track 2 또는 Track 1 NSF 전산 시스템 어워드를 수상한 Oak Ridge National

Lab I U. Tennessee 및 Texas Advanced Computing Center (TACC)와 협력을 체결하고자 한다.

지속적인 전산 출력을 위해 이들 기업과 협력함으로써 약 25,000명의 시뮬레이션

사용자에게 필요한 수준의 서비스를 제공할 것으로 확신한다.

2.8 지속적인 전략 계획 업데이트

NCN은 학술 및 사이버 중심 환경 및 요건을 변화시켜야 함에 따라 지속적으로 조직을

진화시키고 있다. 우리는 자체 기본 전략을 공식 검토 세션에서 평가하기 위한 규칙을

수립하였다. 올해 우리는 1) 시뮬레이션 중심의 연구 전략 구축, 2) HUB zero 팀의 지속성,

3) 커뮤니티가 다른 방식의 운영을 통해 스스로를 지원하도록(질의/응답 및 위시리스트를

통해) 돕는 소프트웨어 개발, 및 4) 서비스 수준 및 관련 서비스 소프트웨어의 수준에

관한 공식 정의에 주력하였다.

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제3장 성과 및 계획

3.1 NCN 성과 수치화

앞선 장에서는 NCN의 비전, 임무 및 부가 가치 및 전략 계획을 개괄하였다. 본

설명에서는 연구 및 인프라구조의 네트워크가 기본적인 설계, 접근 방식 및 성과에 있어

기존 연구와 다름을 명확히 한다. NCN은 시뮬레이션 중심의 연구 전략에서 작은 초기

노력을 지원하나, 주로 연구를 후원하는 것이 아니라 nanoHUB.org를 통해

NCN@University 노드에서 관련된 센터 차원의 연구를 연계, 변환, 전개 및 활용한다.

우리의 과제는 나노크기의 현상을 이해하고, 장치 및 시스템을 설계하며 차세대 과학자

및 엔지니어를 격려 및 교육하는데 필요한 기술 과학 지식, 소프트웨어 툴 및 교육

자료를 수집, 개발 및 전개하는 것이다.

우리는 지속적으로 NCN PI로 하여금 NCN 관련, nanoHUB 활성 및 nanoHUB 활성

간행물을 보고하도록 요청한다. 우리는 또한 지속적으로 NCN 지원 학생 및 졸업 수를

추적할 것이다. 이러한 일반적인 NSF 센터의 수치화된 성과는 표 3.10에 수록되어 있다.

그러나, NCN은 이러한 연구 대부분을 직접적으로 후원하지 않으므로 협력 프로젝트

연구의 품질을 기준으로 평가하는 것이 아니라 이러한 협력을 nanoHUB를 통해 전체

나노기술 커뮤니티의 센터로 활용하는 방식에 대한 평가가 이루어져야 한다. 5년 연례

보고서로 시작하여 우리는 영향을 평가하는데 있어 핵심적인 nanoHUB 전달 사항 및

양적 메트릭스에 관한 양적 메트릭스를 보고한다.

별도의 명시가 없는 경우, 본 연례 보고서의 모든 양적 데이터는 nanoHUB.org에서

이용할 수 있는 콘텐츠 및 2008년 3월 31일까지의 성과를 언급한다.

• 표 3.1: 상위 사용자 및 사용 개요

누가? 어디서? 얼마나 많이? 무슨 서비스? 어느 정도의 전산?

• 표 3.2: 과학적 문헌의 nanoHUB 인용

연구 분야(연구, 교육, ), 문서 유형, 인용한 내용, ...

• 표 3.3: 미국 기관의 카테고리별 이용

상위 50 기술 학교, 연구 학교 및 소수 서비스 기관

• 표 3.4: 교실 이용 개요 – 전체 목록은 제II권 2절 대학, 강좌 목록에 수록

• 표 3.5: 등록 사용자 인구분포

조직, 거주, 성별, 장애, 민족성, 인종 배경

• 표 3.6: 사용자 인구 분포별 시뮬레이션 실행

조직, 거주, 성별, 장애, 민족성, 인종 배경

• 표 3.7: 시뮬레이션 이용 반복 분석

지속적 사용, 사용자 재방문 빈도,

• 표 3.8: nanoHUB CPU 이용 분석,

지속적 이용, 소요된 CPU 시간 OSG, TeraGrid, 및 nanoHUB 자료의 제공 비교

• 표 3.9: 콘텐츠 생성

어느 조직이 무엇을 생성하였는가? 이러한 품목의 이용도는 어떠한가?

• 표 3.10: 다른 수치 성과

표 3.1-3.10은 구조가 다르다. 한 개 표를 제외한 전체 표에서, "Year X"는 회계 NCN

연도에 해당한다. 예를 들어, "Year 1"은 2002년 9월 1일 – 2003년 8월 31일에 해당한다.

"Year 7" 날짜는 물론 부분적인 날짜 설정이며 2008년 9월 1일 – 2009년 3월 31일까지로

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보고된다. “마지막 12개월” 시간 부문은 2007년 4월 1일 – 2008년 3월 31일까지를

언급하며 이는 NCN@University 프로그램에서 4월 초 All- hands 회의에서 진행 사항을

보고한 NCN/nanoHUB 캘린더 기간에 해당한다. 한 가지 예외 사항으로, 표 3.4의 정보는

봄과 가을 강좌가 제공하는 학술 달력과 일치한다.

평가 절 3.5 및 전체 평가인 제II권의 3절은 본 표의 정보에 관한 세부 사항과 추가 분석

내용을 전달한다. 이때 우리는 평가, 이용 및 영향 평가 측면에서 주요 통계학 주안점

일부에 대한 개요를 전달한다.

표 3.1 토론 - nanoHUB.org 상위 이용자 및 이용 개요

본 표는 nanoHUB.org 이용자 및 이용에 관한 조감도를 제공한다. 이는 다음 질문에 대한

답을 제공한다. 얼마나 많은가? 누구인가? 무엇을 하고 있는가? 표 1.1은 실제로

http://nanohub.org/usage 에서 공개 열람되는 표와 동일하며, nanoHUB 홈페이지에서 한

번만 클릭하면 이용할 수 있다. 우리는 다른 과학 게이트웨이 또는 NSF

인프라구조에서는 쉽게 공개적으로 이용할 수 없다는 점에서 그러한 기본적 정보로

인식하는 것이다!

NanoHUB 사용자는 1) 최소한 지난 12개월 동안 한 개 시뮬레이션을 보유한 등록자 2)

대화형 nanoHUB 콘텐츠를 보는데 최소 15분을 연속

적으로 할애한 IP 주소 또는 3) pdf 또는 podcast와

같은 콘텐츠 항목을 다운로드한 IP 주소로 정의된다.

IP 주소 반환 시 방문객 정의와는 다르게

이러한 사용자 정의에서는 다시 감안하지

않는다. 명확하게 파악된 3,000개 이상의 웹

로봇을 배제한다.

지난 12개월 동안 nanoHUB 총 사용자는

92,204명이었으며(지난해 62,545명에서 47%

증가), 다음의 세 카테고리로 분류된다.

7,159명의 시뮬레이션 사용자(6,245명에서 15%

증가)는 총

407,062건의 시뮬레이션 작업(270,880에서 50% 증가)을 실행하였다. 35,329명의 대화형

사용자(15분 이상 활성 세션이 최소 한 건 있는 IP 주소 또는 등록 사용자)는 27,046에서

31%가량 증가하였다. 91,653명의 다운로드 사용자 수(15분 미만의 활성 세션이 최소 한

개인 IP 주소 혹은 등록 사용자이나 한 건의 콘텐츠를 다운로드함)는 54% 증가한

것이다. 분명 일부 사용자는 한 개 이상의 카테고리에 속하며 그러한 방식으로 총 고유

사용자 수가 3가지 각각의 수의 총계 미만이다. 그림 3.7.1은 시간에 따른 연간 사용자

수의 증가를 나타낸 것이다.

사용자 식별: NanoHUB는 세 가지 수준의 사용자 식별을 구분한다. 즉, 1) 개발자 –

일반적으로 개인적으로 혹은 교수 지도로 알고 있는 사람, 2) 시뮬레이션 사용자 –

온라인 형식으로 등록하고 유효 이메일 주소가 있어야 하는 사람, 그리고 3) 일반 웹

페이지 액세스 사용자 – 고유 IP 주소로 접속한 사람.

IP 주소는 단지 사용자 위치(국가, 도시, 교외)와 관련한 대략적 정보만 제공할 뿐이다.

누군가는 가정 및 직장 또는 학교에서 nanoHUB를 사용할 수 있으며 다른 컴퓨터를

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사용하거나 nanoHUB에 등록한 경우 이중 계산할 수도 있다. 우리는 특정 컴퓨터 파악을

위해 사용자의 브라우저에 nanoHUB 쿠키를 드롭하여 이중 계산을 방지하고자 최선을

다하고 있다. 이는 특히 이동 랩톱과 같이 여러 다른 IP 주소에서 nanoHUB에 액세스 할

수 있는 경우 유용하다. 또한 더 이상 로그인을 하지 않더라도 등록 사용자가 접속한

출처의 서로 다른 IP 주소를 추적하여 이중 계산하지 않는다. 경우에 따라 우리는

실제로 특정 ISP(인터넷 서비스 공급업체)의 사용자, 대학, 또는 새로운 인터넷 사용자로

활발하게 동일한 IP 주소를 재 배정하는 기업의 경우에도 적게 계산할 수 있다. 이러한

경우 쿠키 및 사용자 등록 또한 사용자를 보다 독창적으로 파악하는데 도움을 준다.

시뮬레이션을 실행하고자 하는 사용자는 반드시 등록해야 하며 이들에게 협력, 거주,

성별 및 소수민족과 같은 몇 가지 인구 통계 정보를 요청한다. 사용자 인구 통계에 관한

세부 사항은 표 3.5와 같다. 미등록 사용자의 경우 우리는 도메인 지표(stanford.edu와

같은) 및 협력의 지표로 그러한 기관에 속하는 파악된 IP 주소 집단을 분석한다.

nanoHUB에서 활동하는 등록 사용자 수는 9,992명이며 시뮬레이션을 실행한 사용자는

7,159명이다. 따라서 작년에 등록한 사용자의 약 28%가 등록을 희망하였으며

시뮬레이션을 실행하기 전 등록 요건에 따른 강제는 없었음에도 불구하고 정보를

제공하고자 하였다. 등록 사용자의 수는 아직도 전체 사용자의 일부분에 불과하다.

등록 사용자의 약 89%가 스스로를 학술 기관과 협력하고 있다고 밝힌다. 약 6%는

산업에 종사하는 사용자이다. 우리는 일화적으로 그리고 우리의 사용자 설문(3.5절

참조)을 통해 일부 개인이 산업 사용자로 등록하기를 꺼린다는 사항을 알고 있다.

익명의 사용자 설문에 따르면 약 10% 수준으로 나타난다.

시뮬레이션 활용은 56%가 미국에 거주하고 있다. 이러한 사용자가 실행한 시뮬레이션의

수는 전체 시뮬레이션의 73%를 차지하며 표 3.6에서 논의할 것이다. 전체 사용자 위치는

미국의 44%, 아시아가 28% 및 유럽이 21%를 차지한다.

NanoHUB는 407,062건의 시뮬레이션을 제공하였으며 이는 2,229일(6.1년)의 CPU 시간이

소요된 것이다(이는 OSG 및 TeraGrid CPU 시간은 제외된다). 평균적으로 각 사용자는

7.47 시간의 CPU 시뮬레이션 시간을 소요한다. 사용자는 연간 평균 22.5시간으로

데이터를 활발하게 이용한다. 이 시간 차리는 대화형 데이터 검토 및 분석이 가장

중요한 요소라는 전제가 내제된 것이다.

다른 뚜렷한 항목은 다음과 같다.

7,056명의 사용자가 신규 계정을 개설하였다.

강좌(27,845명의 사용자) 및 연구 세미나(13,834명의 사용자)는 가장 인기 있는

다운로드 항목이다.

493명의 사용자는 동시에 로그인한 최대 사용자 수이다(작년 384명). 8,161명의

사용자가 podcast를 다운로드 하였다.

첫 번째와 마지막 시뮬레이션간 평균 시간은 267일 또는 8.8개월(작년 124일)이다.

1,900명이 넘는 사용자가 3개월 이상에 걸쳐 반복적으로 nanoHUB를 사용하였다.

평균적으로 사용자는 “…그 이상” 콘텐츠에 대해 연간 4.1시간을 투자한다.

nanoHUB 서버는 72,241,018회의 웹 히트수를 기록하였다(연중 초당 약 2.3회의

히트수).

NanoHUB는 254개 공유 툴 세션을 통해 협력자 및 359건의 온라인 회의에서 766명의

참석자에게 서비스를 제공하였다.

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표 3.2 토론-nanoHUB.org 인용 분석

nanoHUB 이용 통계치는 나노기술 커뮤니티에 대한 nanoHUB.org의 가치를 평가하는

1순위 방법이나, 보다 상위 평가는 nanoHUB가 어떻게 연구 과정을 가속화하고,

나노기술 교육을 개선하며 미래의 나노기술 인력을 유치 및 양성할 수 있는지를 평가할

필요가 있다. 표 3.2 nanoHUB.org 인용 분석은 어떠한 방식으로 nanoHUB의 수많은

인용이 우리와 연결되는지를 세부적으로 설명한다. 올해 공학 대학의 평가 책임 위원인

Dr. Diane Beaudoin은 우리의 웹 개발자 및 교육 팀원이 메트릭스 정의 및 설문 작성,

데이터 수집 및 분석 역량의 통합된 능력을 갖추도록 유도하였다. 우리는 NCN을

사이버인프라구조 기반의 자료 및 연구 교육의 가상 커뮤니티 평가의 리더로

완성하고자 한다.

우리는 2년전 과학 문헌에 인용을 보고하기 시작하였다. 작년 우리는 인용과 nanoHUB

자료를 연관짓기 위한 체계를 마련하였다. 올해 우리는 인용을 인식하는 과정을 재

정비하였다. 우리는 nanoHUB 인용을 파악하기 위해 Google Scholar 및 IEEE Xplore에

의존하고 있다. 또한 현재 nanoHUB의 현장 애플리케이션을 통해 nanoHUB 전산 자료를

참고하는 인용도 포함시킨다. 과정을 재 정비하면서 이전에 보고된 데이터에서조차 더욱

많은 인용을 확인하고 있다. 우리는 nanoHUB 이용에 따른 각 인용을 인용된 자료, 연구

및/또는 교육 용도, 나노과학 대 사이버인프라구조, 직접 사용 대 의례상의 인용

측면에서 구분하고 있다.

표 3.2는 문서 유형, 작업 분야, 인용 참고문서 및 인용 수에 따른 툴 평가 측면에서

세부 분석을 제공한다. 여기에서 우리는 몇 가지 분석적 주안점을 둔다.

2009년 3월 31일 기준으로 nanoHUB는 140개의 시뮬레이션 툴, 1,432개의 “…그 이상”

콘텐츠 항목을 호스트하고 있다. 그룹으로서 이들은 과학 문헌에 430개의 누적된

nanoHU 인용으로 이어졌다. 이는 작년 보고서에 확인된 260건보다 증가한 것이다. NCN

협력 커뮤니티 외부의 인용은 전체 인용의 약 52%이다(그림 3.6.8).

3.1절의 표 3.2는 문서 유형, 작업 분야, 인용 참고문서 및 인용 수에 따른 툴 평가

측면에서 세부 분석을 제공한다. 여기에서 우리는 몇 가지 분석적 주안점을 둔다.

430건 인용문의 382건(89%)은 동료간 검토 저널, 컨퍼런스 회의록, 책자의 챕터, 박사

혹은 석사의 이론에서 확인된다. 나머지 인용은 회의 발표, 잡지 기사 또는 회의

발표에서 나온다. 우리는 명확하게 비 과학적 기사, 뉴스 표지 및 웹에서 nanoHUB의

일반 참조는 제외한다.

430건 가운데, 338건(79%)는 나노기술 분야의 연구와 관련된다.

올해 우리는 nanoHUB의 세부 이용 측면에서 각 인용을 세부적으로 분석하지 않았다.

단지 참조된 툴이나 세미나를 파악하였거나 일반적인 nanoHUB 참고 유형을 확인하였다.

작년 우리는 261개 그룹 가운데 209개의 연구 인용을 분석한 결과 다음 사항을

확인하였다. 본 연구 인용은 주로 nanoHUB 툴이나 온라인 콘텐츠를 사용하기 위한

참조이며, 139개 인용은 특정 온라인 툴 이용을 나타내며 30건은 특정 세미나, 튜토리얼

또는 주제별 페이지를 가리킨다. 소스 코드 다운로드 및 이후 코드 수정은 연구 중인 툴

이용에 따라 각각 37과 19건의 인용이 있었다. nanoHUB 코드 수정을 나타낸 19개 연구

간행물은 자신의 연구 목표를 달성하고자 과학 연구 코드를 수정하고자 하는 전산

전문가 이용의 지표이다. 이 수치와 온라인 툴 이용을 참조하는 139개 인용을 비교할 때

nanoHUB는 분명 전산 전문가 커뮤니티 이상의 영향력을 가진다.

작년 우리는 또한 실제 이용과 과학적인 의례적 인용을 구분하기 위해 209건의 나노기술

연구 간행물을 필수적으로 검토하였다. 15건과 27건 간행물 만이 연구를 반드시 활용하지

않고 다른 사람의 연구의 존재를 언급하는 과학 논문의 형식으로 nanoHUB를 각각 툴의

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저장소 또는 웹 입지로 인용하고 있다. 따라서 대다수 연구 인용이 실제 nanoHUB

이용을 참조한다는 결론이다.

교육에서 사용중인 nanoHUB를 가리키는 간행물 수 또한 계속 증가하여 작년의

21건에서 올해 37건이다. NanoHUB는 나노과학 교육 연구에 영향을 미치고 있다.

NCN은 “연구 및 인프라구조”네트워크로 구축되었다. 23개 논문이 나노기술의 일반

인프라구조 맥락에서 nanoHUB를 인용한다. 우리는 이를 국가 인프라구조를 인지하고

있는 근거라 판단한다.

68개 논문은 nanoHUB를 사이버인프라구조로 언급한다. 이들 논문의 41건은 NCN

외부에서 발생된다. NanoHUB에 대한 이러한 인용에서 대체로 긍정적인 참고 내용은 N

CN/nanoHUB가 사이버인프라구조 개발의 리더로 인식됨을 증명해 주는 것이다.

표 3.2b는 인용 중인 툴을 나타내며 아래로 갈수록 좁아지는 목록은 나노 연구 및 나노

교육에서 인용된 툴을 나타낸 것이다. 툴 FETtoy, Quantum Dot Lab, CNTbands, SPICE, 및

MolCtoy는 교실 용으로 툴 개발자들이 원래 사용할 목적이었을 가능성이 있는 반면

상위 15 인용 목록의 다른 툴은 보다 체계적이거나 전산 집중적이다. 그러나, 이러한

“교실”툴은 연구 문헌에 나타나므로 연구와 툴의 교육적 이용 구분 및 일반적으로

유사한 nanoHUB이 사라지고 있음을 나타낸다. 툴 이용은 한 개 나노 전자공학 하부

도메인에서 또 다른 것으로 이전하며 새로운 커뮤니티 구성원이 nanoHUB 없이는

수행할 수 없었단 일을 할 수 있게 된다. NanoHUB는 새로운 커뮤니티로 그 영향을

확대하고 있다.

툴 “작업 공간”은 브라우저에서 실행되는 일반 UNIX 워크스테이션을 가리키며 Purdue,

TeraGrid, 및 OSG 전산 자료에 대한 액세스를 제공한다. 주로 NCN@Purdue 학생들에

이해 시험이 주도되는 동시에 보다 폭넓은 개발자 커뮤니티로 확대될 것이다. 이 툴은

실제로 전산 과학자를 위한 용도이다.

NCN은 “연구 및 인프라구조”네트워크로 구축되었다. 14건의 논문이 나노기술의 일반

인프라구조 맥락에서 nanoHUB를 인용하고 있으며 19개 논문은 단지 일반적으로

nanoHUB를 언급할 뿐이다. 우리는 이를 국가 인프라구조의 인지 근거라 판단한다.

NSF는 사이버인프라구조를 HPC, 데이터, 시각화 및 가상 조직을 기반으로 하는 과학 및

기술을 보다 발전시키는 새로운 분야로 인식하고 있다. NanoHUB 기술은 전체

커뮤니티를 대상으로 이들 분야의 서비스를 제공하며 이제 HUB zero 소프트웨어

플랫폼으로 범용화 중이다. HUB zero는 이제 다른 커뮤니티에 전개되고 있다. 올해

68건의 사이버인프라구조 간행물이 nanoHUB를 국가 사이버인프라구조로 언급하고 있다.

nanoHUB.org는 과학 게이트웨이의 리더로 인식되며 HUB zero는 국가의

사이버인프라구조로 인식된다고 결론 짓고 있다.

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표 3.3 토론 - 미국 교육 기관의 nanoHUB 이용

표 3.3a-c는 미국 교육 기관의 이용 분석에 대한 개요를 제공한다. 이러한 이용의 시간

전개와 같은 보다 자세한 사항은 3.5절의 평가 및 제II권 2절에서 확인할 수 있다.

NanoHUB는 전체 7,073의 미국 .edu 도메인 가운데 약 17%가 최소 한 명의 이용자가

있다. 이 목록에 비 기술 대학 및 일부 전문 연구 센터와 같은 전체 .edu 도메인이

포함된다는 점을 감안하여 미국에만 1,180개 고등 교육 기관에 nanoHUB가 보급되었다는

사실은 매우 큰 영향력이라 해석한다. 본 카테고리에서 사용자 별로 상당히 많은 수의

평균 시뮬레이션에서 시뮬레이션 툴을 이용하는 293개 학교는 연구 기관과 좋은 비교가

된다.

미국 뉴스 및 월드 리포트는 매년 상위 50개 기술 학교 및 상위 물리 화학 학교 목록을

게재한다. 지난 3년간, nanoHUB는 전체 상위 50개 기술 학교에 수록되었고 상위 33개

물리 화학 학교의 88% 사용자가 이용하고 있다. NanoHUB는 시뮬레이션 이용 및 “…그

이상” 이용에서와 같이 높은 비율로 이들 학교에 존재하는 것이다. 두 개 카테고리

모두에서 시뮬레이션 사용자는 평균 100개의 시뮬레이션을 실행하고 사이트에서 연간

4.5시간 이상을 할애한다.

1970년, 고등 교육의 카네기 위원회는 기관 비교를 위한 프레임워크로 작용할 분류

시스템을 개발하였다. 박사 학위 수여 기관(RUNH, RU/H, 및 DRU) 내에는 세 가지

구분이 있다. 이들 세 가지 분류 중 각각 99%, 95% 및 65%가 “…그 이상”을 이용하는

가운데 nanoHUB는 확실히 연구 기관에 크게 확대된 것이다. RU/VH의 집중적인 이용은

사용자 당 시뮬레이션 실행 수와 사이트에 할애한 시간 측면에서 상위 50개와 잘

비교된다. RUIH 및 DRU의 집중 이용은 사용자당 약 절반의 시뮬레이션 및 사이트당

절반의 시간으로 감소한다.

표 3.3a는 또한 역사적인 흑인 고등학교와 대학교(Historically Black Colleges and

Universities), 고등 스페인계 등록 기관(High Hispanic enrollment institutions) 및 소수 민족

기관(Minority-Serving Institutions)에서의 nanoHUB 입지를 나타낸다. NanoHUB는 이들

기관에서 영향을 미치고 있으나 상위 연구 기관만큼 광범위하지는 않다. 이는 이들 기관

대부분이 박사 학위를 수여하지 않으며 연구 중심적이 아니라는 점에서 놀라운 일이

아니다. 아마도 보다 나은 비교 대상은 전체 미국의 .edu 도메인의 이용이다. 그러한

수치와 비교할 때 HBCU, HHE, 및 MSI의 이용이 우수하다. 그러나 DRU 카테고리와

비교하여 일반적으로 사용자당 평균 시뮬레이션 실행 수와 사이트의 할애 평균 시간

측면에서 nanoHUB의 집중 사용. 뚜렷한 예외사항은 Historically Black Colleges and

Universities가 학생 당 매우 높은 웹 집중 이용으로 두드러진다는 점이다.

NanoHUB는 HBCU, HHF, MSI, 및 DRU로 확대되었으나 이용률이 증가할 여지는

분명하다.

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본 표 작성에 사용된 미국 뉴스 및 월드 리포트 목록은 2008년 기준이다.

RUNH, RU/H, 및 DRU는 교육 발전을 위한 카네기 재단에서 정의한 박사 학위 수여 기관 카테고리로

http://www.carnegiefoundation.org/classificationsiindex,asp?key'" 791에서 확인할 수 있다.

본 표에 활용된 Historically Black Colleges. High Hispanic Enrollment, 및 Minority Serving Institutions는 미국

교육부 자료로 2005년 가을 등록 데이터를 기준으로 하며

http://wllvw.ed.gov!aboutlofficesilistlocrJedlite-minorityinst.html에서 확인할 수 있다.

US K-12 학교 수 추산은 http://www.asd.com/에서 확인.

표 3.3.b 및 3.3.c는 시뮬레이션의 사용자 수 및 “…그 이상” 카테고리 및 각 집중적

사용과 같은 추가 세부 사항을 설명한다. 본지에 실린 데이터는 3.5절의 평가 절과

제II권 3절의 평가에 상세하게 추가 조사된다. 몇 가지 관찰 내용을 본지에 수록하지

않는다.

상위 50, 상위 Physics/Chern, RUNH, RU/H, 및 DRU 카테고리에서 사용자 당 CPU 이용은

그러한 학교의 연구 투자 순으로 감소하는 추세이다. 10.08h, 11.19h, 6.8h, 1.59h, 및

28min으로 감소한다. 전체 edu는 약 6h/사용자 수준이다. CPU 집중 이용은 이 시점에서

HBCU, HHE, 및 MSl에서는 일반적이지 않다.

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표 3.4 토론 – 수업 이용

표 3.4는 2006년 이후 학기에 카탈로그로 작성한 수업에 대한 개요를 제공한다. 이들

수업 가운데 대다수의 경우 수업 제목, 수업 강사, 기관 및 학부 또는 대학원 수업

현황을 파악하였다. 이러한 세부 사항은 제II권 2절에 수록되어 있다.

이 때 교실 활용을 구분할 경우 설명이 장황해진다. 교수진들이 자신의 수업에서

nanoHUB.org를 사용하기 편리하도록 정식 교실 등록 과정은 생략하였다. 일부 학생 및

교수는 nanoHUB 등록 시 수업에 참석하고 있다고 설명한다. 이들은 교수의 이름과 수업

명칭까지 언급할 수 있으나 일반적으로는 하지 않는다. 클러스터 이용 분석 또한 사용자

그룹 구분에 도움을 준다. 올해 우리는 미국에서만 세부적으로 교실 이용을 확인하였다.

또한 체코 공화국, 독일, 벨기에, 네덜란드, 중국, 대만 및 인도에서 nanoHUB를 활용하는

수업도 있다. 향후에는 교실 이용 구분을 위한 과정을 개선하고 강사와 학생이 자신의

수업 및 경험을 이야기할 수 있는 동기 역시 제공해야 할 것이다.

NCN 교육 및 평가 팀은 현재 대규모로 증가중인 학생 및 강사 집단으로부터 설문과

인터뷰를 통해 자료를 수집 중이다. 향후에는 nanoHUB 설계 및 콘텐츠를 안내할 실행

가능한 의견을 확보할 것으로 기대된다. 강사가 자신의 교육적 목표를 달성하도록

검증된 실제 정보를 개발할 것이며 이 데이터의 분석 내용을 교육 연구 문헌에 게재할

것이다.

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표 3.5 토론-등록 사용자 인구통계

표 3.5는 조직 협력 및 등록 사용자의 거주 국가에 대한 분석이다. 새로운 사용자 등록

측면에서, Purdue 사용자의 상대적 비율은 감소하는 반면 Purdue 외부이나 NCN 범위

내의 사용자 층과 NCN 외부 사용자 층 모두 꾸준히 증가하고 있다. 기억할 중요 수치는

nanoHUB 이용의 약 85%가 학술 커뮤니티에 있으며 2) 사용자 중 51.4%는 미국에

거주한다는 것이다.

우리는 또한 성별, 장애 및 민족성 측면에서 정보를 요청한다. 미국의 시민과 영구

거주민의 경우 인종에 관한 정보를 요청한다. 일반적으로 소수의 사용자가 자신의

성별(4.4%) 또는 장애(7.1%)를 밝히길 꺼리는 반면, 상당히 많은 수의 사용자는 자신의

민족성(18.4%) 또는 인종(20.0%)을 밝히길 주저한다는 사실이 흥미롭다.

또한 표 3.5에 확인된 것은 Purdue 및 다른 NCN 대학과의 사용자 협력이다. Purdue의 총

연간 사용자 수는 매년 500명으로 거의 꾸준하다. 하단의 그림 3.1.2는 Purdue 대학의

nanoHUB 사용자의 비율이 65% 이상에서 7% 미만으로 감소했음을 나타낸다. 보다

흥미로운 결과는 NCN 외부의 총 사용자 수가 급격히 증가하였다는 것이다.

그림 3.1.2: (좌측) NCN 및 Purdue와 관련된 시뮬레이션 사용자의 상대적 수치. (우측) 시뮬레이션을 실행중인

총 수와 비교한 다양한 사용자 그룹의 시뮬레이션 실행 수.

표 3.6 토론-사용자 인구 통계별 시뮬레이션 실행

표 1.6은 사용자 인구 통계로 분류한 시뮬레이션 실행 수를 분석한 것이다. 눈의 띄는

항목은 사용자의 51.4%가 미국에 거주하고 있으나 시뮬레이션의 72.8%를 실행하고

있다는 것이다. 그러한 흥미로운 동향은 NCN 외부에서도 관찰할 수 있다. Purdue 관련

사용자는 사용자 수의 약 7%에 불과한 반면, nanoHUB에서 실행되는 시뮬레이션의 약

30%를 초기화 한다. 반면, 다른 NCN 사이트에서 수행하는 시뮬레이션의 상대적 수치는

지난 3년간 크게 증가하였는데, 이는 우리의 NCN@University 프로그램이 지역 캠퍼스에

nanoHUB를 홍보하는 측면에서 실제로 효과가 있음을 나타내는 것이다. nanoHUB에서

실행된 시뮬레이션의 약 50%는 NCN과 관련되지 않은 사용자에 해당한다. 모든

시뮬레이션의 73%는 미국 내부의 사용자에 관한 것이다.

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표 3.7 및 3.8 토론-시뮬레이션 사용자 및 CPU 이용 반복 분석

표 3.7은 반복되는 고객층을 분석한 것이다. 언급하고자 하는 문제는 얼마나 집중적으로

사용자가 시뮬레이션을 실행하고 얼마나 자주 재 방문 하는가 이다. 높은 교실 이용률을

토대로, 많은 전환 및 수업 과제 후에는 다시 방문하지 않은 상당수가 이제는 없을

것이라 기대한다.

과거 12개월동안(녹색란), nanoHUB 시뮬레이션 사용자의 약 64%가 일일 경과 후 재

방문하는 경향이 계속되고 있다. 따라서 사용자의 약 36%가 일회성 사용자인 것이다.

그러한 작년의 동향을 관찰 및 보고하고 이러한 일회성 사용자에 관한 추가 사항을

확인하기로 하였다. 3.5의 평가 절은 이러한 사용자에 대한 대상 조사에 관한 몇 가지

세부 사항을 제공한다. 놀라운 것은 nanoHUB를 결코 다시 방문하지 않았던 사용자의

10% 이상이 nanoHUB 설문에 답한 비율이다. 훨씬 더 놀라운 것은 조사한 모든

사용자가 실제로 매우 만족하였다는 것이다. 이들은 분명 필요한 것을 얻었다는 것이다.

1년 및 2년 넘게 nanoHUB에서 시뮬레이션을 실행한 사용자 수는 매년 약 100명씩 계속

증가하고 있다. 올해 시뮬레이션 사용자 가운데 589명(8.2%) 또한 2년여 전에

시뮬레이션을 실행하였다. 5년 넘게 nanoHUB 계정을 활용한 74명의 하드코어 사용자도

있다.

또한 표 3.7을 기준으로 사용자가 시뮬레이션을 실행한 횟수에 대한 분석도 있다.

사용자의 약 50%가 10개 시뮬레이션 이상을 실행하였다. 50, 100 또는 500개 시뮬레이션

이상을 실행한 사용자 수가 급격히 감소하고 있다. 그러나 100개 이상의 시뮬레이션을

실행한 사용자도 681명이나 되며 이는 nanoHUB 사용자 집단의 약 10%에 해당하는

것이다.

표 3.8은 할애한 CPU 시간을 보다 상세하게 분석한 것이다. 여기에서 구분되는 전산

인프라구조는 5가지가 있다.

2년전 사라진 초창기 PUNCH 시스템-웹 형식 기반의

일괄 중심 전산을 제공하였다.

새로운 Narwhal/Maxwell 미들웨어는 즉각적인 대화형 전산을 제공한다.

종단 nanoHUB 사용자를 위한 OSG (Open Science Grid) 제공 CPU 주기

종단 nanoHUB 사용자를 위한 TeraGrid (TG) 제공 CPU 주기

종단 nanoHUB 사용자를 위한 NCN/Purdue 전산 백엔드 제공 CPU

주기.

새로운 nanoHUB 미들웨어는 1분 또는 10분 내에 실행되는 수천 가지 사용자 전산

서비스를 제공한다. 훨씬 더 오래 실행되는 시뮬레이션에 대해 열의를 보인 사용자 수는

CPU 시간에 따라 급격히 감소한다.

작년 우리는 OSG 및 TG 운영 시 신뢰성 있는 종단간 서비스를 받는데 심각한 문제가

있었고 제출된 작업 중 약 50%가 결과를 회신하지 못한다. 올해 서비스의 신뢰성을 98%

이상으로 높이기 위해 OSG 서비스 제공업체와 OSG 태스크 포스 모두와 상당한 노력을

기울였다. 이 시기에 우리는 대부분 전산 집중적인 작업을 NCN/nanoHUB 백엔드 기기로

전환하였다. 현재는 전산적으로 집중적인 수요가 증가하면서 OSG 및 TG로 다시 보다

많은 작업을 전환하는 단계에 있다. 본 데이터에는 표시되지 않았으나 언급해야 할 한

가지 중요한 측면은 실제 행렬 대기 시간이 실제 런타임보다 10 (TG) ~ 40 (OSG) 요소 더

크다는 것이다. TG 및 OSG 시스템은 일괄 중심이고 대부분의 nanoHUB 사용자가

기대하는 즉각적인 경험을 선사하지는 않는다.

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표 3.9 토론-nanoHUB.org 콘텐츠 세대

표 3.9는 nanoHUB 콘텐츠 유형, 기원 및 성장 분석 자료를 전달한다. 비 Purdue NCN

노드에서 발생되는 nanoHUB 기여의 성장은 지역 사이트 책임자의 NCN@Universite

프로그램에 대한 성공적인 구현을 나타낸다.

표 3.9a는 지난 12개월 동한 총 합계에서 각각의 NCN@University 프로그램의 기여

내용을 세부적으로 나타낸 것이다. 또한 언급된 것은 헌정 자료를 활용하는 학생 수이다.

NCN@University 프로그램을 통해 콘텐츠에 기여하는 동시에 커뮤니티가 사용할

콘텐츠에 기여하고자 한다. 일부 추가 재정 분석 자료를 통해 이 수치는 다양한

NCN@University 프로그램에서 nanoHUB 이용당 비용 또는 콘텐츠 항목당 비용으로

변환할 수 있다.

NCN@Purdue는 여전히 가장 강력한 기여 요인이나 새로운 NCN@University 프로그램은

콘텐츠 세대에서 확실한 영향을 나타낸다.

그림 3.1.3은 매해 보고 연도에 총계, NCN@Purdue, NCN@Other 대학 및 NCN 외부로

분류하여 기여 요인의 수를 나타낸 것이다. 다른 NCN 노드의 기여 수는

NCN@University 프로그램을 도입하고 사이트 책임 지위를 개설하면서 확실히 증가하기

시작하였다.

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표 3.10 토론-분석적 수치 성과

결과적으로, 표 3.10은 과학적 간행물과 학생 졸업 측면에서 NCN 성과를 개괄한다.

우리는 독자에게 인프라구조 및 NCN과 같은 연구 네트워크 성공의 1차적인 평가방식은

아님을 상기시킨다. NCN은 NSF 기금으로 지난 2-3년 연구를 후원하지 않았다. 막

시작한 시뮬레이션 중심의 연구 전략은 연간 예산의 약 10%에 대한 작은 결실이다.

네트워크는 기본적인 연구를 후원하거나 수행하지 않는다. 그러나 네트워크는 연구를

촉진하고 연구 및 보다 광범위한 커뮤니티에 성과를 전달한다. 따라서 NCN의 성공을

판단하는 가장 올바른 메트릭스를 나타낸 것은 표 3.1에서 3.9까지이다.

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3.2 NCN 과학 주제 및 시뮬레이션 중심 전략

3.2.1 소개

NCN의 임무는 나노과학의 연구 교육을 지원하고 나노과학의 나노기술로의 진화를

가속화 하는 것이다. 사이버인프라구조는 우리 전략에서 중요한 역할을 수행한다. 성공을

위해 NCN의 사이버인프라구조 프로그램은 서비스 제공을 위해 개발중인 과학 기술에

의해 주로 주도되어야 한다. 우리는 과학 중심 사이버인프라구조의 강점에 대한 사례가

되고자 한다. 그 시작으로 NCN은 노력이 집약된 3가지 과학 주제를 선택하였다.

NCN의 초기 세 가지 과학 주제는 다음과 같다. 1) 나노전자, 2) NEMS 및 나노플루이딕스,

및 3) 나노 의료 장비 및 생물학이 해당된다. 2007 NCN 현장 실사 팀 제안 시 우리는

NCN 대학 팀의 강점을 강화하여 4번째 과학 주제인 4) 나노광기술을 추가하고자 한다.

(나노 광기술이 초기에는 제한된 기금으로 인해 포함되지 않았었다는 말을 언급한다.)

NCN의 총 관련 프로젝트 기금 $XXXM은 첨단 연구와의 긴밀한 관계를 제공한다. 과학

주제 연구 노력은 주로 관련 프로젝트에서 후원된다. 각 과학 주제는 고유 전략 계획이

있으며 이는 본 보고서의 제II권에 수록된다. 다음의 하부 절은 각 과학 주제의 동기를

간략하게 설명하고 NCN에서 적용할 수 있는 추진 요소를 설명한다.

초기에 우리는 광범위하게 이러한 연구 활동에 기초 자금을 투입한 이후 비 기금 연구

모델로 전환하였다. 2년 동안(나노 전자공학은 3년) 우리는 오로지 자체 기금으로

충당되는 연구 파트너에 의존하여 새로운 지식과 초기 소프트웨어를 생산하였다. 전략

계획을 중심으로 한 NCN은 기회에 투자를 하고 연구 코드를 교육 자료 및 nanoHUB에

호스트되는 시뮬레이션 툴로의 전환을 후원한다. 첨단 연구 프로그램 성과를 분배하는

것은 NCN 임무의 중요한 부분이며 그 과정에서 우리는 나노기술의 중요한 국가적

사이버 자료를 구축한다. 동시에 NCN 사이버인프라구조를 사용하여 자체 연구 및

새로운 방식의 협력을 실현하는 교수의 사례를 찾기 시작한다.

우리는 nanoHUB 콘텐츠의 이러한 모델의 기회 중심적 변환을 성공으로 보고, 우리의

프로세스를 최적화 하였고 우리의 관심은 매우 전문적인 집중 연구 활동에 다시

투자하는 것으로 전환될 수 있다고 확신한다. 올해 NCN은 시뮬레이션 중심의 연구

전략에 초기 자금을 투자하고 있다. 동기 부여, 선택 과정 및 실행 계획은 이후 절에서

강조되고 있다. 세부 제안서를 포함함 연구 전략의 세부 사항은 제II권에 수록되어 있다.

3.2.2 NCN 나노전자:

마이크로전자는 20세기 최대 기술 중 하나였다. 기술의 진보는 이제 마이크로전자를

나노크기로 전환하였으나 나노전자는 아직 기술 원칙이 되지 못한다. NCN은

“아래에서부터” 전자를 다시 창조하려는 비전을 수립하며 이는 원자론적 차원에서 전자

실행을 이해하여 차세대 소프트웨어 툴을 개발하고 새로운 이해 및 접근 방식을 장치

기술자 교육으로 실현한다는 의미이다. NCN은 양자 이동에 대한 비평형 녹색

기능(NEGF, Non-Equilibrium Green's Function)의 접근 방식에 주요 역할을 수행하여 첨단

장치 연구에서 보편적인 기술이 되는데 도움을 주었다. NCN의 나노 전자공학 팀은 분자

전자, 탄소 나노튜브 및 나노와이어 장치, 궁극적인 CMOS 기술 및 나노 및 분자 크기의

수치 장비 시뮬레이션 활동으로 유명하다. 우리는 실험 전문가와 긴밀히 협조하여

나노전자의 현상을 이해하고 새로운 장치의 접근 방식을 이해한다. 이러한 과정에서

우리는 nanoHUB를 통해 커뮤니티와 공유하는 개방형 소스 소프트웨어 툴과 교육

자료를 생산한다.

나노전자 연구를 추진하는 주요 협력 관계로는 반도체 산업 기금의 재료, 구조 및

장치의 핵심 센터 및 NSF 기금의 나노 전자공학 연구 전략이 있다. NCN 나노 전자공학

58

주제는 Purdue University의 센터 차원 활동으로 주도된다.

3.2.3 NCN NEMS 및 나노플루이딕스:

NEMS는 기계, 전기, 유체, 광학, 화학, 생물학 및 다른 구성 요소가 통합된 것이다. 흔히

이러한 통합은 칩을 기반으로 이루어진다고 생각하지만 스캐닝 탐침 현미경 장비의

자체 감지 및 자체 작동 탐침은 실제로 나노 전자공학 기계 시스템이기도 하다. NEMS

기반의 기술은 오늘날 물리적으로 대표적인 파라다임을 사용하고 몇 가지 설계 및 제작

주기를 감안하여 다년간의 개발 주기를 필요로 하므로 광범위한 경향이 있다. 전산

프로토타입은 빠르고 정확하면 훨씬 경제적일 수 있다. NCN NEMS 주제는 기본적으로

새로운 NEMS 장치를 구현하는데 사용되는 사이버 활성 소프트웨어 툴과 함께

기본적이면서도 응용된 지식을 개발하는 비전이 있다. 이러한 비전을 실행하는 큰

과제는 NEMS 장비 및 시스템의 열, 기계 및 전기 양상을 예측하는 모델링 및

시뮬레이션 툴과 아울러 다각적 크기, 다중 물리학 접근 방식의 개발 및 검증이다.

마이크로시스템의 신뢰성, 완전성 및 생존 가능성 예측(PRISM)의 새롭고 중요한 센터

차원의 활동은 이러한 주제를 강화한다. PRISM은 국가 핵 안전청이 후원하며

종합적이고 다각적인 시뮬레이션 성능을 개발하고 MEMS RF 스위치에 대한 고성능 전산

접근 방식을 개척한다. NSF 기금의 NSEC의 통합 나노기계 시스템 센터(COINS)는

이러한 활동에 대한 추가적인 힘을 제공한다.

3.2.4 의료 및 생물학의 NCN 나노 장치

이러한 NCN 주제는 나노전자 및 NEMS 주제에서 개발된 이해 및 전산 툴을 확대하여

이를 의료 및 생물학 장비 개발에 적용하고자 한다. 장기적 비전은 생물학, 바이오

중심의 바이오 분석 시스템 분석 및 설계에 대한 실제 다각적 접근 방식을 구성하는

밀접한 모델 및 시뮬레이션의 완전한 계층을 개발하는 것이다. 나노전자 및 NEMS

주제가 복합적인 입출력 양상을 설계하기 위해 개별 장치의 양상을 연구하는 동일한

방식으로 우리는 예를 들어 실현된 생물 중심 시스템으로 멤브레인 및 단백질을

조종하고자 생물 분자 기본 요소의 양상을 세부적으로 이해하고자 한다. 이러한 ‘나노의

생물’ 시스템 외에도 게놈학 및 단백질 유전자 정보 적용을 위한 전자 바이오센서와

같이 ‘생물의 나노’ 시스템을 탐구한다. 이러한 주제의 연구는 나노전자 및 NEMS 주제

연구를 직접 강화하여 또한 전산 생물학의 관점과 기술 측면에서 실현한다. 핵심은 의료

및 생물학 응용의 새로운 장비 탐구 및 개발에 기술자, 물리 과학자 및 생물학자를

참여시키고자 하는 탐구적 방식이다. 개발 중인 교육 자료 및 툴은 특히 이러한

커뮤니티를 연결하는 과제 및 기회를 전달한다. llinois, NIH 및 Northwestern, 및 Purdue의

NIH 및 NSF가 지원하는 주요 프로그램은 이들 NCN 주제가 강화하는 연구 활동을

지원한다.

3.2.5 NCN 나노광기술 및 메타재료:

나노광기술은 나노크기로 상호 작용하는 빛과 물질과 연관되는 반면 광기술은 빛과

생물학적 물질이 상호 작용하는 방식을 전달한다. 나노광기술은 특히 새로운 정보 처리

및 통신 파라다임은 물론이고 화학 및 생물학 센서 개발과 연관된다. NCN은 네트워크

내에서 나노광기술 연구를 강화하여 다음을 처리하고자 한다. 1) 빛과 나노입자의 기본

상호 작용, 2) 플라스몬 나노광기술 및 3) 메타 재료가 그것이다. 첫 번째 주제와

관련하여 연구는 나노 전자공학 역학, 현장 근처 측정 및 생물 광기술에 주력한다. 2)의

주제와 관련하여 우리는 광자는 제로 부피의 신호로 데이터를 포함하고 동급 최강의

속도를 가지므로 궁극적인 정보의 단위라 생각한다. 이전에 완전히 전자였던 정보

기술은 점점 정보 통제를 전달하고 제공하기 위해 빛을 탐구하고 있다. 예를 들어,

59

플라스몬 나노구조는 나노 안테나로 기능할 수 있으므로 나노 마이크로 인터페이스에서

광 커플로 기능한다. 플라스몬 나노광기술은 나노크기로 빛을 유도하는 완전히 새로운

측면의 탄생을 보장하고 일부는 현재의 광 기술에 혁신적인 영향을 줄 것이다.

마지막으로, 메타 물질은 전례 없는 전자기적 특성과 자연 발생 물질에서는 얻을 수

없는 기능에 대한 게이트웨이를 개방함에 따라 새로운 “메타 장치” 계열이 가능할

것으로 기대된다. 최근에 검증된 가능성으로는 고주파수의 인공 자기장 및 스펙트럼의

가시 부분, 광 범위의 네거티브 인덱스 재료 및 광 클로킹 구현의 과제와 아울러 확실한

접근 방식이 해당된다. NCN은 이러한 신흥 분야에 새로운 전산 접근, 교육 자료 및

소프트웨어 툴을 실현하고자 한다.

Northwestern의 밀접한 연구 프로그램은 나노 입자와 광 상호 작용에 주력하고 있다.

Purdue 및 Norfolk State University와 관련된 메타재료의 주요 실험/전산 프로그램은 이러한

활동의 두 번째 주요 연구 촉진제이다. Northwestern의 활동은 두 곳의 NSF 지원 센터 즉,

나노과학 기술 센터 및 재료 연구 센터, 및 보다 소규모 프로젝트와 연관된 활동을

토대로 강화되기도 하며 화학 및 생물학 감지의 플라스몬 나노입자에 특히 주력한다.

3.2.6 시뮬레이션 중심의 연구 전략:

동기부여: NCN이 2002년 9월 시작되었을 때 나노전자의 연구, 나노전기기계 시스템 연구

및 의료 및 생물학 나노 장비의 연구 등 세 가지 연구 주제가 개발되었다. 강력한 연구

프로그램이 필수적이다. 이들은 NCN의 연구 활동을 추진하고 연구 및 인프라구조의

이중 목표를 달성하는데 도움을 준다. 이러한 초기 세 가지 연구 주제는 기금과 별도로

양성되고 흥미를 끌면서 NCN 기금은 nanoHUB 인프라구조 프로그램의 증가하는 수요를

해결하고자 재 배정되었다. 우리는 현재 초기 NCN 활성 프로그램(및 또한 개별 NCN

PI의 활동으로 수립된 나노광기술 연구 활동)에서 발생된 강력한 대학간 기금에

의존하여 NCN의 연구 기반을 마련하고자 한다. 그러나 미래를 내다볼 때 NCN이 실험

전문가와의 협력 및 기존 소프트웨어는 물론이고 개발된 이론적 전산적 접근 방식을

강화하는 기존 장점을 토대로 새로운 연구 방향을 시작하는 것은 중요하다. 지난 수년

간, 우리는 이러한 목표 달성을 위해 “시뮬레이션 중심 연구” 전략을 시작하였다. 우리가

제공할 수 있는 기금은 미미하나(첫 해 $75K, 이후 연도에는 $100K), 이러한 초기

기금을 최대한 활용하여 NCN의 상당한 새로운 활동을 펴 나갈 것이다.

목표: 이전 성과를 토대로 나노기술에 새로운 과학적 기술적 과제를 해결하고자 한다.

우리는 신흥 나노기술에 혁신적 영향을 미치고 나노기술의 중요 분야를 처리하는

시뮬레이션 툴 개발을 촉진하고자 한다. 첫 번째 목적은 새로운 첨단 연구 부문을

탐색하고, 두 번째는 동일하게 중요한 목적으로 이러한 새로운 나노과학 분야에서

근무하는 기술자 및 과학자의 필요성을 대변하며 nanoHUB-기반의 시뮬레이션을 연구

개발의 중추적 분야로 만듦으로써 작업을 수행하는 방식을 변화하는 것이다. 이러한

목표를 달성하기 위해 각 프로젝트는 반드시 실천가가 있어야 한다.

선택 요건: 백서의 요건은 제2권에 수록되며 전략에 관한 보다 상세한 정보를 전달한다.

하기는 선택 기준 목록이다.

1) 나노기술의 중요한 신흥 분야에 대한 체계적인 시뮬레이션 요건을 파악.

2) 협조, 프로젝트의 공유 비전 및 각 참가자의 의미있는 역할의 역사를 가진

전산 전문가 및 실험 전문가의 강력한 팀

3) 결과를 빠르게 도출할 수 있도록 확고한 기반의 기존 시뮬레이션 툴과 실험적

역량.

4) 1년차에 개발을 시작하고 매년 상당한 새로운 역량을 더해가는 4개년 툴

개발 계획.

60

5) 툴을 커뮤니티에 마케팅하고 사용자 교육 및 지원을 위한 신뢰할 수

있는 계획.

6) 고품질, nanoHUB.org에서 보편적으로 사용되는 자료 개발 및 전개를 위한

참가자의 기록 및 영향.

7) 사이버에서 협력 관계를 실현하는 비교적 작은 수준의 “접착’ 기능의 기금을

사용하기 위한 창조적

계획.

프로세스 및 선택: 백서는 NCN 대학에서 입수하였고, NCN 외부 자문 위원회(EAB)는

백서에 서면 피드백을 검토하고 제공하는데 깊이 관여하였다. 4개의 초기 프로젝트는

이후 2009년 1년에 착수하였다. EAB는 2009년 4월 2일 연간 EAB 회의에서 그 시작

계획과 활동을 평가하였다. 우리는 향후 몇 년간 이러한 프로그램의 안내 및 평가를

위해 EAB를 파트너로 지속적으로 참여시키고자 한다. 4가지 시뮬레이션 중심의 연구

프로젝트는 다음과 같다. 1) 광전지 나노기술(Berkeley), 2) 열전기 나노기술(Purdue), 2)

분자기계(Northwestern), 및 4) 분자 및 세포 공학의 영상 및 시뮬레이션(Illinois)이다. 각

프로젝트에 대한 작업 설명은 제2장의 제II권에 수록되어 있다.

3.2.7 개요:

4가지 NCN 과학 주제는 NCN 연구에 대한 핵심을 전달하고 nanoHUB.org에서

호스트되는 자료를 제공한다. 이들은 또한 연구 분야 폭넓은 영향력 획득과 궁극적으로

새로운 모델의 연구 및 협조에 있어 사이버인프라구조의 강점을 검증할 때 활용하는

시험대를 제공한다. NCN은 시뮬레이션 중심의 연구 전략을 초기 후원하여 지속적으로

나노기술 연구의 선두에서 영향을 미친다.

61

3.3 NCN@University 프로그램

NCN의 두 번째 단계로의 전환 과정에서, 우리는 대학 네트워크 구성원에 중요한 NCN

비중을 둔 조직 구조를 도입하였다. 각 NCN@University 팀은 NCN 교수 회원이

주도하며, Purdue, UIUC, Northwestern, 및 UCB/Molecular Foundry의 경우 책임 교수는

nanoHUB IT 팀과 긴밀히 협조하는 전문 사이트 책임자가 지원한다. 이러한 조직 구조는

주요 캠퍼스에서 NCN의 가시성과 영향을 증대하도록 설계된다. 이는 각 사이트에서

NCN 및 nanoHUB 기술에 대한 전문 인력을 제공하고, 네트워크 전체에 nanoHUB 지원

팀을 배포하도록 도움을 주며 학생, 교류활동 및 홍보 다양성을 위한 NCN 프로그램에

대한 중요한 규모와 핵심 포인트를 전달한다. 마지막으로, NCN 프로그램 관리 및 운영을

효과적으로 한다. 이러한 새로운 조직 구조로의 전환은 2006년 NCN 현장 실사 팀과

2007년 4월 NCN 외부 자문 위원회가 후원하였고 성과를 거두었다.

NCN@University 프로그램의 주요 목표는 NCN 비전을 통해 다음을 실현하는 것이다.

사이버 활성 전산을 통해 연구 교육에 영향을 준다.

사이버 활성 커뮤니티를 구축한다.

국가 자료가 된다.

확장성 있는 성과 및 활동으로 NCN@University 프로그램은 다음을 수행한다.

NanoHUB의 소프트웨어와 “…그 이상”의 자료를 개발, 지원 및 개발한다.

교수, 학생, 교류활동 및 다각적인 프로그램을 수행한다.

캠퍼스 및 그 외 지역에 NCN / nanoHUB의 이용, 영향 및 범위를 증대하는

동시에 확실한 NCN 비중을 구성한다.

NCN 기금은 기본적인 나노과학 연구 및 사이버인프라구조 설계 및 개발 모두를

지원하기에는 충분하지 않으므로 NCN@University 프로그램은 다음을 수행한다.

캠퍼스 센터 및 프로그램과 NCN의 협력 관계를 수립 및 강화한다(이는

주도적인 한 가지 이상의 과학적 주제가 포함된다)

nanoHUB 기술을 토대로 하는 공유 사이버

인프라구조의 기관별 지원을 수립한다.

이러한 조직적 구조는 다음 5년 동안 NCN을

충분히 지원할 것으로 기대한다.

3.1절의 표 3.9b는 이러한 매우 새로운 자료를

활용한 사용자 수 및 2008년 4월 1일부터 2009년

3월 31일까지 NCN @U 프로그램의 모든 활동에

대한 요약을 제공한다. 전체 시간에 걸쳐

NCN@U 프로그램의 누적된 기여 활동은

또한 동일한 표에 수록되어 있다.

그림 3.3.1은 NCN@University 프로그램을

도입함에 따라 nanoHUB의 기여 활동이 크게

증가했음을 나타낸다. 그림 3.3.2는 Purdue,

기타 NCN@U 및 NCN 외부 사용자 수를

그림 3.3.1 NCN의 보고 연도마다 Purdue 및

NCN@University 프로그램의 nanoHUB 콘텐츠

구축.

62

나타낸 것이다. NCN@University 프로그램은 실제로 지역 캠퍼스의 nanoHUB 콘텐츠

홍보로 성공하였고 기타 NCN@University 노드의 사용자 수는 Purdue University 사용자

수를 초과한다. NCN@University 프로그램은 nanoHUB에 상당한 콘텐츠를 제공하기

시작할 뿐 아니라 새로운 nanoHUB 성능의 초기 채택자이기도 하다. 이는 로컬 사이트

리드가 자체 사용자 커뮤니티의 “펄스”를 더욱 긴밀하게 인식하고 문제를 조기에 찾도록

도움을 줄 수 있다는 점에서 서비스 증가에 필수적인 요소이다.

다음은 올해 NCN@University 프로그램의 매우 간략한 주안점을 알파벳 순서로 기관

명칭에 따라 나열한 것이다. 각 사이트에서 확대된 보고서는 본 보고서의 제II권에

수록되어 있다. 제2권 보고서는 또한 작업 및 제안 예산의 계획적 기술서가 포함된다.

NCN@Norfolk 주립 대학교

올해 NCN@NSU에서 주요 활동은 양자 기계학(Noginov) 및 전자 재료(Gavrilenko) 대학원

수업에서 nanoHUB 모듈의 활용이었다. Prof. Noginova는 나노기술 대학원 강좌에서

추가로 nanoHUB을 개발 및 필드 시험하였고, 이는 주로 nanoHUB 강의 및

모듈(Noginova)의 활용을 토대로 한 것이다.

NanoHUB 자료는 다음 대학원 수업에서 유용하다.

나노기술의 재료(MSE 607) - 2008년 봄 개발되어 최초로 제공

본 수업에는 nanoHUB의 수많은 자료가 포함된다. 강좌 개선은 첫 해 학생의

피드백과 자격자의 성과 결과에 따른다. 피드백은 NCN에 제공된다.

고체 물리학(PHY 653, 신규 강좌). 본 강좌는 2009년 봄 학기에 제공된다.

강좌에는 ECE 606의 자료가 포함된다. nanoHUB의 고체 물리학

(https://vvww.nanohub.org/resources/5749) 강좌의 pdf 버전을 이용할 수 있으나,

BREEZE 버전이 필요하다.

NCN 시뮬레이션 툴은 양자 기계학(PHY -580, Noginov) 및 전자와 광기술

재료(PHY -580, Noginov) 수업에 사용된다.

재료 과학 및 공학(2007년 8월 개설)의 새로운 박사 프로그램은 일부 NCN

자료에 기반한다.

현재 프로그램에는 28명이 참여중이다. 68% 미국 시민, 52% 진학률이 낮은

소수민족.

NanoHUB가 충분한 강좌의 대학원 학생 중 65% 이상은 아프리카계 미국인이다. (총

대학원 학생 수는 28명이다.) 한 명의 아프리카계 미국인 학생은 NCN/SURF 여름

프로그램에 선발되어 SURF 참여중인 다른 NCN 사이트의 학생과 협력하고 nanoHUB의

기여 툴 과정 및 다른 콘텐츠 항목을 학습하였다.

NCN@NSU는 NSU의 자료 연구 및 교육(PREM)의 NSF 후원 파트너쉽과 적극 협력한다.

NCU@NSU 협력 업체는 PREM을 위한 확대, 교육 및 학생 지원을 강화하고 PREM

교수가 상당한 연구 자금을 배정할 수 있도록 한다. 반면, PREM 지원 연구는 NCN의

나노광기술 과학 핵심에 기여한다. PREM 및 NCN의 관심은 (1) 전산 중심

연구(Gavrilenko) 및 (2) 사이버 강화 커리큘럼으로 겹친다.

NCN@Northwestern University

사이버 활성 교육은 전체 800명의 화학 학도 중 101명과 102명의 학생(Northwestern의

전체 신입생 수업의 거의 절반)이 교과 과제 중 하나로 nanoHUB에 입문하면서 또 다시

올해 Northwestern University 활동의 중심이 되었다. 이를 지원하는 것은 주요 툴을

개발하는 것이었다. QC-Lab (버전 3) 및 Nanosphere Optics Field Simulator. 이 강좌의

63

연구소 실험은 종합된 화학적 수단으로 나노입자 제작과 그러한 샘플 입자의

시뮬레이션을 통합한 것이다. 이는 실험 전문가의 전산에 대한 적용성과 가치에 대한

직접적 사례이다. 올해부터 실험은 nanoHUB를 통해 공유할 것이다.

3학년 화학 생물학 엔지니어(약 30명)가 전산 나노과학과 관련한 프로젝트에서 Schatz가

지도하는 심층 4주 컴퓨터 실험에서 NUITNS를 활용하였다. 한 개 프로젝트는 탄소

나노튜브의 기계적 특성과 연관된다. 이 때 학생들은 QC-Lab을 활용하여 자극적인 응력

커브를 산출하고 파열 응력을 추산한다. 또 다른 프로젝트는 연소 열화학과 관련되며,

학생들은 수많은 작은 분자에 대한 형성의 엔탈피를 산출한다. 올해 새로이 등장한 세

번째 프로젝트는 INCO/CNDO를 사용하여 금 나노클러스터의 전자 구조를 학습하는

것이다. 본 프로젝트 및 CdSe 프로젝트는 nanoHUB에 곧 합류할 것이다.

3학년 화학 전공 학생(약 30명) 또한 QC-LAB(버전 3)을 이용하여 소분자의 전자 구조를

학습할 것이다. 본 강좌는 (올해 새로 부임한) Prof. Weiss가 지도한다. Baudilio Tejerina는

전자 구조 산출과 관련한 강좌의 일부를 처리한다.

Northwestern Site Lead는 NCN 대학원 학생과도 연관된 Rappturization 프로젝트의 각 REU

학생과 협력하며 학생들과 적극적으로 참여할 것이다. Northwestern 교수 참여자 또한 두

가지 독자적 코드와 nanoHUB 구조 코드(Huckel IIV 및 GAMESS)를 비교하는 연구에

참여하여 질적으로는 그 코드가 동일함을 확인하였다. 작은 양적 차이는 분자와 금속

전자 사이의 자체 일관성 유지를 위한 수단, 기본 세트, 상이한 Hamiltonian에 기여할 수

있다.

Northwestern은 툴 기반 이용 데이터의 한 가지 추진력이 되어 HUB zero가 생산적인

방향으로 발전하도록 도움을 주었다. 큰 규모의 수업 사례는 확실히 nanoHUB

인프라구조에 강력한 시험을 제공하였다. 작년에 우리는 384명의 사용자가 동시에

로그인한 기록적 수치를 세웠다. 올해 이 수치는 493으로 증가하였다. 당시, 1,083개 툴

세션이 활성화 되었고 nanoHUB 컴퓨터 엔진을 토대로 지속되었다.

Northwestern은 이미 QC-Lab (버전 4)과 작업 중으로 NMR 쉴딩 텐서, 산출, 추가 기준

세트의 가용 동위 E 필드를 포함하여 분자 전자 구조 코드 GAMESS에 대한 첨단

기능에 인터페이스를 제공할 것이다. FDTD 굴절 시뮬레이터 개발은 nanoHUB 개발 팀의

Derrick Kearney와의 협조하에 이루어질 것이다. 기타 세가지 툴은 Northwestern의 연합

연구에 의해 개발중이다.

NCN@purdue University

Purdue NCN에서, nanoHUN 커뮤니티와의 협력으로 추가적인 장단점을 갖춘 주제별

페이지로 발전하였다. 이들 페이지는 수많은 nanoHUB 자료 및 자료 유형을 구성하며

이는 해당 주제와 관련하여 수록되고 모두 단일 위치에서 열람할 수 있다. 두 페이지는

올해 전개되었다. 나노전자 및 나노 장치 시뮬레이션에 대한 NEGF 접근 방식이

그것이다.

과거에, 아래로부터의 전략을 통한 전자 계획이 종결되었다. 이 활동은 부분적으로 인텔

재단(연간 $75,000)에서 후원하였고 NCN의 귀중한 산업 협력 활동이다. 2008년 7월,

우리는 여름 학교에 제출하여 본 전략의 최초 3개 모듈을 실제 청중 앞에서 발표할

예정이다. 지난 12개월 동안. “처음부터 전자학: 나노전자 장치와 재료의 새로운 접근”의

이용자는 5,728명을 초과하였다. 이러한 수치는 교육을 나노전자 장치로 변환하는데

있어 이러한 전략이 가진 잠재력과 nanoHUB의 확대 역량의 가치를 증명하는 것이다.

수많은 교수진들이 올해 NCN@Purdue에 참여하여 성공적인 지역 참여 활동을 주도하고

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있다. 두 가지 강좌가 새로운 교수진에 의해 nanoHUB에 추가되었다.

James Leary 교수가 개발한 21개 강좌로 구성된 공학 나노의료 시스템(BME 695N).

TEM 사용자에게 필요하고 실제 연구소 세션이 이어지는 Prof. Erich Stach의

12-수업 강좌, 투과전자현미경기술(MSE 582).

Neophytos Neophytou (회장)가 주도하는 NCN@Purdue 학생 리더쉽 위원회(SLC)의 기본

활동으로 다음을 포함한다.

사이트 리드와 함께 개발, NCN 네트워크 전체 학생들의 의견과 함께 온라인

SWOT 분석을 위한 설문.

Purdue의 NCN 학생과 인근 학교의 연구 심포지엄을 구성하여 5월 22일

개최.

NCN@Purdue는 올해 나노재료 예측 모델링(NSF와 함께 조직)을 포함한 5개 워크숍을

개최하여 다양한 길이와 시간 범위에 따라 재료를 규정할 수 있는 모델을 토론함으로써

나노 재료 예측 모델링에 대한 중요한 요건, 일반 주제, 과제 및 기회를 파악하고,

미과학재단, 미국 산업 및 연방 연구소가 참여하여 이들 과제를 해결하는 연구

프로그램을 규정한다. 워크숍의 총 참석인원은 64명이며 nanoHUB를 새롭지만 관련된

연구 커뮤니티와 연계하였다.

향후를 내다볼 때 NCN@Purdue는 지속적으로 차세대 나노전자 모델링 툴을 개발하여

임의 형상 반도체 장비의 이동 시뮬레이션을 나노미터 크기, OMEN으로 실현할 것이다.

NCN@Purdue는 NSF Peta-Apps 어워드를 수상하여 OMEN을 수만 크기의 CPU로 조정할

수 있었다. 어워드는 Purdue 비용 분담액인 약 $600k와 함께 4년에 걸쳐 $1,6M이다.

Peta-Apps 어워드는 NCN을 RPI 및 자체 8위에 랭크된 상위 500 컴퓨터 엔진(IBM BIG)의

나노시뮬레이션 활동으로 연계한다. Purdue에서 최근에 수여한 $17M 상당의 5개년

PRISM 프로젝트는 NEMS/MEMS 모델링 및 시뮬레이션 분야에서 NCN과 강력한

파트너가 될 것이다.

NCN@University of California, Berkeley / Molecular Foundry

올해 NCN@Berkeley는 작년 UCB 전산 나노과학 과정의 프로그램에 따른 교육

구성요소를 위해 개발된 강좌 툴 키트를 대폭 개선하였다. 이러한 개선 사항으로는

기능의 큰 개선 및 세트에 새로운 툴 추가 및 모든 툴에서 여러 버그 치료 기능이

포함된 것이다. 또한 새로운 강좌는 UCB에서 개발되었고 유사한 툴 키트가 개발되어

전개된 “광전 변환 공학의 물리학”이 강좌 내용을 보완하였다. 이러한 툴 키트 부분은

이전 절에서 논의된 바와 같이 nanoHUB의 연구 등급 PV 툴의 기준으로 작용한다.

학부생과 대학원 강좌의 주안점은 다음과 같다.

UCB 및 nanoHUB 개발의 분자 재단으로의 학부생 참여 확대

NCN 참가자를 위한 프로그램으로 예정된 것과 아울러 nanoHUB에 관한 학생의

워크숍을 포함한 COINS 학부생의 여름 연구 프로그램.

Innovation Contest @ UCB: UCB “경계를 파괴하는” 프로그램을 통해 새로운 전산

나노과학 툴에 대한 NCN 후원 경합.

협력 가능성에 대해 Berkeley Community College와 토론 초기화

UCB 전산 나노과학 강좌(5개 학과의 20명 대학원생)의 지속적 개선.

UCB의 새로운 대학원생의 초기 단계부터의 개발, 광전 변환 공학의

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물리학(4개 학과의 30명 대학원생).

올해 NCN @Berkeley 과학의 주안점은 광 노출로 발생되는 무정형 실리콘의 품질 저하에

대한 새로운 현미경 모델로 유도하는 산출이 포함된다. 새로운 모델은 대다수 실험

관측을 예측하고 주요 결함이 단순한 로컬 접착 스위치로 형성된 응력 상태의

실리콘-실리콘 접착 부위라고 설명한다.

소프트웨어 개발 활동은 첫 해와 매해 기대치를 초과 달성하였다. 4개의 신규

시뮬레이션 툴이 nanoHUB에 전개되었고 이중 한 가지는 전산 나노과학의 대학원 수준

강좌를 지원하는 멀티 시뮬레이션 툴 키트이다. 추가로 2가지 툴이 곧 출시되며 2-3가지

툴이 추가로 개발 중으로 다음 6개월 이내에 소재될 예정이다.

NCN @Berkeley 요건은 Nano Whim이라고 하는 Rappture의 새로운 발전을 주도하였다.

Nano Whim을 통해 다수의 독립적 UNIX 코드는 단일 그래픽 사용자 창 세션에서

실행할 수 있으며 명확하게 구성된다. 이를 통해 Rappture 내에 기존의 그래픽 사용자

인터페이스를 갖춘 사용이 편리한 애플리케이션 전개가 실현되었다. 이러한 편리한

사용의 패키지 작업은 UCB 사이트 책임자인 Jeff Grossman의 즉각적 사용과 지도 수업의

실험을 위해 수행되었다.

Urbana-Champaign 소재의 NCN@University of Illinois

NCN@Illinois는 일리노이 캠퍼스의 수퍼컴퓨팅 애플리케이션을 위한 국립

센터(NCSA)에서 2007년 8월 1일부터 10일까지 nanoHUB에 대한 여름 학교를 개최하였다.

총 40명이 참가하였다. nanoHUB에서 수많은 학교 강좌를 이용할 수 있다.

올해 주안점은 화학 문헌 및 전산 과학 연구소(일리노이의 NSF가 후원하는 수학 및

과학 협력 네트워크)와의 협력 관계 체결이었다. 이는 수업에서 전산 화학의 사용을

증진하기 위해 120개 일리노이 교외 고등학교 화학 교사들이 5년 동안 상호 협력하는

것이다. 커리큘럼 모듈이 기록되고 현대의 과학 연구 방법을 고등학교 교육 경험으로

통합하고자 nanoHUB 자료를 활용 및 설명하고 있다.

NCN @lllinois의 내년 계획은 다음과 같다.

- 캠퍼스의 생체모방공학 나노도체 베크만 연구소 설계 국립 센터, 및

수퍼컴퓨터 애플리케이션 국립 센터와의 기존 협력을 토대로 구축

- 고체 장비, 나노광기술, 나노 영상, 기술 재료 및 원자 시뮬레이션에

필요한 강좌 툴 구축을 위한 NCN@University와의 협력

NanoHUB에 대한 Adobe "breezed" 강좌 관련 프레젠테이션에 기여한 학부 및

대학원 강좌는 다음과 같다.

MATSE 280: 기술 재료 소개

ECE 440: 고체 전자 장치

ECE 460: 광학 영상

MatSE485/Phys466/CSE485: 원자 크기 시뮬레이션

ECE 598EP: 핫 칩

El Paso 소재 NCN@University

현재 UTEP의 나노크기 연구는 주로 실험 활동으로 이루어지며 전산 나노크기 연구의

보충 연구로 강화 및 확대될 수 있다. nanoHUB.org는 전산 나노기술 연구를 위한 툴 및

교육과 UTEP 교수 연구원들을 위한 네트워킹 기회를 제공한다. NCN 및 nanoHUB

66

자료를 강화함으로써, UTEP는 연구 프로그램을 보다 빨리 발전시킬 수 있다. 전기 및

컴퓨터 공학, 야금 및 재료 공학, 화학 및 물리학을 포함한 박사 프로그램을 주관하는

4개 학교의 교수가 참여한다. 가능한 협조는 또한 새로운 전산 과학 박사 프로그램 및

컴퓨터 과학에 포함된 고성능 컴퓨터 작업과 함께 제안된다.

UTEP의 계획은 학부와 대학원 수준에서 UTEP에 제공되는 강좌와 관련한 나노크기

효과를 도해하는 수많은 대화형 모듈이 개발되면서 시작되어 UTEP의 새로운 nanoHUB

사용자는 100명에서 1000명 사이이다.

UTEP는 이미 학부생이 경험할 수 있는 통로를 제공하였다. 이들은 다음과 같다.

1. 1학년 전기 공학 실험 강좌 입문의 2개 과제. 학생들은 일부 결정의 격자 구조를

생성하는 Matlab를 기록 및 실행하도록 몇 가지 간단한 Matlab 프로그래밍을 수행해야

한다. 이후 생성된 구조가 어떻게 나노과학과 연관되는지에 관한 몇 가지 흥미로운

이야기를 들려주게 된다. 두 번째 과제는 영상 처리 문제이다. 강사는 사용했던 영상을

나노과학과 관련된 영상으로 치환하기만 하고 영상과 그것이 나노과학에 표시하는

사항에 관한 짧은 수업을 진행하였다.

2. 2학년 프로그래밍 과정 가을 학기 학생들은 한 가지 과제를 "rAPPture-ize"하여 웹에서

활용할 수 있도록 한다. 이는 나노과학 이상의 기능에 대한 상당한 소개이나

nanoHUB와도 연관된다. 강사는 비선형성을 다루는 모듈을 이용하여 2학년 회로 실험

과정으로 돌아가서 나노스케일 장비를 사용하여 개념을 설명할 수 있다.

3. 3학년, 반도체, EE 3329 전자 장치에서 필요한 강좌 강사는 nanoHUB에 관한 PN 접합

연구에 관한 숙제를 작성하였다. 이는 UTEP 수업에서 활용되었고, 추가로 정리하고

Stella Quinones 및 Gregory Lush가 이번 여름까지 사용할 것이다. 준비되면, 이들은 보다

폭넓은 청중이 사용하게 되는 nanoHUB로 업로드 된다. 동일한 과제 및 다른 과제의

추가 버전은 자료와 같이 이번 여름 nanoHUB에 업로드 된다.

UTEP는 학생 집단을 다양화하기 위해 두 가지 노력을 기울인다. 첫 번째는 로컬

학교로의 확대이며 그에 대한 계획은 이번 여름에 개발될 것이다. UTEP 학생 중 80%

이상이 El Paso County 출신으로 보다 많은 학생을 UTEP로 참여시키거나 추가 과학 수학

강좌 수업을 받도록 하는 폭넓은 채용 활동이 영향을 미칠 것이다. 두 번째로, UTEP는

UTEP, NCN 대학 및 기타 기관의 박사를 통해 관련 프로그램에 학부생을 투입하는

경로를 위한 계획을 실행할 것이다. 교육적으로, 이는 신입생 수준의 실험에서 4학년

수준의 실험까지 나노기술 모듈을 투입하는 학부 실험실 시퀀스 변화를 위한 계획이

포함된다.

UTEP Beth Gardner 교수 책임이 기관을 떠나고 NCN@UTEP 프로그램이 재 정비 단계로

돌입함에 따라 올해는 NCN @UTEP의 새로운 시작이다.

67

3.4 교육, 교류활동 및 다각화

3.4.1 비전과 목표

우리의 비전은 학생의 상상력, 관심 및 호기심을 포착하여 나노기술 인력으로의 진입을

위해 양성하며 나노기술이라는 분야의 개발에 크게 기여하도록 영감을 주는 것이다.

또한 캠퍼스, 원격 교육 및 글로벌 커뮤니티의 자습생들을 위한 사이버인프라구조

애플리케이션을 개척하고자 한다.

우리는 커뮤니티를 구축하고 nanoHUB.org 콘텐츠 및 사이버인프라구조를 통해

발견, 혁신, 학습 및 참여를 실현하고자 한다. 따라서 교육적 비전은 우리의

비전은 다음과 같다.

교육 전달을 위한 기관별 자료와 장치 모두의 공학 교육의 전환을 증진한다.

사이버 교육학 개발을 개척한다.

NCN 교육 목표는 다음과 같다.

교육에서 효율적인 시뮬레이션 활용을 증진한다.

nanoHUB의 확대 적용 및 다양성 증대 노력 탐구.

나노기술의 교육 및 자습자의 부문간 지속적 교육을 위한 자료가 된다.

우리의 목표를 달성하고 비전을 실현하기 위해, NCN 교육 활동은 NCN 과학 주제를

초월하여 이러한 주제를 핵심 사이버인프라구조인 nanoHUB.org와 연계해야 한다.

3.4.2 HUB의 지식 구조 연속체로서의 연구 및 교육.

대규모 연구 인프라구조가 통합된 기존의 연구소 환경에서, 탐구(연구 수행 방식) 및

학습(연구 수행을 통한 교육)을 구분하는 것이 비교적 용이하다. 반대로, nanoHUB.org와

같은 사이버인프라구조 환경에서 탐구 및 학습의 경계는 매우 모호하다. nanoHUB.org

사이버인프라구조의 맥락에서, 온라인 시뮬레이션과 같은 “연구”(탐구) 툴을 사용하는

연구원 및 “교육적”(학습) 교재를 사용하는 학생 모두가 지식 형성에 관여한다 1 .

나노기술은 새로운 개념 및 방식의 사고와 관련되므로, nanoHUB.org의 사용자는 새로운

분야의 호기심 많은 질문자인 학생부터 지식 탐구의 시뮬레이션 활용자인 교수에

이르기까지 지식 구조의 연속체와 함께 확인할 수 있다.

사회 구조주의23 관점에서 학습을 생각할 경우, 세대별 nano.org와 같은 자료를 사용하는

학교 학생들부터 새로운 애플리케이션에 시뮬레이션 툴을 적용하는 교수에 이르는

nanoHUB.org 커뮤니티의 다양한 참가자는 nanoHUB.org의 전범위 자료와 상호

작용하면서 지식을 형성해 나간다. 연구(탐구)와 교육(학습)을 구분하지 않고,

nanoHUB.org 자료를 활용함에 따라 사이버인프라구조의 자료와 상호 작용하는 개인의

새로운 지식을 생성함을 인지해야 한다.

nanoHUB.org를 사용하는 수많은 전공 교수의 평가 분석에 따르면 툴의 전문적 사용자가

되는 방안으로 “연구”와 “교육” 자료를 모두 활용하는 경향이 있다. NanoHUB는 이제

Schred, NCTbands, FETtoy, SPICE, 및 molCtoy와 같은 툴 활용을 공식적인 수업으로

작성하여 과학 문헌의 인용에서 알 수 있듯이 사이트를 연구할 수 있다. 따라서

nanoHUB.org에서 교육 및 연구 활동을 철저히 빠르게 구분하는 것은 불합리하다.

1 Bodner, G. M. (1986). 구조주의: A Theory of Knowledge, Journal of Chemical Education, 63, 873-878. 2 Solomon, J. (1987). 학생의 과학 이해 구조, 과학 교육 연구의 사회적 영향, 14,63-82. 3 O'Loughlin, M. (1992). 다시 생각하는 과학 교육: 피아제의 구조주의를 초월하여 지식의 사회 문화 모

델,Journal of Research in Science Teaching, 29, 791-820.

68

3.4.3 NCN 학습 자문 위원회(nanoLAB)

nanoHUB.org에 관한 연구-교육 전략의 미래 전략적 지침을 안내하도록 NCN은 학습

자문 위원회(nanoLAB)를 구성하였다.

학습 자문 위원회는 시카고 대학의 학습, 교습 및 교육 개발 연구 센터, 심리학과에서

심리학 및 교육 특훈 교수인 Jim Pellegrino가 의장을 맡고 있다. NanoLAB의 다른 재단

구성원으로는 Northwestern University, Searl 우수 교육 센터장인 Greg Light, Clemson의 기술

과학 교육부 Krishna P. C. Madhavan 및 나노크기 과학 및 기술의 학습 및 교육 국립

센터(NCLT) 장인 Robert Chang이 있다. 비교적 적은 수임에도 불구하고 이 재단

이사회는 학습 과학에서 사이버인프라구조의 전문 지식의 다양성을 종합하고 있다. 회원

자격은 이후 12개월 연장될 것이다.

NanoLAB 수립을 위한 예비 회의는 2008년 10월에 개최되었으며 첫 번째 위원회 회의는

2009년 4월 1일 시카고의 실무 회의의 일부로 개최되었다. 보고서는 이후 2009년 4월

2일 NCN 위원단 회의에 제출되었다.

3.4.4 NCN 교육 및 교육 기술 팀

현재 NCN의 교육 팀은 Purdue University의 3명의 교수로 구성된다. 공학 교육의 인식론

교수인 Dr. David Radcliffe, Radcliffe 교수는 강력한 대학-산업의 협력을 증진하고 혁신,

부문간 설계 연구, 및 차세대 학습 환경의 연구로 세계적으로 유명하다. 그의 연구

관심은 전문적인 공학의 특성에 주안점을 둔다. 공학의 인지 및 실습 방법, 공학 학습

방법(특히 교실 외부) 및 공학 정체성이 형성되는 방식에 관한 것이다. 그의 연구는 또한

창의적 학습 장소 및 공학 교육에서 연구 실무의 확대된 커뮤니티를 증진하는 방안에

관한 설계와 연관된다. Dr. George Bodner는 Purdue의 화학, 교육 및 공학의 특훈 교수인

Arthur E. Kelly이다. 30년 이상, Dr. Bodner는 5명의 교수 및 35명의 대학원생이 화학 교육

및 학습의 기본 연구에 참여중인 Purdue의 화학 교육 학부 발전에 관여해 왔다. Dr. Sean

Brophy는 Purdue University의 공학 교육의 부교수이다. 그의 연구는 적용 가능한 전문

지식 개선을 위한 효율적인 학습 환경의 개발에 주안점을 두고 있다. 이러한 연구는

복잡한 시스템을 이해하고 분석하며 문제를 해결하고 설계하는 체계 및 정보, 이러한

체계의 발전 방안 모색, 및 시뮬레이션, 유추 및 모델 구성 및 평가를 활용한 학습

활동을 통해 이러한 능력을 발전시킬 수 있는 방안에 주안점을 둔다. 2005년 Purdue에

근무하기 전 Dr. Brophy는 Vanderbilt University에서 VANTH 공학 연구 학습 과학 센터

장이었다.

독자적인 사이버인프라구조를 개발하고, 이를 초기의 독창적인 교육 자료 세트와

결합하여 전문 인력 팀을 구성하면서 NCN은 이제 나노기술 교육 연구에 대한 영향력을

확대할 수 있는 위치에 있다.

연구-교육 연속체 이면의 몇 가지 “큰” 문제는 다음과 같다.

nanoHUB.org는 각기 다른 이용자(학부생, 대학원생, 교수 및 전문가) 유형에 맞는

학습에 어떻게 영향을 주는가?

학습에 관하여 파악하고자 하는 사항은 무엇인가?

사이버인프라구조를 통해 탐구 및 학습을 가속화하는 주요 요소, 시너지는

무엇인가?

69

3.4.5 e nanoHUB의 교재 개발

URL http://www.nanohub.org/resources/에는 총 1617건의 자료가 기록되어 있으며(2008년

56% 증가), 이 가운데 211건은 “교육용 자료” 또는 “학습 모듈”이라는 태그가

붙어있다(2008년 214% 증가). nanoHUB .org 자료 페이지의 상위 25개 태그는 주로 학습

교재, 프레젠테이션 및 유사 자료(상위 25개 태그 중 4개만 툴)로 구성된다. 모든 유형의

교육 자료는 nanoHUB.org 확대의 주요 부분이다.

NCN 협력의 교육 전략의 다양성은 하기 표 3.4.1에 요약되어 있다. 이러한 전략의 세부

사항은 본 보고서 제II권의 사이트 보고서에 수록되어 있다.

70

3.4.6 nanoHUB의 대표적인 e-textbook

과거에는 nanoHUB.org의 교육 자료를 커리큘럼이나 일관된 세트로 수집하는 실제로,

대표적인 "e-textbooks"에 주안점을 두었다. 이러한 세트 중 5가지 즉, ABACUS, AQME,

Nanoscience, ANTSY 및 ACUTE는 nanoHUB.org에서 교수와 학생에게 제시된 방식으로

하기와 같이 설명되어 있다.

3.4.6.1 ABACUS – 반도체의 체계적인 이해를 위한 기본 애플리케이션 구성(Assembly

of Basic Applications for the Coordinated Understanding of Semiconductors)

“반도체 장비 입문”이라는 제목의 커리큘럼은 ABACUS 툴을 이용한다. ABACUS 툴을

이용한 커리큘럼은 전기 공학 커리큘럼에서 반도체에 관하여 기존 수업을 통해 학생들의

학습 경험을 강화하고자 한다. ABACUS은 결정, 밴드구조, pn 접합 및 MOS 커패시터에서

트랜지스터에 이르는 여러 nanoHUB 툴의 집합체이다.

ABACUS를 이용한 커리큘럼은 관장 페이지로 반도체 장비 교육과 관련된 다양한 각종

과제 및 프로젝트 과제를 쉽게 이용할 수 있다. 교육자는 과제 솔루션에 대한 액세스를

요청할 수 있다. 모든 커뮤니티 구성원은 nanoHUB에 콘텐츠를 제공할 수 있다.

ABACUS는 2008년 8월 도입되어 2009년 3월 말 현재 사용자가 660명을 넘었다.

71

3.4.6.2 AQME «공학자의 양자 기계학 발전

공학자의 양자 기계학 발전이라는 제목의 커리큘럼은 AQME 툴을 활용하며, 이는 전기

공학이나 물리학 커리큘럼에서 양자 기계 원칙 입문 교육 시 유용하다고 확신하는 툴의

집합체이다. 상용 반도체 장치는 수십 나노 미터 정도로 작으며 수량화, 밴드 및

터널링에 관한 기본적인 양자 기계 원리를 이해하는 것이 가장 중요하다. 여기에서

학습하는 장치는 규칙 경자, 양자 도트, 터널 다이오드 및 UltraScaled MOS 장치이다.

AQME를 이용한 커리큘럼은 관장 페이지로 양자 기계 원칙과 관련된 다양한 여러가지

과제 및 프로젝트 과제를 제공한다. Arizona State University의 Prof. Dragica Vasileska는 이

툴의 공동 저자로 2009년 가을 Arizona State University의 Prof. David Ferry가 지도할

강좌에 대비하여 작성되었다.

3.4.6.3 전산 나노과학의 개요

전산 나노과학에 관한 Berkeley의 개요는 독립식 nanoHUB 툴에 따라 다양한 전산 툴을

소개하기 위함이다. 기존의 양자 통계학 방법에 대한 이러한 친숙한 입문으로 분자 역학,

몬테 카를로 방식, 밀도 기능 이론 및 양자 화학을 포함한 강력한 코드에 대한 이해하기

쉬운 인터페이스를 제공한다. 툴은 Berkeley의 전산 나노과학 수업 강좌와 함께 활용할

수 있으며 nanoHUB에서도 활용할 수 있어 수업 시 해당 기법을 소개하고 설명할 수

있으며 홈워크 과제물은 Berkeley의 나노기술 툴 키트와 함께 이용하도록 작성된다.

3.4.6.4 ANTSY – 나노기술 설문 강좌 집합체

나노기술 설문 강좌 집합체라는 제목의 커리큘럼은 버키 볼, 탄소 나노튜브, 그래펜,

양자 도트 및 공명 터널 다이오드와 같은 단순하고 토론이 쉬운 나노기술 장치의 교육

및 이해에 유용하다고 판단되는 툴의 집합체인 ANTSY 툴을 이용한다.

ANTSY를 이용한 커리큘럼은 관장 페이지로 양자 기계 원칙과 관련한 여러가지 다양한

홈워크 및 프로젝트 과제에 대한 액세스를 제공한다. Prof. Gerhard Klimeck은 미국 전역의

일부 교수 진이 나노기술 시뮬레이션 개요에 관한 정보를 요청한 이후 이러한 툴세트를

구성하였다.

3.4.6.5 ACUTE – 전산 전자 집합체

ACUTE 툴 기반의 커리큘럼의 목적은 학술 기관 및 산업의 해당 과학자에게 최신식

나노크기 장치의 적절한 모델링에 필요한 첨단 시뮬레이션 방법을 소개하는 것이다.

도프로 처리한 반도체의 다각적인 이동은 이동 체계, 분산 체계의 상대적 중요성 및

가능한 애플리케이션의 측면에서 하단 그림에 요약하였다.

72

Arizona State University의 Prof. Vasileska는 이 툴의 공동 저자로 2009년 가을 ASU의 Prof.

David Ferry가 지도할 강좌에 대비하여 작성한 것이다.

3.4.7 교재의 이용 및 영향

2009년 봄, 미국, 캐나다, 중앙 아메리카, 중국, 독일, 벨기에, 네덜란드, 체코 공화국,

싱가포르, 인도 및 터키의 약 29개 종합대학 및 단과대학은 nanoHUB.org 시뮬레이션

자료를 29개 기관의 35개 강좌로 활용하였다. 2008년 가을, 21개 기관 34개 강좌가

nanoHUB를 사용하였다.

2008년 5월 nanoHUB.org 교육 자료를 활용한 부문간 종사자를 대상으로 전자 설문을

실시하였다. 이는 4개 분류의 사용자를 대상으로 하였다. (i) 학부생, (ii) 대학원생 및 박사

과정 이후의 연구원, (iii) 교수진 및 (iv) 전문가가 해당된다. 총 728명을 조사하였으며 이

가운데 187명이 응답하였다(26% 응답). 응답자의 11명은 학부생(전체 6%), 109명은

Figure 3.4.1. Educational resources effectively communicate state of knowledge in nanotechnology

Figure 3.4.2. Educational resources support effective learning.

73

대학원 이후, 박사 과정 이후(58%), 29명은 교수(16%)이고 38명은 전문가(20%)이다.

그림 3.4.1은 전체 4그룹의 사용자가 nanoHUB의 교육 자료에 대해 매우 긍정적 경험을

가졌으며 이는 현재 지식 수준을 해당 분야에 전달하는데 큰 도움을 주었다.

그림 3.4.2에 따르면 대다수 사용자가 nanoHUB의 교육 자료로 학습 목표를

지원하였음을 알 수 있다.

학습자, 대학원 이후, 박사 과정 이후 연구원의 주요 그룹을 면밀히 살펴보면 그림

3.4.3은 nanoHUB.org의 교육 자료에 대한 폭, 깊이, 품질 측면에서 매우 높은 만족도를

나타낸다.

3.4.8 최근 NCN 교육 연구 활동 개요

NCN의 교육 연구 팀은 학습을 위한 nanoHUB.org의 시뮬레이션에 대한 효율적 사용을

증진하고자 몇몇 활동에 참여하였다. 과거에 팀은 현재 교수진이 이러한 툴을 어떻게

공식 교육 자료로 활용하고 있는지를 집중적으로 이해하고자 하였으며 이러한 방법 및

툴에 관한 학생의 인지도를 확인하여 학습을 지원하고자 하였다. 팀은 일반적인

유용성과 함께 콘텐츠, 교육학 및 평가를 토대로 한 이러한 체계적 방식의 효과성에

대한 학생의 인지 수준을 파악하는 설문을 개발하였다. nanoHUB.org 이용 기록에

근거하여 특정한 툴에 대한 최대 사용 패턴은 기관 차원의 예상 수업 과제의 지표로

사용하였고 이후 강사는 자신의 학생들에게 설문을 실시해야 한다. 따라서 우리는 해당

수업에서 nanoHUB를 이용하여 수많은 전략을 파악할 수 있었다. 표 3.4.2는 우리가

파악하여 학생들에게 설문에 답하도록 요청한 강좌 목록을 요약한 것이다. 그림 3.4.4는

대학원 학생들이 학습을 위해 nanoHUB.org 자료를 사용하여 매우 긍정적인 경험을

보고하는 것을 도해한 것이다. 이들은 과제를 미래 목표 달성을 위한 흥미롭고 적합한

것으로 보고한다. 이들은 온라인 툴이 사용과 이해가 쉬우며 온라인 모델의 성과를

해석할 수 있다고 보고하는 이유 중 하나이다. 또한, 경험에 따르면 이들이 흥미를

추구하는 질문을 작성하도록 유도할 수 있다. 이러한 설문 결과를 활용하여 이러한

지표에서 매우 긍정적인 결과의 강좌를 파악하였다.

Figure 3.4.3. Educational resources support effective learning

74

교육 연구 팀은 nanoHUB.org 자료를 교육의 일부로 활용하기 위해 학습 목표, 평가 및

평가 지표 및 교육적 접근 방식에 관한 보다 많은 사항을 기록하는데 있어 매우 긍정적

영향을 미친 강좌의 강사와 인터뷰를 실시하였다. 이러한 인터뷰를 기준으로 툴을

사용하는 주요 학습 목표는 전산 모델에서 나타난 현상의 양상을 더욱 이해하거나

온라인 툴과 함께 사용한 실험 방법을 토대로 장치를 설계하는 것이다. 또는 다음

목표는 견고한 툴을 구축하고 모델

예측력의 한계 및 정확성을

평가하는 방법을 보다 잘 이해하는

것이다. 따라서 학생들은 모델링한

실체에 대한 비교적 높은 신뢰성을

가진다는 전제하에 시스템의

양상에 버금가는 블랙 박스

시뮬레이션으로 온라인 자료를

활용할 수 있다. 학생들은 과학

질문에 참여하여 나노크기 장치의

양상을 예측하는 전략을

체계적으로 활용한다. 다른 강사는

이 목표를 학생의 전산 기법 교육과 결합하여 나노크기 물리학을 정확하고 효과적으로

Figure 3.4.4 - Students' Perceptions of NanoHUB resources

75

모델링하는 고품질의 모델을 구축한다. 모든 경우 학생들은 온라인 시뮬레이션에서

제공한 성과를 교차 점검하는 등 다양한 방식으로 이들 모델의 유효성을 필수적으로

평가하는 방식을 학습한다. 시뮬레이션을 활용 및 구축하는데 관여한 학생들은 나노과학

발견 및 나노기술 설계에 참여할 준비를 보다 잘 갖출 수 있다.

이러한 연구 부분은 저널 기사4 5 6 및 컨퍼런스 논문7 8 9에 게재되어 교육을 위한

nanoHUB.org 자료의 잠재력을 검증하였다. Magana, Brophy, 및 Newby는 정보 기술 &

교사 정보(SITE) 2009 컨퍼런스에서 우수 논문으로 선정되었다.

3.4.9 NCN 교육 연구 팀의 몇 가지 다음 단계

교육 연구 팀(ERT)의 현재 연구 성과는 강사 별 주요 학습 성과를 설명하는 프레임워크

및 학생들을 참여시킬 때 활용하는 활동의 기반이다. 이러한 프레임워크를 사용하여

nanoHUB.org 자료와 함께 효율적인 학습 경험을 설계하는 안내서를 작성한다.

최종적으로 nanoHUB.org에서 우리는 이러한 안내서를 교육자 자료 툴 키트의 부분으로

평가한다.

ERT의 현재 연구는 강사가 정식으로 학습해본 경험을 토대로 대학원 학생을 교육하는데

주안점을 둔다. 대학원 학생들의 경험은 긍정적이었으며 근거에 따르면 이들은 강사의

질문이나 스스로 만들어낸 질문에 답할 수 있도록 자신의 탐구 활동을 유도하기 위해

이러한 툴 사용을 경쟁적으로 사용하고 있다. 우리의 다음 단계는 이러한 자습 형식의

탐구 활동의 성격과 이를 전문가의 탐구 과정과 비교하는 방식을 보다 잘 이해하는

것이다.

nanoHUB.org 자료에 대한 학부생의 이용 또한 상위 과정에서 긍정적으로 나타난다.

그러나, 입문 수준의 학부생은 학습 보충을 위해 이러한 자료를 사용하는데 어려움을

보고한다. 교육 팀의 또 한 가지 다음 단계는 이러한 학습 경험의 역학을 보다 잘

이해하여 이러한 관찰 내용을 설명하고 지침 방법을 제공하여 입문 단계의 학부생들이

학습 시 nanoHUB.org 자료를 보다 잘 이용할 수 있도록 하는 것이다.

NCN 파트너 기관은 지속적인 확대 노력의 하나로 개발 및 실행 중인 교육 전략이

있다(표 3.4.1 참조). ERT는 몇 가지 전략과 협력하여 이러한 툴을 이용하여 학생들의

학습을 보다 세부적으로 분석하도록 한다. 목표는 영향을 기록하고 재 정비 기회 및

다양한 기회에서 자료를 실행하는 방법을 파악하는 것이다. 예를 들어, NCN@UTEP 및

NCN@Purdue는 다른 강사에게 강력한 툴로 활용될 수 있는 커리큘럼 자료를 체계적으로

구성한다. 이러한 툴에는 공학 및 과학 부문에서 학부생 및 대학원생 교육에 영향을 줄

4 Klimeck, G., Mcl.ennan, M., Brophy, S., and Lundstrom, M. (2008). nanoHUB.org: Advancing Education and

Research in Nanotechnology, IEEE Computers in Engineering and Science (CISE), Vol. 10, pg. 17-23 (2008). 5 Klimeck, G., Mcl.ennan, M., Lundstrom, Mark S., and Adams, III, G.B. (2008) nanoHUB.org – 교육 및 연구의

반도체 및 나노기술에 관한 온라인 시뮬레이션 및 추가 자료, 2008년 8차 나노기술 IEEE 회의, 2008. NANO

'08. Aug. 18-212008 Page(s):401-404. 6 Klimeck, G. and Vasileska.D, ABACUS and AQME: nanoHUB.org의 반도체 및 양자 기계 교육, 전산 전자공학

에 관한 13차 국제 워크숍의 IEEE 회의록에 수록, Tsinghua University, Beijing, May 27-29 2009. 7 Magana, A, Brophy, S., and Newby, T. (2008). Pre-service Teachers' Perceptions of Web-Based Interactive

Media: Three Different Tools, One Learning Goal. 2009 Annual Conference for Society for Information Technology & Teacher Education. Orlando, FL. 8 Magana, A. and Brophy, S. P. (2008a). 학습 툴로서의 nanoHUB 시뮬레이션에 관한 교수의 인식. Annual

Conference in the American Society of Engineering Education. Pittsburg, PA. 9 Magana, A and Brophy, S. P. (2008b). 아날로기 및 은유를 이용한 비례적 크기 및 범위 인지의 계층적 학생

개념. Annual Conference in the American Society of Engineering Education. Pittsburg, PA

76

수 있는 엄청난 잠재력이 있다. ERT는 Klimeck, Vasileska (2008) 및 Quinones(본 보고서의

제II권)와 같은 개발자가 설명한 기관별 영향에 대한 시험 가능한 요구 사항을 시험 및

이를 토대로 구축할 계획이다.

3.4.10 NCN@University 및 NCN-Wide 교육 및 확대

협력 커뮤니티로 함께 작업하는 동시에 NCN@University 파트너 기관은 독자적인 현장

및 교육 환경에 특정된 가정 기관에서 전략을 펼친다. 다음의 시놉시스는 이러한 로컬

확대를 강조하고 NCN 네트워크 차원의 확대가 이어진다.

3.4.10.1 NCN@Purdue 교육 자료 개발/확대 프로젝트

가장 폭넓고 확대된 교육 활동, “처음부터 전자공학"이라는 전략은 시뮬레이션 툴과

기관별 자료간 격차를 줄이고자 한다. 분자 및 나노크기 전자공학에 대한 연구는 초소형

크기로 전자 수행에 대한 새로운 이해를 전달하기 시작하였다. 결과에는 과학적인 심층

질문의 의견, 21세기 전자 기술 개발을 주도하는 전자 장치의 관점 및 전자 장치를 분석

및 시뮬레이트하는 방법이 포함된다. “처음부터 전자공학”이라는 목표는 학생 및 실무

기술자에게 이러한 새로운 의견, 이해 및 개념적 접근을 전달하는 것이다. 이러한

전략은 NCN@Purdue 및 인텔 재단이 지원한다. 교수 M.A. Alam, S. Datta, 교수 M.S.

Lundstrom이 교재를 개발한다. 모든 교재는 nanoHUB.org를 통해 배포된다.

2008-2009 다른 확대 진행 사항:

1) 2008년 7월 14-25일 개최된 NCN 여름 학교. 우리는 2주의 여름 학교를 실행하였고 그

동안 세 가지 단기 과정이 제시되었다. S. Datta의 “나노 전자공학의 기초”에 관한 10개

수업 단기 강좌: M. Lundstrom의 나노크기 MOSFET의 장치 물리학’에 관한 8개 수업의

단기 강좌, 및 M. A. Alam의 침투 이론 입문” 2개 수업 강좌. 여름 학교는 37명의 학생이

참석하며, 이들 중 11명은 Purdue 외부의 학생이다. 강좌는 종합적인 보충 실무 연구

실습의 종합적 세트와 아울러 nanoHUB.org의 전개를 위해 녹화되었다.

2) 온라인 강좌 개정. 이러한 자료와 관련된 세 가지 온라인 강좌는 개정되었거나

전개되었다. S. Datta의 "나노전자공학의 기초," Lundstromd의 "나노크기 트랜지스터" 및

M.A. Alam의, "반도체 장치"

3) 예정된 NCN 여름 학교 2009 2009년 7월 20-24일에 설정된 1주일간의 여름 학교에

대비하고 있다. 여름 학교는 M.A. Alam의 “나노구조 전자 장치의 보급 및 신뢰성” 및 S.

Datta, M. Lundstrom, 및 J. Appenzeller의 “그래펜 전자공학”에 주안점을 두고 있다.

4) 현재 nanoHUB와 협력중인 세계 과학 출판. 최근에 세계 과학 출판(WSP, World

Scientific Publishing)과 협력 체계를 구성하여 저가의 문고판 강좌 노트를 출판하여

nanoHVB.org에 전개된 온라인 강좌를 보완하였다. 싱가포르에 본사를 둔 세계 과학

출판은 과학, 기술, 의료 및 비즈니스 및 경영의 다양한 분야에서 매년 400개 이상의

책과 80개 가량의 저널을 출판한다. 이러한 과정은 무삭제 책자(또한 WSP에서 출판)로

이어지며 21세기 전자 장치 및 교재의 교과서 및 참고서로 기능한다.

5) 관련된 마케팅 기회 NCN 활동 및 nanoHUB.org를 게재하고 촉진하여 구성원이

장학금을 제시하고 출판하는 기회가 넓어지고 있다. 이 보고 기간 중, 전체 네트워크의

NCN 리더쉽은 40가지의 초빙 컨퍼런스 프레젠테이션, 컨퍼런스 전시 프레젠테이션,

컨퍼런스 튜토리얼 프레젠테이션, 초빙 세미나. 패널 프레젠테이션 및 다양한 부문의

인터뷰와 NCN 외부로 통하는 수많은 출구를 변화시켰다. 각 NCN@U 팀은 NCN을

마케팅하고 연합 연구 프로젝트와 협력하는 캠퍼스 발표를 한다. nanoHUB 사용자

정보에 관한 분석에 따르면 특정 툴의 프레젠테이션 이후 시뮬레이션 실행의 클러스터

또는 새로운 사용자 등록 측면에서 해당 프레젠테이션의 즉각적인 영향이 있다.

77

NanoHUB는 또한 최근에 EDUCAUSE 리뷰의 기사에 게재되기도 하였다.

2009년 1월/2월 podcast 인터뷰, “미래 사이버인프라구조”

nanoHUB의 백서, 기사 및 블로그 토론

3.4.10.2 NCN@ Berkeley 교육 자료 개발/확대 프로젝트

올해 NCN@Berkeley는 작년 VCB 전산 나노과학 강좌를 위해 개발된 강좌 툴키트를

크게 개선하였다. 이러한 개선 사항으로는 기능의 큰 개선 및 세트에 새로운 툴 추가 및

모든 툴에서 여러 버그 치료 기능이 포함된 것이다. 수많은 확대 프로젝트는 또한

다양한 교육 차원에서 학생들에게 혜택을 제공하기도 하였다.

nanoHVB 개발의 학부 참여 확대

COINS 학부 여름 연구 프로그램, VCB 학부 NCN 참가자의 프로그램으로 예약된

부분은 물론이고 nanoHVB의 워크숍 포함.

Innovation Contest @ VCB: VCB “경계를 파괴하는” 프로그램을 통해 새로운 전산

나노과학 툴에 대한 NCN 후원 경합.

협력 가능성에 대해 Berkeley Community College와 토론 초기화

매년 여름 전국의 학부생을 LBNL로 유도하는 LBNL SULI 프로그램의 일환으로

nanoHUB 개발 포함. 2009년 두 명의 학부생이 방문하고 연구 경험의 일부가

nanoHUB와 연관된다.

3.4.10.3. NCN@ Illinois (VIVC) 교육 자료 개발/확대 프로젝트

교육 자원 개발 및 NCN@UIUC의 일부로서의 확대 프로젝트는 또한 다양한 방향을

취한다. 이번 보고 연도에 UIUC의 NCN 파트너는 다음을 수행하였다.

UIUC의 지역 교수와 연계하여 nanoHUB의 사용을 실행.

수많은 Beckman Director 및 CNST 고프로파일 세미나를 Breeze로 변환.

NCN의 나노셈을 방문하는 고등학교 학생 견학 주관.

Beckman Institute의 학생들이 조직한 폭넓은 나노과학 주제에 대한 나노 시간

세미나 시리즈 계획. NCN 학생은 nanoHUB 전개를 위한 Breeze 프레젠테이션의

제작을 계획하고 있다.

세포 기계학 센터와 워크숍 및 여름 학교 활동을 구성.

소수 학생 견학 지원을 제공한 자료 전산 센터와 여름 학교를 공동 후원.

멤브레인 조직 및 침투 이해의 실험적이고 전산적 접근 방식”에 관한 여름 학교

자료 대부분을 Breeze로 전환.

나노 바이오 인터페이스의 다각적 이론, 시뮬레이션 및 실현에 관한 nanoHUB

여름 학교 및 사용자 포럼 조직.

수많은 nanoHUB 여름 학교 세미나를 Breeze로 변환.

nanoHUB 툴 III 전산 화학 교육 사용에 있어 NCSA의 ICLCS와 협력

University of California, 주로 소수 민족 기관인 Merced와 협력 관계 수립. Merced의

생물학 커리큘럼은 독창적으로 전산을 이용하도록 설계되므로 NCN @UIUC 및

nanoHUB의 이상적인 파트너가 된다.

학생 리더쉽 위원회 NCN@Illinois 세미나의 일환으로 업로드를 위해 예정된 추가

프레젠테이션과 함께 nanoHUB에 다음의 Breeze 프레젠테이션을 제공한다.

멤브레인 조직의 시뮬레이트 및 예측을 위한 다각적 방법: 원자

78

분자 역학은 필드 Langevin 역학을 의미.

Charge Transport Simulation의 시뮬레이션 접근 계층

이온 필터링 및 전류를 위한 P- N 반도체 멤브레인

광자 결정 바이오센서를 이용한 로터바이러스의 급속 라벨 프리 탐지.

복제 사출 수직 발광 분배 피드백 레이저를 토대로 한 라벨 프리

바이오센서

전산 현미경을 통한 발견

미래 업로드에는 다음이 포함된다.

박판 Si 나노와이어의 열도체의 광자 표면 거칠기 분산

영향

반도체 장비 열 효과의 시뮬레이션

첨단 구조 재료의 특성화 및 설계의 나노기술

소프트 셀의 생명의 하드 데이

평행 프로세서 대량 프로그래밍

NCN@UIUC는 또한 다음 활동에서 마케팅 확대 및 출판 활동에 참여하였다.

첨단 나노구조 재료 및 기술 컨퍼런스, Amman, Jordan. 논문 발표 및 컨퍼런스

참가자에게 NCN 및 nanoHUB에 관한 정보 전달, 2008년 11월 10-14

마이크로 및 나노기술 책임자 사무소, 나노허브 입문, 2009년 4월 14일

SC08: EARTH 대학의 나노기술 워크숍, 코스타리카 2008년 6월 29일-7월 5일

나노바이오 광기술 여름 학교 2009년 6월 1-12일

3.4.10.4 NCN@NSU 교육 자료 개발/확대 프로젝트

Norfolk State University에서 학부생과 대학원생은 세미나, 커리큘럼, 및 컨퍼런스 지원

활동에 참여하였고 일부는 다음과 같이 강조된다.

세 명의 학부생과 네 명의 대학원 학생은 직간접적으로 NCN에서 지원하며 NCN

확대 활동에 관여한다. 미국 광학 협회의 NSU 학생 챕터는 약 20명이

참여한다(교수 자문 Prof. Noginov). 재료 연구 학생의 NCN 지원 센터(교수 자문

Prof. Black)는 미국의 광학 협회 학생 챕터에 적극 참여한다. OSA 학생 챕터는

NSU 강의를 위해 노벨 수상자인 Dr. John Hall을 초빙하였고 학생들에게 강의 및

만남을 가졌다. 강의는 nanoHUB에서 확인할 수 있다.

2008년 10월 9일, 노벨 수상자 Dr. John Hall의 NSU 세미나

학부생과 대학원생 프로그램은 자료 개발 활동으로 지원한다.

NCN는 $3360의 연금 및 $3500의 장학금으로 구성된 3명의 학부생 패키지를

지원한다. 또 다른 세 명의 학생 패키지는 NSF-PREM 프로젝트에서 지원한다.

79

NanoHUB 자료는 대학원 수업에서 유용하다:

나노기술의 재료(MSE 607) - 2008년 봄 개발되어 최초로 제공. 이 수업에는

nanoHUB의 많은 자료가 포함된다. 강좌 개선은 첫 해 학생의 피드백과 박사

학위 평가 시험 결과에 따른다.

고체 물리학(PHY 653, 신규 강좌). 본 강좌는 2009년 봄 학기에 제공된다.

강좌에는 ECE 606의 자료가 포함된다. 고체

물리학(https://www.nanohub.org/resourcesi5749). 강좌의 pdf 버전을 이용할 수

있으나, BREEZE 버전이 필요하다.

NCN 시뮬레이션 툴은 양자 기계학(PHY -580, Prof. Noginov) 및 전자 및 광자

재료(MATS-535, Prof. Gavrilenko)에서 사용된다. nanoHUB 자료는 주로 nanoHUB

강의 및 모듈(Prof. Noginova)을 기반으로 하는 대학원 강좌인 “나노기술” 및

“나노기술용 자료”(MATS 607)의 대학원 강좌에서 활용된다.

재료 과학 및 공학(2007년 8월 개설)의 새로운 박사 프로그램은 일부 NCN

자료에 기반한다. 현재 프로그램은 28명의 학생이 참여 중이며 이중 68%는 미국

시민이고 52%는 진학률이 낮은 소수민족 학생들이다.

여름 확대 및 워크숍은 또한 Norfolk State University에서도 개최되었다.

Norfolk State University의 실무 미래 테크 컨퍼런스는 2008년 8월에 조직되었다.

본 이벤트는 각각 $2K에서 $5K를 제공한 다른 참가자를 포함하여 NCN 활동

후원금($20K)으로

후원되었다. 이 컨퍼런스는 Norfolk

State University 및 Cornell University의

60명 학생이 참석하였다. 이들

대부분은 진학률이 낮은 소수 민족

그룹에 속하였다. 5개 NSF-후원

프로그램에서 조직 및 후원한 사항은

다음과 같다:

NSU PREM 광자 메타재료,

Cornell의 MRSEC, Purdue의 NCN, STC UW, STC UCLA.

“과학 박람회 시연은 학부생과 대학원생(흑인)을 위해 개발되었다. 그러한 시연

영상은 nanoHUB 세대별 나노에 게재된다.

3.4.10.5 NCN@ Northwestern 교육 자료 개발/확대 프로젝트

교육 자원 개발 및 NCN @Northwestern의 일부로서의 확대 프로젝트는 또한 다양한

방향을 취한다.

학생이 운영하는 나노과학 세미나 프로그램은 허가를 부여하는 각 화자의 Breeze

프레젠테이션을 수행한다.

튜토리얼 및 실습은 모든 Rappturized 코드에서 개발중이다. 이는 다년간 과정으로

코드는 1년에 Rappture화되며 튜토리얼은 시범 수업을 위해 2년차에 기록된 후

튜토리얼이 최종적으로 게재된 이후 3년차에 재 정비된다.

George Schatz는 nanoHUB에서 이용할 수 있는 Rappture화된 CNDO 코드를 기반으로

80

컴퓨터 실험 과제를 개발하였다. 이는 내년 3학년 수준 강좌에서 시험되며 성공적인

경우 nanoHUB에 게재된다. Baudilio Tejerina는 주로 이론 화학, 화학 반응성, 열역학

및 분광학 분야에 초점을 눈 다양한 툴(예, QC-Lab, UV/Spec) 이용을 예증한 일련의

튜토리얼을 준비한다.

Northwestern의 모든 신입생 화학생(n ≈800 학생)이 올해 QC-Lab(버전 3) 및

Nanosphere Optics Field 시뮬레이터 코드와 관련한 프로젝트에서 nanoHUB를

사용하였다. 이들 프로젝트는 연구실 프로그램의 일환으로 수행되었다(이

프로그램에서 학생은 실제로 화학 물질을 혼합하여 컴퓨터 코드를 이용하여 모델링

했던 나노 입자를 만들었다).

화학 및 화학 물질/바이오 공학의 대학원 학생((n ≈ 10-15)은 탄소 나노튜브, 대형

유기체 및 바이오분자의 애플리케이션을 포함하는 보다 첨단 응용 전자 구조 이론과

관련된 대학원 과정에서 QC-LAB(버전 3)을 집중적으로 사용한다.

3학년 화학 및 생물 공학(n ≈ 35)는 심층(4주) 컴퓨터 연구소에서 QC-LAB(버전 3)을

사용하며 이를 통해 이들은 탄소 나노튜브의 기계적 특성, 수많은 소형 분자에 대한

형성의 엔탈피, 및 ß 카로틴의 구조 및 시스-트랜스(Cis-trans) 이성질화 장애물의

산출을 포함하는 전산 나노과학과 관련된 프로젝트를 수행한다.

3학년 화학 전공생(n ≈ 30) QC-LAB(버전 3)을 이용하여 소분자의 전자 구조를 학습할

것이다.

Northwestern University는 우리의 학생 리더쉽 위원회 나노과학 세미나 프로그램의 일부로

nanoHUB에 약 10개의 Breeze 프레젠테이션을 제공하였다.

81

3.4.10.6 NCN@UTEP 교육 자료 개발/확대 프로젝트

UTEP의 경우, 우리는 Matlab, Rappture, PNJunction, 및 MOS-C, MOSFET Lab, Quantum Lab,

및 공명 터널 다이오드 연구소를 포함한 nanoHUB 툴과 함께 이루어지는 학부 과정의

통로를 제공하였습니다. 이러한 강좌의 연구(EE 입문, 2학년 프로그래밍, EE 3329 전자

장치 및 4학년 선택과목 전자 장치)는 올해 여름 Sella Quinones 및 Gregory의 재 정비 후

보다 폭넓은 청중이 사용하도록 nanoHUB로 업로드 될 것이다. 추가적인 nanoHUB

자료는 여름 라인업에서 업로드한다.

자료 세계 모듈은 과학 및 비과학 전공 학생들(바이오센서, 세라믹, 콘크리트, 폴리머,

생물 분해 가능 재료 등)의 질문 중심 커리큘럼을 개발하는 용도의 광범위 웹사이트로

UTEP의 Michael Eastman, 화학 교수가 개발하였다. 이는 UTEP 로컬

사이트(http://www.modules.utep.edu/index.htm)로 누구든지 인터넷 검색으로 찾을 수 있는

몇몇 사이트와는 다르다(www.materialsworldmodules.org). 본 사이트는 대학 환경의 입문

자료로 기능하는 1학년 수준의 강좌 지원에 사용된다. 사이트는 매우 거식적 관점의

자료이므로 해당 시 거시적에서 나노 관점으로 전환하는 사이트의 nanoHUB 자료

링크를 추가하였다.

NCN의 영향

이러한 활동은 시뮬레이션 사용자를 포함하여 상당수의 nanoHUB 신규 사용자가

발생되었다. 하기 표는 그 수치를 나타낸 것이다. 또한 그러한 경험 중인 학생들을

조사하였고 그 결과는 NCN 교육 팀원이 분석하고 있다.

82

3.4.10.7 학습 및 온라인 교육을 위한 멀티미디어 교육 자료(MERLOT) 협력

학습 및 온라인 교육을 위한 멀티미디어 교육 자료(MERLOT)는 고등 교육의 학습 및

교육 개선을 위해 고품질 온라인 자료 구성 및 배포 목적으로 구성된 국제 협력

자료이다. 이전 보고서의 설명과 같이 전산 나노기술 네트워크는 MERLOT을 통한

nanoHUB 콘텐츠의 보급을 증진하고자 MERLOT과 양해 각서를 체결하였다.

MERLOT 사이트를 검색하면 “나노미터란 무엇인가”에서

탄소 나노튜브 전자 입문”에 이르는 항목을 포함하여,

nanoHUB와 관련된 171개 항목의 목록이 나열된다.

MERLOT 사이트의 NCN 자료는 나노전자, 양자 전산,

BioMEMS, CMOS 나노기술, 플라스몬 나노광기술,

나노크기의 반도체 인터페이스, 탄도학 MOSFET의 단순

이론, PN 접합, 분자 빔 에피택시, 반도체 및

트랜지스터가 작용하는 방식, 스캐닝 탐침 현미경 및

원자력 현미경, 나노플루이딕스, 나노/바이오 연결,

장치와 약물 탐색을 진단하는 나노기술 애플리케이션,

DNA 자체 구성, 단백질의

전자 탐색, 인공 나노포어의 DNA 크기 조정, 생물 분자 진단학의 새로운 자분 재료,

치료 assay 전달, 및 BioMEMS 및 바이오나노기술 입문과 같은 주제를 다룬다.

3.4.10.8 국립 언어 교육 센터(NCLT)와 협력

NCN은 NSF 기금 나노크기 과학 및 공학(NCLT)의 국립 학습 및 교육 센터와 협력을

체결하였다. NCLT의 Dr. Robert Chang-PI는 NCN 외부 자문 위원회에서 활동한다. Purdue,

UIUC, 및 UTEP의 NCN 교수는 매년 NCLT의 교사 프로그램 연구 활동에 참여한다.

K-12 확대는 공식적으로 NCN 일정에서 삭제되었으나, nanoHUB를 통해 계속하여 NCLT

콘텐츠를 호스트한다.

3.4.11 다양성

나노기술은 청년들의 관심을 끌었고 NCN은 이러한 기회를 활용하여 나노기술을

실현시킬 다양한 인력을 참여, 격려 및 교육하고자 한다. NCN은 계속하여 리더쉽, 인력,

교수 및 학생 팀의 다양성 증가에 두각을 보이고 있다(4절, 표 2 참조).

NCN@University 프로그램을 구축하여 현재 연구는 물론이고, 학생, 교사 및 다양성

프로그램을 위한 몇몇 대학에 핵심 포인트를 수립하고 있다. 각각의 NCN@University

프로그램은 예산의 일부를 다양성과 확대 프로그램에 투자한다. 각 프로그램은 또한

다양한 교수와 학생을 참여시키고자 한다. 예를 들어, NCN@Northwestem 프로그램의

여성 화학자는 NCN 팀에 기여하고 있다.

Purdue University의 비용 분담은 현재 전산 나노기술에 6가지 새로운 교수직을

제공하였다. 새로운 채용 중 하나는 스페인계열이고, 하나는 아프리카계 미국인으로 둘

다 nanoHUB의 기여자들(각각 6명과 10명 참여)이다. 기금이 확보되는 경우(예를 들어,

학생이 연중 졸업하거나 새로운 학생 모집이 지연되는 경우), 이러한 기회 자금을

활용하여 새로운 교수를 참여시키고자 한다. 한 번의 여름 참여 후 이미 nanoHUB(2명

활동)에 기여하고 있으며 Purdue의 여름 연구 프로그램은 NCN 내의 다양성을 높이는

중요한 툴이다. 우리는 상당한 비율의 진학률 낮은 소수 민족 학생(Norfolk State 및

83

UTEP)을 포함하여 NCN 노드의 학생 참여를 격려할 것이다. NSU의 두 학생은 2007년

Purdue의 여름 프로그램에 참여하였다. 2008년 여름, Norfolk State의 두 명의 학생과 UTEP

세 명의 학생이 이 프로그램에 참여하였고 2009년에는 Norfolk State의 두 학생과 UTEP의

세 학생이 이 프로그램에 참여할 것으로 예상된다.

NCN@Berkeley 프로그램은 NCN을 UC Merced에 연결할 기회가 있으며 이는 Berkeley의

COINS NSEC의 확대 파트너이다. 두 번째 여름에 연속하여 NCN@UIUC 프로그램은 UC

Merced 생물학 학생의 여름 프로그램을 수행하였다.

상기에 설명된 활동은 대부분의 연구 센터 및 네트워크에서 활용된 경우와 유사하나,

NCN은 우리의 웹 기반 인프라구조가 나노기술 연구, 교육 및 전산을 위한 고비용의

인프라구조 없이 기관에서 학생들에게 연구 및 교육 자료를 제공할 기회를 제공하기

때문에 특별한 기회를 얻은 것이다. 우리의 파트너인 Norfolk State University 및 El Paso의

University of Texas 또한 우리에게 이러한 다양성 접근 방식을 탐구할 기회를 제공한다.

우리는 HUB zero 플랫폼의 데이터 수집 기능을 활용하여 nanoHUB 사용자층의 다양성을

평가하고 있다. 본 정보는 다양한 분야의 nanoHUB 사용자를 참여시킨다는 우리의

목표를 향해 계속 발전하는데 도움을 준다. 하단의 표 3.5.1은 지난 12개월 동안

nanoHUB 사용자 집단의 다양성을 요약하고 있다.

올해 NCN 평가 팀은 소수민족 기관의 nanoHUB에 관한 추가 학습을 위해 수집한

데이터를 심층 분석하였다. 표 3.1.3a(1절)는 Historically Black Colleges & Universities 및

스페인계와 소수 민족 기관의 등록률이 높은 기관의 nanoHUB 이용을 나타낸다.

nanoHUB를 사용하는 이들 기관의 비율은 박사 학위(DRU) 기관의 카네기 재단이 분류한

수치의 절반에서 1/4 수준이다. 이는 모든 HBCU, HHE, 및 MSI 기관에서 박사나 석사

학위를 수여하지는 않는다는 점에서 매우 긍정적인 것이다. 미국의 모든 .edu 도메인과

비교하여, HBC, HHE, 및 MSI의 nanoHUB 이용이 그 정도이다. HBCU, HHE, 및 MI의

사용자당 평균 시뮬레이션 수는 비교적 낮다. NanoHUB는 HBCU, HHE, 및 MSI에서

비중을 보이고 있으나 더 증가할 가능성은 분명하다.

표 3.1.3b 및 3.1.3c(1절)는 DRU 및 MSI 기관을 비교한 것이다. 지난 12개월 동안 DRU

사용자는 평균 MSI 사용자(50-20)의 시뮬레이션 실행 수의 두 배이나, MSI 사용자가

2.89시간을 할애하는데 비해 웹 세션 별 할애하는 평균 시간은 불과 1.94시간이다.

작년과 비교하여 우리는 MSI 사용자 비중이 약간 증가한 것을 확인한다. 3.6절은 추가

의견을 제시하며 제2장 제II권은 nanoHUB를 활용하는 소수 학교의 발전에 관한 역사적

데이터를 수록한 완전한 평가 결과에 집중하고 있다.

우리는 3절의 표 3.1.3의 수많은 요소에서 제시한 평가 능력을 활용하여 특정 다양성

84

활동의 효과 및 우리의 교육 및 확대 활동을 모니터할 것이다.

네트워크의 다양성

각 NCN 기관은 수많은 학생들이 기관 및 민간 부문의 연구에 참여할 수 있는 기회를

제공하는 역할이 있다. UrbanaChampaign의 University of Illinois의 경우, ECE Mohamed

Mohamed(아프리카계 미국인 남성)의 대학원 학생은 올해 SLC 팀장이다. 부교수인

Kimani Toussaint(아프리카계 미국인, 기계 과학 및 공학)는 NCN@UIUC 시뮬레이션 중심

연구 프로젝트에 참여중이다. 그는 향후 2009년 나노생물 광자 여름 학교의 조직 위원회

구성원이다. 부교수인 Paramita Mondal(여성, 민간 환경 공학)은 2009년 봄 UIUC에

합류하였다. Northwestern University는 NCN의 후원으로 2009년 3월 31일 박사 이후

과정을 시작한 Tomekia Simeon(아프리카계 미국인 여성)을 투입하였다. 그는 시뮬레이션

과학 전략과 관련한 Rappture화 프로젝트에 도움을 줄 것이다.

모든 NCN 기관은 소수 학생을 교육하고 있으나 Norfolk State University 및 El Paso의

University of Texas는 보다 큰 규모의 진학률 낮은 학생에게 서비스를 제공할 위치에

있으며 교육 및 연구 프로그램을 확대시켜 자신의 학생을 교육할 단계에 있다. 이들과

긴밀히 협조하여 NCN 및 nanoHUB를 통해 캠퍼스에서 증가되는 연구 교육 프로그램을

지원함으로써 NCN 네트워크를 초월하여 유사한 기관에 서비스를 제공할 수 있는 자료

및 프로그램을 개발하고자 한다.

Norfolk State University (NSU)는 국가 최대의 Historically Black Colleges and Universities

(HBCU s) 중 하나로 등록 학생 수가 약 6,500명이다.

EI Paso의 텍사스 대학(UTEP)은 스페인계 전공 기관이다. 20,000명 학생 가운데 약

73퍼센트가 스페인계이다. 이들 대부분은 El Paso 카운티 출신이나, 9퍼센트 이상은

멕시코 국적이다. 이들 다수는 수업에 출석하기 위해 Ciudad Juarez 및 다른 국경

지역에서 매일 통학한다. UTEP 학생의 80% 이상이 El Paso 카운티 출신으로 확대

프로그램은 다양성에 장기적으로 큰 영향을 줄 수 있다.

Prof. Greg Lush는 NCN 및 nanoHUB를 연구할 UTEP 교수진 연합을 구축하고 있다. 전기

컴퓨터 공학의 스페인계 부교수인 Dr. Stella Quinonez는 수업에서 nanoHUB를 활용한다.

NCN-UTEP 프로그램에서 후원하는 세 명의 학부 학생 중 두 명은 대학원 학생이자 석사

학위를 공부하는 영구 거주민인 사이트 책임자인 Ivan Coronado 처럼 스페인계이다.

또한 Merced의 캘리포니아 대학을 통해 소수 학생 집단을 참여시키는 기회가 생겨나고

있다. 중앙 캘리포니아 San Joaquin Valley에 위치한 UC Merced는 주로 스페인계 학생을

교육하고 있으며 향후 25년간 25,000명으로 등록수가 증가할 것으로 예상된다. UC

Merced는NCN 전략 파트너, UC Berkeley의 COINS NSEC의 확대 협력자이다. 또한

NCN@UIUC와 생물학적으로 밀접한 관계이다. UC Merced는 생물학에서 혁신적인

프로그램을 개발 중으로 전산 생물학을 교육 활동의 중앙 요소로 만든다.

85

3.5 평가

본 절은 평과 과정 및 nanoHUB 액세스, 이용 및 영향 면에서 수행된 평가의 개요 및 몇

가지 주안점을 설명한다. 전체 보고서 및 전체 조사 결과 및 데이터 분석은 제II권

제3장에 수록되어 있다.

3.5.1 평가 프레임워크 및 과정

NCN의 목표 달성 성공 여부를 효과적으로 평가하기 위해 평가 과정은 3가지 주요

분야로 세분하였다. 액세스, 이용 및 영향이다.

액세스 평가의 주요 사항은 다음과 같다.

누가 nanoHUB.org를 사용하는가?

사용자는 어디에 소재하는가(기관/조직 및 지리적으로)?

nanoHUB는 얼마나 사용이 편리한가?

달성한 nanoHUB의 성과는 어떠한가?

무엇이 nanoHUB의 액세스 및 인식을 격려하는가?

이용에 관해 논할 때 커뮤니티 상호 활동을 함께 포함한다. 본 분야의 평가는 다음에

주안점을 두고 있다.

어떠한 툴과 자료가 사용되며 얼마나 자주 사용하는가?

사용자는 무엇을 달성하고자 하는가?

어떻게 nanoHUB를 사용하는가?

일반적인 이용 패턴은 무엇인가?

사람들은 nanoHUB 툴/자료를 어떻게 오프라인으로 활용하는가?

사용자가 nanoHUB 자료에 기여하게 하는 요인은 무엇인가?

nanoHUB는 사용자가 자신의 대학이나 향후 대학으로 진학하는데 도움을 주는가?

nanoHUB 영향 평가 측면에서, 우리는 (a) 개별 사용자, (b) 소속 기관/조직, 및 (c)

과학/연구의 일반적 관점에서 영향을 검토하고 있다. 영향에 관한 몇 가지 주요 질문은

다음과 같다.

nanoHUB는 사용자가 현재의 나노기술 현황을 이해하는데 도움을 주는가?

nanoHUB는 사용자가 자신의 연구를 발전시키는데 도움을 주는가?

nanoHUB를 통해 기존 강조가 개선되거나 새로운 강좌가 개설되었는가?

nanoHUB는 학생들이 학교에서 나노기술을 학습하도록 영향을 주었는가?

nanoHUB는 나노기술의 주요 과제를 해결하였는가?

nanoHUB는 나노기술 장치나 과정의 개발을 가속화하였는가?

nanoHUB는 나노과학/기술 분야를 보다 빠른 속도로 발전시켰는가?

이러한 몇 가지 질문은 nanoHUB 및 과학 연구 간행물 분석을 통해 자동 수집된 이용자

및 이용 데이터로 답할 수 있다. 이용 데이터 분석은 31,537명의 등록 이용자 기록을

검토하여 출신, 이유 및 얼마나 많은 시뮬레이션을 실행하였는지, 열람 및/또는 다운로드

한 콘텐츠 수는 몇 가지인지를 확인하고 사용 이력을 검토하여 경향이나 패턴을 찾는

것이다. 액세스, 이용 및 영향을 보다 폭넓게 이해하기 위해 우리는 여러 청중 및

사용자 추천서인 온라인 조사서를 활용하였다.

3.5.2 액세스 평가nanoHUB 사용자의 정의

nanoHUB 사용자 정의에 있어 세 가지 카테고리를 적용한다. 시뮬레이션 사용자는 최소

86

한 개 시뮬레이션을 실행한 등록 개인으로 정의한다. 대화형 사용자는 15분 이상의 최소

한 개 활성 세션을 가진 등록 사용자 혹은 IP 주소가 포함된다. 다운로드 사용자는 IP

주소 또는 등록 사용자로 15분 미만의 최소 한 건의 활성 세션이 있으나 콘텐츠 한 건을

다운로드 한 사용자이다. 우리의 사용자 정의는 분명 파악된 3,000개 이상의 웹 로봇은

제외된다.

2008년 4월부터 현재 보고 연도인 2009년 3월 31일

까지 12개월 동안 nanoHUB의 총 이용자 수는

92,204명이며 작년 대비 47% 상승한 것이다.

총 이용자 수는 7,159명의 시뮬레이션 사용자

(작년 대비 13% 증가), 총 407,062건의 시뮬레이션

작업(작년 대비 50% 증가), 35,329명의 대화형

사용자(작년 대비 31% 증가) 및 91,653명의

다운로드 사용자(작년 대비 65% 증가)로 구성된다.

분명 일부 사용자는 총 고유 사용자 수가 세 개별

수치의 합계에 못 미치므로, 한 개 카테고리 이상에

속한다. 그림 3.5.1은 시간에 따른 연간 사용자 수의

증가를 나타낸 것이다.

nanoHUB 사용자 출신

우리는 시뮬레이션 사용의 장벽을 낮추고 우리의

결과를 NCN 외부로 배포하는 목적을 달성하고 있다.

nanoHUB 커뮤니티의 사용자는 주로 Purdue 및 NCN

외부이다(그림 3.5.2, 세부 사항은 표 3.5). NCN 내

부의 사용자 층 증가는 NCN@University 프로그램이

효율적이라는 증거이다. 이는 또한 로컬 사이트 책임

자가 즉시 피드백을 검색할 수 있으므로 새로운 애

플리케이션, 콘텐츠 및 개념에 대한 통제 가능한

시험대를 제공한다.

NanoHUB 자료 이용은 실제로 세계적으로

올 보고 연도 총 사용자의 41%가 미국이며,

33%는 아시아, 그리고 20%는 유럽이다.

NanoHUB의 전 세계적 입지는 2009년 4월

전체 사용자의 위치를 나타낸 1절의 세계

지도에 명확히 나타난다.

우리의 사용자의 약 91%가 학술 기관과 협력한다. 대학 측면에서 우리의 총 사용자는

전체 7,073의 미국 .edu 도메인의 약 17%를 차지한다(표 3.3 참조). NanoHUB는 상위 50개

기술 학교 전체에 사용자를 보유하며 상위 화학 및 물리 학교의 88%가 사용하고

있다(미국 뉴스 및 월드 리포트). 그림 3.5.3은 상위 50개 기술 학교의 이용 및 확대에

대한 시간에 따른 변화를 나타낸다.

2006년 전체 50개 학교에서 이용하였으나, 이들 학교의 이용자 수는 매년 계속

증가하였다.

87

1970년, 고등 교육의 카네기 위원회는 기관 비교를 위한 프레임워크로 작용할 분류

시스템을 개발하였다. 박사 학위 수여 기관(RU/VH, RU/H, 및 DRU)는 세 가지로

분류한다. NanoHUB는 분명 상위 연구 기관(표 3.3)으로 범위를 확대하였다. RU/VH

학교가 99% 수준이며 RU/H 기관은 95% 수준이다. 이들 기관의 매년 이용률 또한

꾸준히 증가하고 있다.

표 3.3은 소수 민족 기관, Historically Black Colleges and Universities의 nanoHUB 비중과

높은 스페인계 등록 기관을 나타낸 것이다. 전체 MSI중 불과 11%이나(HHE는 17%이고

HBCU는 24%), 올해 몇 가지를 개선하여 이들 학교의 이용률이 증가하고 있으며 이

부문의 노력도 계속될 것이다. 그러나 한 가지 지적할 것은 이들 기관 대다수가 과학

또는 공학에서 고급 학위를 수여하지 않는다는 것이다.

액세스 추가 평가

2008년 5월, 온라인 설문 참여 요청서를 728명의

사용자에게 발송하였다(설문 및 전체 결과 사본은

제II권 참조). 이들 사용자는 학술 및 산업,

대규모 종합 대학 및 소규모 대학, 활동 및 비활

동 사용자, 시뮬레이션 및 비 시뮬레이션

사용자 등인지 확인하기 위해 우리의 데이터베이

스를 통해 파악하였다. 설문의 첫 2개 질문을

통해 사용자가 누구이며 nanoHUB.org를 인식하게

된 계기가 무엇인지를 파악할 수 있었다. 이후

설문은 이들이 누구인지(교수, 대학원생, 전문 과

학자/기술자)를 기준으로 한 이용과 영향에 관한

다양한 질문의 답변에 주력하였다.

88

187명의 응답자(26% 응답) 가운데 6%는 학부생이고, 58%는 대학원생이거나 박사 과정,

16%는 교수진이고 20%는 전문 과학자 혹은 기술자였다. 수강중인 수업을 통해

nanoHUB를 학습하는 학부생을 제외하고 대다수 사용자는 웹 서핑을 통해 nanoHUB를

발견하였다(그림 3.5.4 참조). 우리 사용자가 nanoHUB에 액세스 한 주요 이유는

나노기술을 학습하거나 나노기술의 최신 정보를 확인하기 위함이다(그림 3.5.5 참조).

Figure 3.5.5. Reasons our users access nanoHUB.org (May 2008 Survey, 187 total respondents)

3.5.3 이용/커뮤니티 상호 활동 평가 이용 패턴

User Partners

nanoHUB.org는 툴과 자료 액세스에 관한 세부

정보를 수집한다. 지난 3년간 사용자 기록 및

계정 개설 이유에 관한 기록을 분석한 결과

여러 사용자 그룹이 자연적으로

구분되었다(그림 3.6.6). 가장 많은 사용자

그룹은 수강중인 수업에서 nanoHUB를

사용하는 학생 무리이다. 강좌 이용자의

4%만이 강좌 수료 이후에도 nanoHUB.org를 재

방문한다. 다음으로 큰 이용자 그룹은 “일회성

사용자”였다. 이들은 일주일 동안 한 번만

접속하고 다시 방문하지 않았다.

비 시뮬레이션 사용자(3개월 이상 방문한 사용자로 이들 중 25% 미만이 시뮬레이션을

실행하였다)는 많은 자료를 다운로드하고(콘텐츠 당 평균 125건) nanoHUB.org에서 평균

70시간을 보냈다. 잦은 시뮬레이션 사용자(로그인 할 때마다 평균 5.5건 시뮬레이션 실행,

사용자 당 전체 585건의 시뮬레이션 실행)는 이러한 사용자 집단의 약 3%를 차지한다.

“평균” 사용자는 집중적인 다운로더나 집중적인 시뮬레이션 사용자도 아니다. 이들은 한

번 로그인 시 평균 2.5회 시뮬레이션을 실행하고 콘텐츠의 평균 70건을 다운로드하며

nanoHUB.org에서 평균 90시간을 보낸다.

3.5.6. Profile of registered users

89

2009 봄 설문

우리는 이러한 그룹에 대한 추가 정보를 수집하여 일회성 사용자, 비시뮬레이션 사용자

및 시뮬레이션 ‘헤비 유저(Heavy user)’각각을 대상으로 한 3가지 온라인 설문을

작성하고자 하였다. 이들 설문의 사본과 그 전체 결과는 제II권에서 확인할 수 있다.

발견과 학습의 활발하고 지속적인 가상 커뮤니티 구축을 위해 커뮤니티에서 협력자

커뮤니티 사용자로 전환하는 것이 필수적이다. 각 그룹에 nanoHUB 사용자(그림 3.5.7)와

대화한 적이 있는지 질문하였다. 조사 대상자의 극소수만이 다른 사용자와 대화하였으나

대부분 다른 nanoHUB 사용자와 대화하는 것에 관심을 보이며 이메일 및 토론 게시판이

선호되는 대화 방식이었다. 집중적인 시뮬레이션 사용자 또한 Chat을 통해 다른 사람과

연락하는데 관심을 보였다. 이들 사용자 중 한 명은 “위키는 우리 연구 팀이 결과와

의견을 교환하기 좋은 장소이다.”라고 설명하였다. 작년에 우리는 각 툴에 대한 질의

응답 포럼을 새로 게재하였다. 올해에는 위키 페이지 기능(주제 페이지) 및 그룹 개념을

가져와 토론 포럼을 할 수 있을 것이다. 이 조사 결과 우리는 이러한 기능에 대한

사용자 관심을 더욱 더 유도해야 한다. 보다 인기 있는 툴과 자료와 관련된 토론 게시판

홍보를 위한 새로운 방법을 고려해야 한다.

3.5.7. Have our users communicated with others (April 2009, Respondents: 152 One Time Users, 64

Non-simulation Users, 35 Heavy Simulation Users)

90

Figure 3.5.8. Why users have not contributed materials to nanoHUB.org

Figure 3.5.9. One Time Users‘ Satisfaction with nanoHUB.org

91

또한 커뮤니티 구축을 위해 비 시뮬레이션 사용자 및 시뮬레이션 ‘헤비 유저(Heavy

user)’는 사이트에 자료를 제출하는 방안을 질문하였다. 비 시뮬레이션 사용자의 약

12%와 시뮬레이션 ‘헤비 유저(Heavy user)’의 28%가 nanoHUB.org에 자료를 제출하였

다. 각 그룹이 자료를 제출한 이유는 그림 3.6.8과 같다. 자료를 제출하지 않은 사람의

경우 이들 중 아무도 과정이 혼동되거나 너무 어렵다고 생각하지 않았으며 비교적 소수

가 자신의 연구를 다른 곳에서 공유하기를 원한다는 것은 긍정적이다. 언급할 한 가지

분야는 사용자가 자료를 기여하기를 바라며 자료 기여 과정을 시작해야 할 지점을 인식

하도록 하는 것이다.

일회성 사용자

우리의 일회성 사용자는 42%가 대학원 학생/박사 과정, 21%는 전문 과학자/기술자,

19%는 학부생, 15%는 교수이고 3%는 K-12 학생이나 부모(K-12는 공식적으로

NCN/nanoHUB 범위를 벗어난다)였다. 이러한 집단은 사이트를 두 번 정도 사용할

뿐이나 만족도는 매우 높았다(그림 3.5.9 참조). 이들은 nanoHUB.org에서 찾은 정보의

깊이, 폭 및 품질에 매우 만족하였다. 이 그룹의 다른 내용(제II권에 세부 사항 기록)은

이러한 사용자가 nanoHUB를 이용하는 주요 이유는 나노기술(52%)에 관하여 더 많은

사항을 학습하고 특정 시뮬레이션 툴(18%)을 사용하는 것이었다. 이 그룹에서 주로

사용한 다른 나노기술 자료는 정보, 저널 기사 및 MIT 공개 강좌를 위한 구글

검색이었다.

Figure 3.5.10. Aspects of nanoHUB rated extremely important to non-simulation users.

비시뮬레이션 사용자 조사

비 시뮬레이션 사용자는 45%가 대학원생/박사 과정, 22%가 전문 과학자/기술자, 17%는

교수이며 16%는 학부생이었다. nanoHUB.org를 이용하게 된 이유와 관련하여 가장 흔히

언급된 것은 온라인 프레젠테이션을 열람하고(21%), 자료를 찾아 교육중인 강좌에

통합하며(9%) 작업중인 프로젝트 관련 정보를 검색하기(6%) 위한 것이었다. 이 그룹에서

사용한 다른 자료는 Wikipedia, Google 검색 및 MIT 공개 강좌였다. 이 그룹에 가장

중요한 두 가지 항목은 nanoHUB 정보의 품질과 사이트에서 쉽게 정보를 찾는 것(그림

3.5.10 참조)이었다.

92

각 응답자에게 nanoHUB.org를 통해 어떻게 목표를 달성하였는지에 관한 구체적은 예를

들것을 요청하였다. 한 사용자는, “시간제로 나노기술에 관한 PG 인증 강좌를 듣고

있었으며 [nanoHUB]는 시험을 잘 치르는데 실제로 도움을 주었다"라고 언급하였다. 한

교수진은 “"[nanoHUB가 도움이 된 것은] 내가 전자공학 강좌에서 새로운 최신 콘텐츠를

통합하여 학생들의 주요 주제에 대한 논문을 작성한 것이었다"라고 설명하였다. 다른 한

사용자는 “언제든지 열람 가능하고 멈췄다가 재생하고 앞으로 빨리 감을 수 있는 정보

자료를 제공한다”라고 언급하였다.

Figure 3.5.11. Impact of nanoHUB on heavy simulation users.

시뮬레이션 ‘헤비 유저(Heavy user)’조사

시뮬레이션 ‘헤비 유저(Heavy user)’는 77%의 대학원생/박사 후 과정, 12%의 학부생, 및

11%의 전문 과학자/공학자로 구성되었다. 이 그룹에서 가장 중요한 것은 시뮬레이션

툴의 품질과 툴에 대한 자유로운 액세스였다. nanoHUB.org는 추가 연구를

진행하고(심화연구), 나노기술의 최신 정보를 유지하며 새로운 기술 정보를 학습하는데

가장 큰 영향을 주었다.

nanoHUB.org가 어떠한 방식으로 목표를 달성했는지를 보여는 구체적인 예를 묻자, 한

사용자는 “CNIA(탄소 나노튜브 상호 연결 분석기)를 종합적으로 활용하였다. 유용한

툴이었으며 본인의 이론적 결과를 상당 부분 확인하고 시뮬레이트하는데 도움을 주었다.

문제나 회로를 모델링 할 때 모든 매개변수를 감안하는 방안에 대한 좋은 의견을

제시한다. 다른 여러 툴을 이용할 수 있는 동시에 다른 특정 분야의 나노기술 연구를

검토하는데 도움이 되었다. 이는 엄청나게 큰 도움이 되었다”라고 설명하였다. 또 다른

사용자는, “nanoHUB.org는 양자 도트에 대한 입문 자료를 제공하였고 이는 매우

유용하였다”라고 언급하였다. 현재 양자 도트를 연구 중이며 특히 라이브

프레젠테이션에서 인터넷에 관한 좋은 입문 자료를 찾는 것은 어렵다. 한 대학원생은

93

“작년에 Berkeley 전산 나노과학 과정을 밟았고 숙제 및 수업 중 시뮬레이션 실습에서

nanoHUB를 활용함으로써 얼마나 다양한 방법과 코드를 작업했는지와 이를 정확하고

효과적으로 활용하는 문제에 관해 이해하는데 도움을 주었다. 올해, 이 강좌에서 보조

교사로 활동하면서 수업 툴 키트를 사용함으로써 이 코드에서 사용 할 수 있는 다양한

특징을 평가하고 학생들이 사용하기 쉽게 인터페이스를 최적화 하는 방법을 아는데

도움이 되었다”고 밝혔다.

nanoHUB.org 가상 경제 시스템 평가

2008년 하반기에 NCN은 사용자가 지속적으로 해당 연구에 대한 가상 핵심을

제공하도록 품질 콘텐츠 및 피드백을 제공하도록 함으로써 nanoHUB.org에 대한 가상

경제 시스템을 도입하였다. 2009년 3월을 기준으로 시스템을 활용하여 사용자는 답변

포럼 또는 설문지 응답을 통해 질의 응답함으로써 점수를 획득할 수 있다. 사용자들은

획득한 포인트를 nanoHUB.org 스토어에서 상품을 사는데 쓰거나 포럼에서 질문을 하고

최고의 답변에 대해 포인트를 줄 수 있다.

2009년 1월, NCN은 사용자 양상에 관한 새로운 가상 경제의 초기 영향을 평가하고 일반

평가 모델을 수립하고자 평가 프로젝트를 수행하였다. 본 연구의 요점은 가상 경제가

커뮤니티 반응에 매우 긍정적인 영향을 미쳤고 게재 및 응답 질문의 수가 증가하였다는

것이다. 본 평가 활동의 결과는 본 보고서에서 지속성에 관한 3절에 요약되어 있다.

Figure 3.5.12. nanoHUB.org virtual economy system.

3.5.4 영향 평가

이전 절은 대부분 컴퓨터 기록 파일, 이용 데이터에 관한 클러스터링 분석 및 이용

확인을 위한 개별 후속 이메일을 통해 기록할 수 있는 이용 및 액세스 평가에 관한

것이었다. 그러나 nanoHUB 영향 연구는 세부적인 컴퓨터 기록 파일 분석을 넘어 훨씬

더 어려운 활동이다. 이는 인용, 세부 분류 및 사용자 설문을 위한 웹 검색을 수반한다.

추천 하나

특허명칭: “CMOS 트랜지스터 및 수정 포켓과 LDD 이식을 통한 게이트의 양자 공명

터널다이오드” 신청번호: 20090057651

창안자: Chris Bowen, Henry Edwards, Tathagata Chatterjee - Texas Instruments

“특허는 표준 CMOS 생산 공정에 기반한 게이트의 공명 터널 장치에 관한 것이다.

장치는 이식 도스/종을 변화시켜 구현되고 공정 흐름에 대한 단일한 마스크 추가자이다.

기본 개념은 공명 터널링에 필수적인 정전기 제어를 강화하기 위한 것이다. 그에 따른

장치는 4개 터미널의 공명 터널 장치로 게이트, 배출구 혹은 기판 바이어스의 기능으로

음극의 전위 배출 소스 저항이 가능하다. 이는 메모리, 디지털 및 아날로그 회로에도

적용할 수 있는 매우 흥미로운 작업이다.”

94

“NanoHUB는 로컬 기기 및 시뮬레이션 툴을 세부적으로 확인할 가치가 있는지 여부를

확인할 수 있도록 원래의 개념을 빠르게 시험하는 방법을 제공한다. 이를 위해 본인은

결코 작동 용도가 아니었던 체계로 nanoHUB 툴을 투입하였고 개연성 의문에 대한

간략한 답을 얻을 수 있었다. 이는 Texas Instruments 내 초기 승인 과정을 통해 특허를

획득하는데 매우 유용하였다. - Dr. R. Chris Bowen, Texas Instruments

추천 둘

Southern Illinois University Carbondale의 전기 컴퓨터 공학 부서 부교수 Shaikh Ahmed,

“2007년 가능부터 ECE 부서에 합류하였고 매 가을 및 봄 학기에 나노전자 장치의

대학원 강좌를 담당했다. 이 강좌는 여러가지 기존 및 새로운 나노전자 장치의 로직,

메모리, 에너지 변환 및 바이오센서 애플리케이션에 관한 일반적인 입문 자료가 된다.

나노전자 장치 및 관련 기술 과제의 물리 수학 기초 파악과 별도로 원래의 학습

성과에는 효율적 장치 및 시스템 설계의 다양한 장점을 학습하기 위해 전산 나노기술의

NSF 후원 네트워크(nanoHUB.org)의 원격(자유 이용) 소프트웨어 툴 이용이 포함된다.

대부분 이 강좌의 과제 문제는 nanoHUB 시뮬레이터를 기반으로 한다.”

“최근에 우리는 나노크기 장비 및 시스템의 실무 교육을 강조한 부문간 나노기술 학부

과정을 개발할 전략을 수립하였다. 제안된 과정의 범위와 순서는 (1) 새로운 3학년 강좌

“나노기술: 원칙과 실무”로 강력한 부문간 실무 요소의 명확한 통합, (2) 주로 산업에서

규정한 나노기술의 여러 4학년 설계 프로젝트 구상, (3) 해당 되는 경우 여러 기술 및

과학 부문에서 일부 기존 강좌(주로 3학년과 4학년)에 대한 최고의 주제 형식으로

나노기술의 측면을 소개하는 것이다. 일반적인 학습 목표 외에, 이러한 과정의 지적

장점은 NSF 기금 nanoHUB.org에서 가능한 원격 나노기술 툴 및 자료를 활용할 수

있다는 것이다.

“이와 관련하여, 각각 11명과 19명의 학생에게 2008년 가능과 2009년 봄 학기에

마이크로 전자공학에 관한 3학년 학부 강좌를 교육하였다고 언급하고 싶다. 본 강좌의

주요 목표는 학생에게 전자 장치의 기본 개념(다이오드, BJT 및 MOSFET)과 회로 적용을

소개하는 것이다. 이 과정에서 사례 연구로서, 그리고 상기에 언급한 과정에 대한 올바른

관점에 필요한 도움을 얻기 위해 본 강좌, 과제물(일부는 BJT 연구소 및 FETtoy와 같은

nanoHUB 시뮬레이터를 사용) 및 이슈 기반 그룹/독립 연구 범위 내에서 나노

전자공학에 관한 주제를 소개하였다. 조사를 실시한 결과, % 학생이 이러한 형식의

나노기술 통합을 환영하였고 73%는 다른 강좌에서도 이와 유사한 활동을 적극적으로

지원한다.”

교실 수업의 영향

교실 이용 구분은 이 때 장황해진다. 우리는 가능한 쉽게 교수진이 자신의 수업에서

nanoHUB.org를 이용하기를 바란다. 따라서 공식적인 교실 등록 절차를 마련하지 않았다.

일부 학생 및 교수는 nanoHUB 등록 시 수업에 참석하고 있다고 설명한다. 이들은

교수의 이름과 수업 명칭까지 언급할 수 있으나 일반적으로는 하지 않는다. 클러스터

이용 분석 또한 사용자 그룹 구분에 도움을 준다. 향후에는 교실 이용 구분을 위한

과정을 개선하고 강사와 학생이 자신의 수업 및 경험을 이야기할 수 있는 동기 역시

제공해야 할 것이다.

08/09 학술 년도에 우리는 nanoHUB 자료를 활용한 42개 고유 기관에서 78개 강좌를

교육하였음을 확인하였다(세부 사항은 제II권의 표 3.1 참조). 강좌는 학부 일반 화학에서

대학원의 전기 공학 강좌에 이르렀다. 각 강좌가 제공하는 모든 세부 사항을 기술하지

95

않으나 학부 강좌 수는 석사 강좌 수를 약간 앞지른다(그림 3.5.13 참조). 전체적으로

우리는 92r개 고유 기관에서 294개 강좌를 파악하였다. 평균적으로는 각 학기마다

5-10개의 새로운 기관이 추가된 것이다. NanoHUB 시뮬레이션을 6개 강좌에서 학습 툴로

활용한 초기 평가 세부 사항은 본 보고서 3.4절의 교육, 확대 및 다양성에서 확인하나

일반적으로 강사와 학생 모두 nanoHUB 시뮬레이션이 학습에 긍정적으로 작용했다고

판단하였다. 교육 팀은 지속적으로 nanoHUB 시뮬레이션 툴의 교육적 영향을 보다

심층적으로 평가할 것이다.

Figure 3.5.13. Number of courses and institutions using nanoHUB in the classroom since Fall 2001.

과학 문헌의 영향

2009년 3월 31일 기준으로 nanoHUB는 140개의 시뮬레이션 툴, 1,432개의 “…그 이상”

콘텐츠 항목을 호스트하고 있다. 그룹으로서 이들은 과학 문헌에 430개의 누적된

nanoHU 인용으로 이어졌다.

이는 작년 보고서에 확인된

260건보다 증가한 것이다. NCN

협력 커뮤니티 외부의 인용은

전체 인용의 약 52%이다(그림

3.5.14).

3.1절의 표 3.2는 문서 유형, 작업 분야,

인용 참고문서 및 인용 수에 따른 툴

평가 측면에서 세부 분석을 제공한다.

여기에서 우리는 몇 가지 분석적 주안점을 둔다.

430건 인용문의 382건은 동료간 검토 저널,

컨퍼런스 회의록, 책자의 챕터, 박사 혹은

석사의 이론에서 확인된다. 나머지 인용건은

컨퍼런스, 프레젠테이션, 잡지 기사, 또는 컨퍼런스 프레젠테이션을 출처로 한다.

우리는 명확하게 비 과학적 기사, 뉴스 표지 및 웹에서 nanoHUB의 일반 참조는

제외한다.

430건 가운데, 338건(79%)는 나노기술 분야의 연구와 관련된다.

96

올해 우리는 nanoHUB의 세부 이용 측면에서 각 인용을 세부적으로 분석하지 않았다.

단지 참조된 툴이나 세미나를 파악하였거나 일반적인 nanoHUB 참고 유형을 확인하였다.

작년 우리는 261개 그룹 가운데 209개의 연구 인용을 분석한 결과 다음 사항을

확인하였다. 본 연구 인용은 주로 nanoHUB 툴이나 온라인 콘텐츠를 사용하기 위한

참조이며, 139개 인용은 특정 온라인 툴 이용을 나타내며 30건은 특정 세미나, 튜토리얼

또는 주제별 페이지를 가리킨다. 37개와 19개 인용은 연구 분야 툴 이용에서 각각 소스

코드 다운로드 및 이후 코드 수정을 의미한다. nanoHUB 툴 다운로드 및 코드 수정을

의미하는 19개 연구 간행물은 적극적으로 과학적 연구 코드를 수정하여 연구 목표를

달성하고자 하는 전산 전문가의 사용 지표이다. 이 수치와 온라인 툴 이용을 참조하는

139개 인용을 비교할 때 nanoHUB는 명확히 전산 전문가 커뮤니티 이상의 영향력을

가진다.

작년 우리는 또한 실제 이용과 과학적인 의례적 인용을 구분하기 위해 209건의 나노기술

연구 간행물을 필수적으로 검토하였다. 15건과 27건 간행물 만이 연구를 반드시 활용하지

않고 다른 사람의 연구의 존재를 언급하는 과학 논문의 형식으로 nanoHUB를 각각 툴의

저장소 또는 웹 입지로 인용하고 있다. 따라서 대다수 연구 인용이 실제 nanoHUB

이용을 가리킨다고 결론짓고 있다.

교육에서 사용중인 nanoHUB를 가리키는 간행물 수 또한 계속 증가하여 작년의

21건에서 올해 37건이다. NanoHUB는 나노과학 교육 연구에 영향을 미치고 있다.

NCN은 “연구 및 인프라구조”네트워크로 구축되었다. 23개 논문이 나노기술의 일반

인프라구조 맥락에서 nanoHUB를 인용한다. 우리는 이를 국가 인프라구조의 인지 근거라

판단한다.

68개 논문은 nanoHUB를 사이버인프라구조로 언급한다. 이들 논문의 41건은 NCN

외부에서 발생된다. NanoHUB에 대한 이러한 인용에서 대체로 긍정적인 참고 내용은 N

CN/nanoHUB가 사이버인프라구조 개발의 리더로 인식됨을 증명해 주는 것이다.

97

3.6 산업의 전략적 협력 및 협조

전략적 협력 관계는 센터 차원에서 여러 분야에 영향을 미치는데 필수적이다. 전략

파트너는 NCN의 비전을 공유하고 이를 실현하기 위해 우리와 긴밀히 협력하는 센터 및

프로그램이다. 파트너쉽 발전을 위해 각 NCN 과학 주제인, NCN@University 프로그램 및

과학 중심 연구 전략을 격려한다. 상사는 기존의 협력 관계 및 주요 관심 혹은 특성

별로 구분한 계획을 설명한다.

협력 관계 - 나노전자

Semiconductor Research Corporation, SRC (www.src.org)은 대학 연구를 후원하는 반도체

기업 컨소시엄이다. SRC는 또한 NCN@Purdue 프로그램의 공식적 회원이다. 이는

나노전자 연구를 후원하고 NCN 전문 프로그램을 토대로 협력한다.

재료, 구조 및 장치, MSD(wwwmtl.mit.edu/MSD)의 MARCO 핵심 센터는 나노전자에

주력하는 13개 대학의 전략이다. Lundstrom은 리더쉽 팀의 일원으로 6개 대학 9개 연구로

구성된 이론, 모델링 및 시뮬레이션 주제를 이끈다. NCN의 활동을 보완하는 강력한

나노전자 연구 활동 지원 외에도 MSD 센터는 이제 nanoHUB에 대한 소프트 개발을

특별히 후원하고 PI이 nanoHUB를 활용하도록 권장한다. NCN PIs Lundstrom, Klimeck,

Strachan, 및 Grossman은 MSD 활동에 참여하며 nanoHUB를 기반으로 한 MSF를 통해

후원된 출판 툴이다.

Semiconductor Industry Associate (SIA), 및 NSF 구성원의 컨소시엄인 나노전자 연구 전략,

NRI (www.src.org/nri)는 2005년 공동으로 CMOS를 초월하여 전자공학에 집중된 국립

대학 기반 연구 프로그램을 후원하기로 협의하였다. NCN은 NCN의 보충 기금 및 SUNY

Albany의 INDEX 센터 일환으로 참여한다. 노틀담은 주도적인 신설 MIND 센터이며

NCN은 MIND의 관련 기금을 통해 참여한다. NCN은 NRI 전략 내에서 모델링 및

시뮬레이션을 중점적으로 하는 유일한 프로그램이다.

Birck Nanotechnology Center (www.nano.purdue.edu)는 2005년 후반에 개설된 Purdue의

전문 부문간 나노기술 실험 설비이다. 도입 이후 NCN은 Birck Center와 긴밀히

협조하였다. 이러한 주요 실험 설비는 NCN@Purdue 프로그램에 지역 기반의 실험

전문가를 투입하고 nanoHUB 콘텐츠 및 설계 개발의 혜택을 누리며 주도할 수 있다.

인텔은 NCN@Purdue 프로그램의 공식 구성원으로 OEM 개발에 적극적인 회원 활동을

펼쳤다. 인텔은 또한 “처음부터 전자공학 전략”을 일부 후원하고 있다. 온라인 자료는

Purdue의 연간 여름 학교로 보완된다.

협력관계 – 재료 과학

Lawrence Berkeley National Laboratory의 Molecular Foundry (http://foundry.lbl.gov/)는

전세계 학술, 정부 및 산업 연구소의 나노과학 연구 프로젝트에 지원을 제공하는

에너지부의 사용자 설비이다. 재단은 사용자에게 기기, 기법 및 협력자를 제공하여

나노크기 재료의 합성, 특성화 및 이론에 관한 연구를 강화한다. 분자 재단과 NCN의

협력은 우리에 지렛대 역할을 수행하며 우리의 이론 및 시뮬레이션 발전을 위한 첨단

실험 연구 액세스를 제공한다.

98

협력관계 - NEMS

통합 나노기계 시스템 센터, COINS(nano.berkeley.edu/coins/)는 Berkeley의 캘리포니아 대학

소재의 NSF 기금 NSEC로서 하드/소프트 인터페이스에서 분자 및 나노크기의 재료

기계학에 중점을 두고 있다. COINS의 실험적 활동은 NCN의 NEMS/나노플루이딕스

주제의 전산 활동에 매우 유용하다. COINS 협력 관계는 NCN의 지렛대 역할을 하며

우리와 첨단 기술 연구가 연계하도록 한다.

나노크기 화학-기계-전자 제조 시스템 센터, NanoCEMMS (www.nano-cemms.uiuc.edu)는

다양한 재료로 나노구조를 생산하는 나노제조 접근 방식 개발을 위해 활동하는 NSF

기금의 NSEC이다.

마이크로시스템의 신뢰성, 통합성, 및 생존성의 예측 센터(PRISM)는 NCN NEMS 팀

회원인 Prof. Jayathi Murthy가 주도한다. PRISM은 시스템 시뮬레이션의 원자에 주안점을

주도록 설계되었고 NCN에 고성능 MEMS 모델링을 위한 주요 추진력을 제공한다. 이는

5년에 걸쳐 $21M의 주요 후원금을 구성한다.

협력관계 – 나노 의료/나노 생물학

Urbana-Champaign의 일리노이 대학이 주도하는 생체 모방 공학 나노 도체의 NIH

나노의료 로드맵 국립 센터(www.nanoconductor.org)는 나노기공 실리콘 비계에 자체

구성된 활성 생체모방공학 멤브레인과 관련된 기술 개발의 임무를 가진다. 나노의료

센터장인 교수 Eric Jakobsson은 이전에 NCN 외부 자문 위원회에서 활동하였고 현재는

NCN의 참가자이다.

일리노이 캠퍼스의 마이크로 및 나노기술 연구소(MNTL)는 다양한 실험 그룹과 협력한다.

전 Purdue 교수진인 Rashid Bashir는 현재 일리노이 센터를 주도하며 nanoHUB 가능성을

확보하여 바이오 나노 장치의 전문가이다.

협력 관계 - 나노광기술

광자 메타재료에 초점을 둔 재료 연구 교육의 Norfolk State University (NSU) 협력

관계는 Purdue의 실험 활동(Prof. Vladimir Shalaev) 및 Purdue의 NCN 전산 활동을

연결한다.

Northwestern University -MRSEC (Materials Research Center)는 나노광기술 및 나노전자

구조 분야에서 Northwestern PI Seideman, Ratner, Schatz와의 협력자인 Monica Olvera가

주도한다. 확실한 소프트웨어 패키지는 이미 nanoHUB(나노스피어 광학 필드-시뮬레이터

및 QC-Lab/INDO)에 전개되었다.

협력관계 - 교육

학습 및 온라인 교육을 위한 멀티미디어 교육 자료, MERLOT(www.merlot.org)은 고등

교육의 학습 및 교육 개선을 위해 고품질 온라인 자료 구성 및 배포 목적으로 구성된

국제 협력 자료이다. NCN은 MERLOT과 양해 각서(MOU)를 체결하고 MERLOT을 통해

nanoHUB 콘텐츠 배포를 증진한다.

나노크기 과학 및 공학의 학습 및 교육에 관한 NSF 기금 국립 센터, NCLT(www.nclt.us)는

글로벌 적으로 경쟁적인 나노크기 과학 및 공학 인력을 양성하기 위한 비전이 있다.

NCLT-NCN 협력 관계는 Northwestern, Illinois, UTEP, 및 Purdue에서 진행중이다. NCLT

책임자, R.L. Chang은 NCN 외부 자문 위원회에서 활동하고 있다,

99

협력 관계 – 전산 및 사이버인프라구조

미국에서 가장 강력한 그리드 인프라구조인 TeraGrid(www.teragid.org)는 NSF 수퍼 전산

프로그램에서 성장하였다. nanoHUB.org는 20가지 TeraGrid 과학 게이트웨이 가운데

하나이다. 기술 부문 NCN 부차관인 Gerhard Klimeck는 NSF의 사이버인프라구조 사용자

자문 위원회(CUAC)에서 활동하였으며 NSF에 TeraGrid와 같은 사이버인프라구조에 관한

사용자 의견을 제공한다. Klimeck은 현재 TeraGrid 워킹 그룹의 NSF 미래에서 활동하며

차세대 TeraGrid의 향후 조건을 전개하고 있다. Klimeck은 또한 공식적인 배정 과정을

거치며 올해 3,600,000 서비스 단위의 NCN 혹은 SU에 컴퓨터를 배정하였다.

Open Science Grid (OS G) (www.opensciencegrid.org)는 과학 전산 지원을 위한 미국 그리드

전산 인프라구조를 구축하고 운영하는 컨소시엄이다. NCN은 미국의 모든 기관이

nanoHUB 인프라구조에 자료를 제출할 수 있는 nanoHUB 가상 조직(VO)을 구축함으로써

OSG에 합류하였다. 이러한 협력은 nanoHUB에 자료를 제출할 수 있는 대학 파트너를

참여시킴으로써 NCN 네트워크 확대를 늘리고 NCN의 전산 요구를 해결하는데 유용하다.

HUBzero.org 우리는 내제된 인프라구조를 탐구하여 다른 과학 부문의 “허브”를

창조하는데 재활용할 수 있도록 하였다. 우리의 “허브” 개념은 분명 기존 포털 사이트를

넘어 과학적인 협력 세대의 새로운 파라다임이다. 우리는 우리의 인프라구조를

HUBzero라 지칭한다. 지난 1.5년간, 우리는 HUBzero를 활용하여 8개 허브를 전개하였다.

NanoHUB와 같이 사이버인프라구조를 개발, 전개 및 지원하는 것은 단지 센터 차원의

활동 맥락에 한하여 수행 가능한 것이다. 8개의 HUB는 온라인에서 운영되고, 5개는 작업

중이며 4개는 기금을 마련 중이고 4개는 기금 요청에서 보다 활기를 띄는 상태로 우리는

ITaP 소프트웨어 전문가가 활동중인 첨단 전산 로젠 센터(RCAC)내에 HUB zero 기술

그룹을 개설하였다. nanoHUB 사이버인프라구조 팀은 본 그룹의 중추적 부분으로 그룹에

이 활동의 성장을 지원할 기술 전문가를 추가로 충원하기 시작하였다.

Purdue는 이미 10개년 NCN/nanoHUB 활동에 약 $10M을 투자 또는 기여하였으며 이중

절반은 사이버인프라구조를 지향하고 있다. NSF 후원 및 관련 NMI 및 SDCI 후원과

결부하여, nanoHUB/HUBzero 사이버인프라구조 개발 비용은 이미 약 $18M가 소요된

것으로 파악한다. Purdue는 이러한 사이버인프라구조의 미래를 확신하고 총 $1,874M의

3개년 추가 기금을 제공하였다. 현재에는 몇몇 대학 및 희망컨대 국가 연구소를

결합하여 HUBzero를 더욱 발전시킬 HUB zero 컨소시엄 구축 과정에 있다. 컨소시엄

협력 업체는 컨소시엄에 연간 비용을 지불하며 소프트웨어 개발자에 새로운 역량을

구축할 시간을 할애하고 있다. 인디애나 대학과의 양해 각서가 체결되었고 다른

파트너와의 협상은 진행 중이다.

산업과의 협력

산업과의 연계는 NCN 미션의 중요한 부분이며 NCN의 특성으로 NCN 중심의 산업

파트너 프로그램을 수행하게 되었다. 과학적 주제는 자연적으로 일련의 각 주제에 대한

산업 협력자로 연결된다.

나노전자공학 주제는 산업 후원 컨소시엄에 대한 밀접한 연계를 수립하였다. 보다

긴밀한 NCN 연계를 모색하는 특정 기업 또한 산업 회원으로 참여할 수 있다. 인텔은

공식적인 회원이며 인텔 엔지니어는 NCN@Purdue에 방문하여 격월로 1주일을 보낸다.

IBM 또한 실제 $IM 이상의 전산 하드웨어 기여 회원이다. 작년 AMD는 2개월 동안

NCN의 거주민에게 연구원을 파견하였다. 다른 기업은 NCN@Purdue 나노전자 공학

100

프로그램에 참여할 방안을 모색 중이다.

나노전자 주제는 대규모 반도체 업체와 광범위하게 협력하고 있으나

NEMS/나노플루이딕스 및 나노의료/나노생물학 장비 부문은 특히 나노믹스 및 나노시스

등 신기술을 모색하는 소기업과 협력 관계를 체결하였다. 나노믹스는 바이오센서를

연구하는 기업이다. 교수 Alam은 나노믹스 교육 자문위원이다. 나노믹스는 교수 Alam과

바이오센서 데이터를 공유하고 그 연구를 후원한다. 또 다른 예로는 나노컴포지트의

Motorola/Dupont 협력 관계로 교수 Alam에게 추가 데이터를 제공하며 나노튜브 구성의

전자 및 바이오센터 애플리케이션 연구를 후원하고 있다. 이러한 협력은 NCN과

소규모의 나노기술 진입 기업간 기술 이전 및 기술 협력 또는 대규모 기업의 신제품

개발의 모델이 되고 있다.

101

3.7 nanoHUB 개발 및 전개

3.7.1 비전, 엄청난 과제 및 전략 계획 연계

nanoHUB.org는 단순한 웹사이트 이상으로 NCN의 임무를 지원하는 인프라구조이다. 이

인프라구조는 세 개 부분으로 나뉜다. 사용자가 확인하는 웹사이트, 시뮬레이션 툴에

대한 액세스를 제공하는 미들웨어 및 툴 자체이다.

이러한 전체 인프라구조는 나노과학 커뮤니티가 자료를 탐구하고 서로 교육과 연구를

가속화하도록 긴밀하게 협조한다. NCN의 미션은 나노기술을 주력으로 하나 우리는

성공적인 사이버인프라구조를 위해 관심을 끄는 독창적인 인프라구조를 구축, 전개 및

운영한다.

OCI-0721680의 추가 후원을 통해 우리는 지난 2년간 다른 과학적 원리에 대한 “허브”를

구축하는데 재활용될 수 있는 내제된 인프라구조를 탐구하게 되었다. 우리의 “허브”

개념은 분명 기존 포털 사이트를 넘어 과학적인 협력 세대의 새로운 파라다임이다. 해당

시 몇몇 허브에는 HUB zero 플랫폼에서 가능한 모든 구성 요소가 포함된다. NanoHUB는

자체적으로 특정된 모든 특정을 갖추는 것은 물론이고(하기 게시판 목록 참조), 자료

업로드 시 특히 뚜렷한 체계의 (1) 장치, (2) 툴 개발 인프라구조 및 (3) 인맥

네트워킹(전체 세부 사항은 본 보고서의 I절 참조)으로 구분한다. 우리는 “허브”를 다음

특성을 가진 웹 사이트로 정의한다.

대화형 시뮬레이션 툴 – 허브에는 어떠한 코드10을 기록할 필요 없이 웹을 통해 일반

데스크톱 애플리케이션을 전개할 수 있는 미들 웨어를 포함한다. 툴은 다른 사람과

공유할 수 있는 지속적인 세션 내에서 실행된다. 시뮬레이션 작업은 로컬로

실행하거나 국가 그리드 인프라구조에 제출할 수 있다. 통합된 시각화 서비스는

사용자가 시뮬레이션 결과를 이해, 탐구 및 비교하는데 유용하다.

보충 자료의 라이브러리 – 허브는 사용자가 시뮬레이션 및 내제된 물리학을

10 현재, 모든 툴 세션은 리눅스 체계로 실행되므로 XII 기반의 툴만 전개할 수 있다. 향후 이에 대한 요구

가 있을 경우 윈도즈 및 매킨토시 애플리케이션의 가상 체계를 추가할 수 있어야 할 것이다.

102

이해하는데 유용한 다양한 보충자료를 포함한다. 보충 자료는 다음과 같다.

파워포인트를 통한 음성 동영상 또는 비디오 형식, 애니메이션 형태의 세미나,

튜토리얼과 가정의 과제 및 다른 교재, 소스 코드 및 기타 다운로드. 위키와 달리

허브로 업로드한 자료는 체계적인 저자를 추가할 수 있고 과학 문헌에 인용할 수

있다. 웹 2.0의 태그와 같은 특징을 통해 저자 및 커뮤니티 구성원 및 원래 저자는

검색 엔진 및 관련 표에서 관련 콘텐츠를 검색할 수 있는 자료를 분류(또는 태그)할

수 있다.

자료 업로드를 위한 장치 – 허브 내에서 이용 가능한 자료는 허브 커뮤니티의

구성원이 기여한 것이다. 새로운 자료는 허브 개발 팀의 개입 없이도 등록 사용자가

업로드 할 수 있다. 허브 관리자는 모든 소스를 승인하여 스팸이나 다른 부적절한

콘텐츠를 방지하는데 도움을 준다.

툴 개발 인프라구조 – 허브에는 시뮬레이션 툴의 업로드, 컴파일, 시험, 디버깅 및

배포를 위한 인프라구조가 포함된다. 이러한 인프라구조에는 소스코드 제어 시스템,

버그 추적 및 기타 프로젝트 관리 툴이 포함된다. 툴 개발 인프라구조는 반자동이며

수백 명의 개발자가 활발하게 시뮬레이션 툴을 구축 및 전개하도록 지원한다.

이용 메트릭스 및 평가 – 허브는 모든 소스에 대한 사용자 메트릭스를 추적하고

커뮤니티의 5개 별 평가 및 의견을 수집한다. 이들 요소는 과학 문헌의 수많은

인용과 함께 각 자료의 “평가”를 산출하는 전체 품질 측정 수단으로 사용된다.

피드백 영역에서 사용자는 여론 질문에 답하고 자신의 성공 스토리를 제출할 수

있다.

인맥 네트워킹 – 각 허브는 다양한 장치를 통해 사용자의 통신 및 협력을 지원한다.

사용자는 자체 그룹을 형성하여 회원 자격을 철저히 관리하여 그룹 내에서 사적으로

툴과 다른 자료를 공유할 수 있다. 활성 툴 세션은 세션 참가자가 원격 창에서

정확히 동일한 툴을 확인한다는 점에서 연구 및 교육의 협력 활동을 위해 각기 다른

사용자간에 공유가 가능하다. 사용자는 또한 질의 응답 포럼, 광고 워크숍 및 이벤트

달력을 통한 다른 이벤트를 통해

다른 사람과 대화하고 허브 사용 시

자신의 성공 스토리를 제출할 수 있다.

우리의 인프라구조는 HUB zero("허브

제로”라고 발음한다)라 지칭한다. 작년, 우리는

새로운 허브 구축을 관리하고 플랫폼을

추가로 개발하고자 별도의 노력을 기울였다.

우리는 현재 대학 승인의 HUB zero 리차지

센터를 운영하는데 이는 새로운 허브11의 셋업

및 유지를 위한 체계적인 가격 구조이다. 현재

8개의 허브 온라인이 있고 5개는 작업 중이며

4가지는 올해 이후 시작하기로 되어 있으며

후원 제안서에 4가지가 더 있다. 각 허브는

NSF, NIH, NNSA/DOE, 및 다른 후원 기관의

기금으로 운영된다.

허브는 Purdue 프로젝트 및 Indiana University, University of Michigan, University of Arizona,

Clemson University, 및 Rice University를 포함한 다른 기관을 위해 구축 중이다.

11 HUBzero 리차지 센터 및 가격 구조에 관한 세부 사항은 http://hubzero.org/getstarted 를 참조한다.

Fig 3.7.2 – HUBzero.org spin-off

103

우리는 또한 플랫폼을 사용중인 다양한 대학의 추가적인 협력 개발을 조율하고자 HUB

zero 컨소시엄을 수축하였다. 2009년 2월, Indiana University는 이러한 새로운 컨소시엄의

첫 번째 회원으로 등록하였다. 우리는 지속적으로 가입에 관심이 있으나 여전히 이를

지원할 수 있는 적절한 기금을 찾고 있는 다른 대학과 토론할 것이다.

3.7.2 폭넓은 영향

6년간의 운영 중 nanoHUB는 나노기술 커뮤니티에 상당한 영향을 미치는 작은 웹

사이트에서 국가 수준의 자료로 성장하였다. 올해 HUB zero 인프라구조를 발췌하여

우리의 사이트는 다른 과학 부문에 영향을 줄 정도로 확대되었다. 성과 수치에 관한

3.1절과 평가에 관한 3.5절은 광범위한 영향, 사용자 액세스, 사용자 증가, 콘텐츠 증가

및 교육 및 연구 영향에 관한 세부 사항을 제공한다.

3.7.3 2008-2009 기술 발전.

작년 우리는 nanoHUB 인프라구조에 상당한 기능을 추가하였으며 본 섹션에 보다

자세히 설명될 것이다. 이들 개선 사항 각각은 핵심 인프라구조에 더해져 nanoHUB는

물론이고 우리의 HUB zero 프레임워크에 기초한 기존 및 이후 허브 전체에 도움을 줄

것이다.

Fig 3.7.5: NCN-Support tools are identified by a gold medal icon wherever they appear on nanoHUB.org, including (a) the

main tool list, and (b) each individual tool page. Clicking the ―NCN Supported‖ link leads to a page that describes the

support policy for these tools.

v NCN-지원 툴

이전 NSF 검토 팀과 과학 회의의 청중은 툴의 품질, 사용자가 가치있는 툴을 아는 방법

및 이러한 툴의 지원 방식에 관한 질문을 제기하였다. 올해 우리는 140개 툴 가운데

품질이 우수하고 커뮤니티에 중요하다고 판단되는 40개 툴을 nanoHUB에서 파악하였다.

우리는 이를 “NCN 지원 툴”로 구분하며 NCN@University 팀 활동을 통해 이러한 툴을

지원하기 위해 프로그램을 마련하였다. NCN 지원 요원은 이러한 제한된 툴과 관련된

문제 티켓 및 게재된 질문을 모니터한다. 이들은 1일 근무일 이내에 질문에 답하고

1주일 이내에 간단한 버그 치료를 제공한다. 이러한 새로운 정책 지원을 위해 우리는

인프라구조의 다양한 측면을 개선하여 지원 툴을 파악하고, 지원 정책을 설명하며 문제

티켓의 라우팅을 자동화하고 새로운 특징에 대한 요청 사항을 관리한다.

각 지원 툴은 사이트에 표시된 이름과 관계 없이 그림 3.7.5와 같이 금메달 아이콘으로

강조한다. 이는 일련의 태그를 통해 인프라구조에 의해 자동 처리된다. 특수 태그

ncnsuported가 붙은 모든 툴은 골드 지원 메달이 표시된다. ncnpurduesupported,

ncnnorthwesternsupported, ncnberkeleysupported, or ncnillinoissupported의 추가 태그가 붙은

경우는 해당 툴 지원 시 어느 NCN 사이트가 담당하는지를 나타낸다. 각 NCN 사이트는

또한 지원하는 툴의 링크와 함께 nanoHUB.org에 자체 “주제” 페이지를 관리한다.

104

v 지원 티켓 처리 개선

NCN 지원 툴을 활용하는 사람들에 대한 활동은 1일 근무일 이내에 게재된 질문에 대해

답하는 것이다. 그러한 활동에 부응하기 위해 우리는 각 지원 티켓이 가능한 빨라 해당

NCN 인력 그룹에 속하는지를 확인해야 한다. 최근까지 모든 지원 티켓은 관리자가

검사하거나 핵심 팀의 단일 사람에게 수동으로 배정되었다. “NCN 지원” 프로그램이

가장 효율적이기 위해 우리는 티켓을 단일한 사람이 아니라 담당 NCN 사이트의 담당자

그룹에 바로 자동으로 배정해야 함을 인지하였다. 그렇게 함으로써 담당자 누구도

질문이 게시된 후에 응답할 수 있으므로 빠른 응답을 보장할 수 있다.

우리의 지원 티켓을 효율적으로 처리하기 위해 우리는 인프라구조를 다음과 같이

개선하였다.

우리는 각 티켓 담당인 “그룹”의 기록을 추가했다. 이전에 티켓을 담당한 유일한

그룹은 우리의 핵심 개발 그룹이었으나 현재 티켓은 모든 툴 개발 그룹이나

nanoHUB 내부의 다른 사용자 그룹에 배정할 수 있다. 우리는 각각의

NCN@University 팀에 사용자 그룹을 구축하고 각 팀과 관련된 담당자를

추가하였다. 결과적으로 모든 지원 티켓은 한 곳의 NCN@University 팀에 배정할

수 있고 그 그룹의 모두가 티켓을 볼 수 있다. 티켓은 그룹의 어느 누구든지

즉각 처리할 수 있고 그룹 내 특정 구성원에게 배정할 수 있거나 또 다른 그룹에

재 배정할 수 있다(예를 들어, 툴을 구축한 개발자).

우리는 해당 자료를 근거로 티켓을 자동 라우팅하는 기능을 추가하였다.

사용자가 툴 개요 페이지 또는 활성 툴 세션에서 티켓을 발행하면 그 툴과

관련된 태그가 라우팅을 검사한다. 예를 들어 툴에 ncnpurduesupported 태그가

붙으면 ncnatpurduesupport 그룹으로 라우팅된다. 그렇지 않으면 티켓은 툴을

구축한 개발 그룹으로 전해진다. 이들 그룹의 어느 누가 혹은 전체가 문제를

해결할 수 없는 경우에는 nanoHUB 핵심 팀이 그 티켓을 최종 리조트로

가져간다.

각 티켓은 또한 그와 관련한 한 개 이상의 태그를 붙일 수 있고 지원 팀

구성원은 해당 태그와 관련된 티켓 목록을 올릴 수 있다. 예를 들어, 티켓은

수많은 별도 개발 그룹에 배정할 수 있으나 키워드 랩처로 태그를 부착하여

이들이 모두 공통적으로 Rappture 문제가 있음을 나타낸다.

v 위시리스트

문제 티켓 일부 혹은 우리가 접수하는 Q&A 포럼의 질문은 실제로 버그 보고서가

아니라 새 특징에 대한 요청이다. 과거에는 좋은 아이디어를 망각하지 않도록 그러한

티켓을 개방하였다. 그러나 이러한 과정은 개방 티켓이 밀리게 되고 흥미 있는 제안과

반대로 어느 주제를 가장 먼저 해결해야 하는지에 관한 혼동을 불러 일으켰다.

올해, 우리는 새로운 체계의 위시리스트를 초기화하여 제안을 확인하고 상대적인

중요성을 평가하였다. nanoHUB.org가 전체 사이트에 해당하는 아이디어의 글로벌 위시

리스트를 수용하는 것 외에 각 툴 프로젝트마다 그와 관련된 자체 위시리스트가 있다.

모든 등록 사용자는 이러한 위시 리스트 한 가지에 아이디어를 게재할 수 있다. 우리의

지원 팀 또한 아이디어를 문제 티켓에서 위시리스트로 이동할 수 있다. 이 정보는 희망

사항을 볼 수 있는 다른 사용자가 볼 수 있으며 “썸 업(추천)” 또는 “썸 다운(비추천)”

아이콘을 클릭하여 각 희망 사항에 관한 의견을 표시할 수 있다. 사용자는 또한 제출한

희망 사항 또는 승인 받고자 하는 특정 희망 사항에 대한 포인트를 그러한 요청을

검토하는 다양한 개발 팀에게 추가 인센티브로 제공할 수도 있다. 툴 개요에서 질문,

검토, 이용 및 인용의 수와 함께 특정 툴이 가지는 희망 사항의 수를 표시한다. 이러한

세부 사항은 사용자에게 활동 수준에 관한 추가 표시 내용 및 툴의 지원, 툴의 품질에

105

관한 모든 지표를 제공한다.

각 위시리스트 담당 개발 팀은 관련 작업 의견,

의견의 상대적 장점 및 제안을 어떻게 이행할 수

있는지에 관한 실천 계획을 포함하여 그림 3.7.6에

서와 같이 희망 사항에 관한 추가 정보를 입력할

수 있다. 개발 팀의 모든 평균 의견은 “동의” 의

견을 형성하여 각 희망 사항의 수치 우선 순위 점

수를 책정할 때 사용된다. 개발 팀은 이후 우선

순위로 모든 희망 사항 목록을 확인할 수 있다.

목록 상단의 희망 사항은 가장 중요하고 실천하기

가장 용이하므로 우선적으로 처리해야 한다.

위시리스트를 보유한 팀은 개발 원칙에 위배되거나

실천이 너무 어려운 희망 사항을 거부할 수 있다.

그러한 경우 희망 사항에 걸린 포인트는 조건부

날인 증서로 발행되어 원래의 소유주에게 반환된

다. 활발하게 진행중인 희망 사항은 특정 팀 구성

원에 의해 승인 및 배정되어 실천할 수 있다.

희망 사항이 승인 되면 희망 사항과 관련된 모든 포인트는 개발 팀에서 분리된다.

현재까지 희망 사항을 승인한 팀원은 80%의 포인트를 받았고 희망 사항에 대해 최소한

의견을 제시했던 모든 사람은 나머지 20%와 동일한 비중의 점수를 받는다. 미래에는

포인트가 보다 확실한 방법으로 배정될 수 있도록 관리 방법을 추가할 것이다.

v “나의 HUB”를 위한 새로운 모듈

“나의 HUB” 페이지는 사용자가 처음 로그인 할 때 보이는 것이다. 이는 nanoHUB

개요에 관한 “게시판”을 제공하며 정보는 로그인한 사용자에 맞게 개인화된다. 인기

높은 iGoogle 홈페이지(http://www.google.com/ig)와 매우 유사하게 콘텐츠는 불필요한

모듈을 삭제하고 페이지의 원하는 위치에 드래그하여 새 모델을 추가함으로써 사용자

정의할 수 있다.

작년, 우리는 사용자가 지원 티켓, 커뮤니티 질문, 위시리스트 항목 및 모니터할 다른

콘텐츠를 추적하도록 도움을 주는 우리의 “나의 HUB”에 대한 새로운 모듈을 몇 가지

구축하였다.

새로운 “마이티켓” 모듈(그림 3.7.7(a))는 사용자가 제출한 지원 티켓, 응답을 위해

사용자에게 배정된 티켓 및 사용자가 기여한 모든 자료와 관련된 티켓이 수록된다.

새로운 “나의 질문” 모듈(그림 3.7.7(b))은 사용자의 공개 질문, 사용자가 기여한 모든

자료와 관련된 질문 및 사용자 개인 프로필에 관심 항목으로 지정된 태그와 일치하는

다른 질문이 기록된다. 새로운 “나의 활동” 모듈(그림 3.7.7(c))에는 현황과 함께 사용자가

활동한 일부 툴, 세미나 및 다른 자료가 기술되며 승인이나 다른 조치가 필요한 자료에

대한 관심을 끈다. 관련 질문, 희망 사항 및 지원 티켓의 수는 목록의 각 자료 우측에

표시된다. 이들 수치를 클릭하면 사용자는 관리가 필요한 질문, 희망 사항 또는 티켓의

짧은 목록으로 바로 연결된다.

106

v nanoHUB 재설계

nanoHUB 저장소는 툴, 세미나, 튜토리얼, 애니메이션 및 교재를 포함한 1,600개 이상의

자료로 증가하였다. 우리는 지속적으로 사용자가 해당 콘텐츠로 이동하여 관심 항목을

찾을 수 있는 방법을 모색할 것이다. 올해 우리는 이러한 문제를 해결하고자 그림

3.7.8과 같이 nanoHUB.org 겉표지를 다시 디자인하는데 큰 노력을 기울였다.

몇몇 초기 디자인 작성 후 12월에 NCN 학생 및 교수진의 핵심 그룹을 개최하여

피드백을 구하였다. 이들의 의견을 토대로 겉표지는 사용자가 보다 많은 콘텐츠를 찾을

수 있도록 매일 여러 툴, 프레젠테이션, 사람 및 질문을 특징으로 하도록 결정하였다.

또한 많이 사용하는 태그 및 자료 유형을 페이지 우측으로 옮기고 많이 사용하지 않는

다른 모든 링크는 좌측 컬럼으로 이동하였다.

우리는 이 새로운 설계를 작성하면서

HUBzero 핵심 특성 분포로부터 다른

허브에서 생성된 새로운 특징을

통합하여 모든 변경 사항을 즉시

표시하도록 하였다. 예를 들어,

GlobalHUB.org 개발의 일부로 모든

구성원이 관련 항목의 그림, 전기, 및

태그를 Facebook.com에서 작업하도록

새로운 기능을 구축하였고 어느 정도의

이러한 정보를 공개 또는 기밀로 할지를

특별히 관리할 수 있다. 또한 사용자

그룹은 자신의 위키 및 토론 포럼에

맞게 업데이트 하였다. IndianaCTSI.org

개발의 일부로 이벤트 달력을 개선하여

이벤트의 태그를 지원하고 명확한 보다

더 명확하게 배치하도록 하였다.

또한 관리 인터페이스를 구축하여 사이트 앞면에 표시된 동영상 배너를 업데이트 하였다.

107

이 모든 개선 사항은 재 설계의 일부로 nanoHUB.org 사이트로 밀어 붙여 전체 기능에

추가하였다. 이러한 웹 2.0과 같은 사양은 관장되는 전문 페이지로 작용하는 그룹 및

주제 페이지 관리에서 nanoHUB의 즉각적 사용을 확인하였다.

v 인센티브 시스템

nanoHUB의 등록 사용자는 30,000명 이상이나 극히 적은 비율이 현재 자료, 질의/응답,

검토 및 다른 콘텐츠를 사이트에 기여한다. 예를 들어, 2007년 6월 우리는 사용자가

질문을 하고 답을 게재할 수 있는 시스템을 소개하였다. 운영 첫 해, 불과 48개 질문만

올라왔고 절반은 커뮤니티로부터 답변을 받지 못했다. 참여율 개선을 위해 사용자가

질문 및 답을 게시할 때마다 포인트를 받을 수 있도록 인센티브 시스템을 도입하였다.

사용자가 자신의 포인트를 티셔츠나 다른 상품과 교환할 수 있는 nanoHUB 스토어를

추가하였다. 또한 사용자가 자신의 질문에 답해준 대가로 포인트를 제공하는 방식을

구축하였다.

올해 사용자 참여에 대한 새로운 인센티브 영향을 조사하였다. 이 연구는 3.5절 평가에

보다 상세하게 설명되나 본지에 결론을 요약할 것이다. 포인트 시스템 도입 전후 활동을

4종류의 사용자(최소, 평균, 잦은, 전문가)를 대상으로 실시하였다. 활동 수준은 포인트

도입 후 모든 종류의 사용자가 증가하였다. 평균 및 전문적 사용자의 활동은 3배 증가한

반면 잦은 사용자는 약 8배 증가하였다! 현재에는 풀에 264개의 질문이 있고 이 가운데

2/3는 응답을 받았다.

이러한 긍정적 결과에 힘입어 우리는 포인트 활용을 다른 nanoHUB 분야로 도입하였다.

사용자는 이제 자료 “평가”에 비례하여 제공한 자료 각각에 대한 월별 로열티를 받고,

평가는 0-10 범위에서 품질로 평가한다. 자료의 평가가 10이면 이들은 월별 10점을 받고

0이면 0포인트를 받는다. 사용자는 또한 자신의 평가와 함께 의견을 제시하는 경우,

콘텐츠에 대한 유용한 검토를 제출하고 다른 사용자가 그러한 검토를 “썸 업(추천)”으로

승인하면 그에 대한 월별 로열티를 받을 수 있다. 사용자는 또한 새로운 위시리스트

기능에 대한 희망 사항이 승인될 때 포인트를 받을 수 있으며 승인 받고자 하는 희망

사항을 경매할 때 포인트를 사용할 수도 있다. 향후에는 계속하여 포인트를 벌고 쓰는

방법을 추가하여, 보다 많은 사용자들이 활동에 참여하고 서로를 도울 수 있도록 권장할

것이다.

v 격자 모니터링 및 개선

작년, 우리는 TeraGrid 및 Open Science Grid (OSG)를 포함한 원격 전산 자료로 작업을

전송할 때 상당 수의 오류를 보고하였다. 보다 나은 모니터, 진단 및 문제 해결을 위해

시험 작업을 전송하고 결과를 구체화하는 시스템을 수립하였다.

12 TeraGrid 사이트, 36 OSG 사이트, 및 3 Purdue 클러스터를 포함하여 한 시간마다 현재

51개 사이트가 모니터되고 있다. 한 개의 모니터링 페이지는 그림 3.7.9와 같이 각종

격자 사이트의 접근성 및 가용성을 측정할 때 사용되는 단순한 프로브 시험 결과를

보고한다. 단순 작업은 사이트가 가용한지 여부를 결정하고 반응 시간 혹은 각 사이트별

행렬의 효과적인 대기 시간을 측정하기 위해 전송된다. 작업 결함은 적색으로 표시되며

성공적 실행은 녹색으로 표시된다.

또 다른 페이지는 일반적인 nanoHUB 애플리케이션 작업의 임의 샘플링 결과를

보고한다. 작업은 현재 종단간 nanoHUB 격자 작업 제출 과정의 견고성 검증을 위해

OSG 사이트의 핵심 세트로 전송된다.

세 번째 페이지는 격자 자료에 제출된 실제 사용자 작업 결과를 보고한다. 결과는

격자 사이트 또는 애플리케이션의 제출 분류를 표시한다. 성공/실패 상태 외에도 이

108

보고서는 데이터 스테이지 인, 데이터

스테이지 아웃, 너무 많은 글로버스 에러 및

아이들 시간 초과 등의 다른 결함 체계도

표시한다. 이 모든 사항은 일반 결함을

파악하고 전반적인 성공률을 개선할 수 있는

대처 전략을 구축하는데 유용하였다.

우리는 격자 신뢰성의 OSG 태스크포스에

참여하였다. OSG 개발 팀에 수치화가 가능한

피드백을 제공할 수 있어 격자 제출 과정에

대한 신뢰성을 진행할 수 있다. 우리는 생산

수준 작업을 OSG 및 TeraGrid에 제출하는

수준을 벗어나 시험 작업을 시스템에

제출하고 있다. 이러한 시험 작업에서 우리는

이제 98%의 신뢰성을 확보함으로써 원격

사이트에 성공적으로 작업을 반환하고 Purdue

사이트에는 100%이다.

v 새로운 렌더링 팜

2006년 5월, 우리는 3D 시각화 임무가 가속화된 하드웨어에 실행될 수 있도록 nanoHUB

내에 렌더링 팜을 전개하였다. 이 팜은 소비자 등급(n Vidia 7800) 그래픽 카드와 함께

12개 교실 컴퓨터로 구성된다. 가격은 저당하나, 이 컴퓨터 팜은 동시에 수백 개의

대화형 세션을 지원하였고 수천 명의 사용자를 3년 수명 주기를 걸쳐 지원한다.

올 한해 우리는 우리의 생산 클러스터에는 단 3대의 신규 기기만으로 12개의 구식

기계를 교체하였다. 각 기계는 듀얼 인텔 Intel 2.33GHz quad-core E54l0s이며, 16GB의

메모리와 그래픽 카드용 두 개의 l6x PCle 슬롯과 함께 카드 당 1 GB RAM의 Vidia

9800GT 카드가 삽입되어 있다. 전체 3개 기기의 전체 투자는 $10K 미만이었으나 렌더링

성능을 개선하였고 12개가 아닌 단지 3개의 기기만 사용하여 동시에 지원할 수 있는 툴

세션 수를 세 배나 증가시켰다.

v 새로운 개발자의 교육

우리는 지속적으로 미래 nanoHUB의 콘텐츠를 구축하는 새로운 개발자를 참여시키고자

한다. 과거에는 우리의 nanoFORGE 개발 영역에 저장된 205개 활성 프로젝트에 현재

관련된 92명의 소프트웨어 개발자를 지원하였다. 또한 새로운 개발자 양성을 위한

“소프트웨어 부트캠프”를 수립하였다. 작년 여름, 우리는 2008년 5월 20-23 기간에

입학하는 여름 학부생 연구 협회(SURF) 학생의 부트캠프를 개최하였다. 올해 여름 5월

28일-29일 유사한 부트캠프가 예정되어 있다. 또한 Urbana-Champaign의 일리노이

대학에서 2009년 6월 1-12일 개최되는 향후 나노바이오 워크숍 기간에 부트캠프 세션을

교육할 것이다.

v 사용자 지원

nanoHUB 사용자 층의 급증으로 사용자 지원 요청 수가 증가하였다. NCN의 첫 3년 기간

동안 지원은 사이트 전문가와의 직접적인 이메일로 처리되었다. 2005년 8월에는 모든

지원 요청을 보다 정확하게 추적하고 큰 규모의 개발자가 처리할 수 있도록 티켓 추적

시스템을 도입하였다. 우리는 2005년 128개의 지원 티켓을 해결하였고 2006년에는 421개

티켓, 2007년에는 787 티켓, 그리고 올 한 해에는 716 티켓을 해결하였다. 과거에는

티켓의 수가 사용자 층에 비례하여 증가하였으나 올 한해 결국 평준화 되었다. 우리는

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모든 오류 가능성을 제거하여 사용자 층은 증가해도 지원 사고 건수는 증가하지 않았다.

또한 지원 티켓, 툴 질문 및 툴 개선 사항에 대한 구분을 공식화하였다. 핵심

NCN/nanoHUB 팀은 시뮬레이션 서비스의 핵심 기능을 담당할 수 있으며 이는 지원

티켓의 영역에 있다. 시뮬레이션 툴 품질 혹은 운영에 관한 질문은 실제로 툴 오너나

커뮤니티만 답할 수 있으므로 지원 티켓 영역으로 접수되는 그와 같은 질문은 이제

질의 응답 포럼으로 연결할 수 있다. 마찬가지로 툴 개선 제안은 이제 지원 티켓 또는

질문에서 각 툴의 공식 위시리스트 포럼으로 이동할 수 있다. 툴 오너 및 지원자는 이제

모든 지원 티켓, 질문 및 제출된 희망 사항에 대한 정보를 받는다. 이러한 사용자 지원

분류로 핵심 nanoHUB팀의 상당한 지원 티켓 건수가 줄어들고 커뮤니티를 참여시킬

것이다. 이 때 티켓, 질문 및 위시 리스트와 같은 각종 카테고리간 라우팅은 수동으로

수행된다. 작업은 지원 티켓의 익명성을 유지하고 인센티브 시스템으로 효과적인 보다

우수한 자동화 시스템을 구현하는 단계에 있다.

우리의 목표는 툴 오너 및 커뮤니티에 힘을 실어 자신의 툴을 지원하고 인센티브

시스템으로 이들의 참여를 지원하는 것이다. 질의 응답 포럼의 nanoHUB 인센티브

모델의 한 연구 결과 인센티브 도입으로 실제로 포럼의 참여도가 증가하였다. NCN 지원

툴 목록과 함께 이제 체계적 수준의 서비스를 사용자에게 제공하는 수준에 이르렀다.

v 시스템 가용성 I 업타임

과거에는 nanoHUB 운영이 매우 안정적이었다. 우리의 사이트는 다운타임이 34시간에

불과하고 업타임은 99.6%에 육박하였다! 또한 다운 타임의 약 20시간은 시스템

업그레이드를 위해 사전에 예정된 것이었고 사용자에게 각 업그레이드 작업 시 해당

공고를 발송하였다. 우리는 사용자가 이메일을 발송할 기회가 있기 전 잠재 문제를

포착하기 위한 시스템 모니터링 프로그램을 구축하였다. 사용자에게 문제가 발생되기

전에 지원 문제를 적극 제거함으로써 지원 하중을 최소한으로 줄임에 따라 계속 성장할

수 있다.

우리는 우리 시스템 가용성을 TeraGrid 내 각종 수퍼컴퓨터 센터와 같은 다른 NSF

인프라구조 제공업체와 비교하고자 한다. 일반적으로 이들 자료 제공업체 각각은 매월

보통 10-15시간 근무일의 상당 부분 각 장비가 휴지 상태가 된다. nanoHUB는 실제로

매우 다른 인프라구조이지만 우리의 시스템 다운타임은 상당히 낮다.

3.7.4 계획

지난 7년간, nanoHUB는 강력한 미들웨어 및 인프라구조를 전개하여 보다 많은 사용자를

시뮬레이션 툴과 관련 자료에 연결시켰다. 급증하는 사용자 및 이용 수치는 우리가

올바른 길을 가고 있음을 나타내나 웹 기반 인프라구조를 통해 작업, 학습 및 협력하는

사이버 커뮤니티에 대한 우리 비전을 실현하기 위해 훨씬 더 많은 일을 수행해야 한다.

웹 인프라구조 계획

우리는 모든 nanoHUB 활동에서 점점 더 많은 참여를 유도하고자 한다. 올해 분석에

따르면 우리의 인센티브 시스템은 사용자를 참여시키는 유용한 방법이다. 우리는

계속하여 예를 들어 사용자가 여분의 저장 공간이나 보다 빠른 전환 시간의

시뮬레이션에 포인트를 사용하는 등 포인트를 벌고 쓰는 방식의 수를 확대하고 있다.

또한 nanoHUB에 기여하는 툴 및 다른 콘텐츠가 최고 품질임을 확실히 하고자 한다.

동료간 검토를 출판 과정에 통합하여 동료간 검토 자료를 보다 높은 순위로 개선하고자

노력하고 있다. IEEE 및 APS와 같은 전문 사회와 이러한 동료간 검토 과정의 참여

가능성을 토론하기 시작할 것이다.

110

우리는 사용자가 서로 상호 작용하고 협력하는 보다 많은 방식을 탐구할 것이다. 이는

툴 세션 및 사용자 지원 영역에 인스턴트 메시지 작성을 추가하는 것이 포함되며 이는

그룹 내에 다른 사람에게 메시지를 보내고 문서를 공유하도록 지원하는 것이다. 이는

일부는 사용자가 우리에게 보낸 사용자 설문(3.5절 참조)에 나타난 강력한 희망 사항에

대한 대처이다.

미들웨어 인프라구조 계획

우리는 nanoHUB 작업에서 사이클 제공자로 기능할 보다 많은 전산 설비를 참여시킬

예정이다. 사용자가 사이클을 거래할 수 있도록 회계 및 보고 체계를 개선할 것이다.

미들웨어 연구 활동과 긴밀히 협력하여 가상 네트워크를 조사하고 NCN 파트너간 가상

기기 이전을 실험할 것이다. 구체화는 우리 패키징 전략의 중요한 요소이다. 가상 기계는

사용자간 분리 및 차단을 제공한다. 가상 기계는 또한 중지, 저잘 및 이후에 동일한 기기

또는 네트워크의 다른 기기에서 다시 시작할 수 있어 로드 균형을 맞추는 확실한 방식을

제공한다. 우리는 지속적으로 우리의 역량을 평가하고 발전할 수 있도록 미들웨어에

대한 스트레스 시험 및 로드 시험을 수행할 것이다. 우리는 모니터링 및 회계 작업을

구축하여, 보다 쉽게 미들웨어를 관리할 수 있다. 다른 프로젝트 도입을 증진하기 위해

우리의 미들웨어를 2009년 12월 중으로 개방형 소스로 출시하고자 한다.

애플리케이션 인프라구조 계획

Rappture 툴 키트 개발 또한 NCN 전략의 중요한 부분이다. Rappture는 과학적

애플리케이션에서 GUI 그 이상이다. 툴 상호 작용의 인터페이스를 규정하는 툴

키트이다. 그러한 방식으로 각 툴의 입출력을 이해하고 상호 간에 툴 플러그 앤

플레이를 돕는 강력한 기준이 된다.

더 나아가 사용자는 Rappture 기반의 툴을 한데 연결하여 워크 플로를 형성할 수 있어야

한다. 이를 통해 한 개 툴의 출력은 체인을 따라 한 개 이상의 툴 인풋으로 연결된다.

이러한 기능을 통해 사용자는 일련의 단순한 빌딩 블록에서 자신의 복잡한

애플리케이션을 생성할 수 있다. 또한 연구원은 자신의 특정 전문 기술을 통해 포인트

툴을 개발하고 결과 툴이 매우 시너지적 방식으로 긴밀하게 작용할 수 있도록 한다.

Rappture 활성 툴은 웹 서비스 인터페이스를 통해 이용 가능하여 각 툴에 바로 액세스

할 수 있다. 이는 각 툴에 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 제공하여 또

다른 분석을 통해 툴을 구동할 수 있다. 예를 들어, 인기 높은 NAMD 분자 역학

시뮬레이터 및 VMD 분자 뷰어가 Urbana-Champaign의 일리노이 대학에서 개발되었다고

가정한다. 연구원의 데스크톱에서 실행하는 VMD 클라이언트를 사용하여 nanoHUB에서

NAMD 산출을 시작한다고 상상한다. NanoHUB는 현재 쉽게 툴에 액세스 할 수 있으나

이러한 수준의 통합은 툴 액세스를 거의 투명하게 한다.

또한 연구원이 다운로드 하여 자신의 컴퓨터에 설치할 수 있는 로컬 Rappture

클라이언트를 개발할 계획이다. 이러한 클라이언트를 웹 브라우저에 설치하면

연구원들이 자신의 데스크톱에서 Rappture 기반 애플리케이션의 그래픽 부분을 실행할

수 있으며 문제를 분석한 다음 작업을 웹 서비스를 통해 nanoHUB에 제출하여 평가할

수 있다. 결과는 로컬 데스크톱에 바로 나타나며 로컬 저장소에 저장되어 로컬 그래픽

카드로 실행할 수 있다.

우리는 계속하여 Rappture로 생성된 출력 플롯을 개선하여 출판 품질에 훨씬

가까워지도록 할 것이다.

개발자의 즐겨찾기 프로그래밍 언어에 보다 자연스럽게 부합하도록 Rappture의

아키텍처를 개선할 것이다. 지금 바로 각 Rappture 애플리케이션은 두 개 파일로

111

분리된다. tool.xm 1 파일은 연구원의 모델을 상세하게 설명하는 인터페이스 및 실제

시뮬레이터 코드를 설명한다. 개발자가 새 컨트롤을 추가하면 가령 누군가가 양쪽

지점에 해당 기능을 추가해야 한다. 대신, Rappture 객체는 개발자가 코드의 한 개 지점

및 친숙한 언어로 코드를 변경하기만 하면 되도록 시뮬레이터에 사용되는 원래 언어로

직접 통합할 수 있어야 한다. 또한 Rappture 개발자의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)

빌더를 개발할 계획이므로 Rappture 애플리케이션 구축 과정은 훨씬 쉬워진다.

Rappture는 단일 시뮬레이션 설정하고 이를 실행하며 결과를 분석하는데 탁월하다.

지속적인 관련 후원 OCI-0721680의 지원을 통해 사용자가 다양한 매개변수를 다루고 한

개 버튼만 눌러 수백 가지 작업을 최적으로 실행할 수 있도록 인터페이스를 개선할

것이다. 우리는 또한 오래된 시뮬레이션 결과를 다시 로드하고 이를 비교하며 이를

다양한 형식으로 데스크톱에 다운로드 할 수 있는 기능을 추가할 예정이다.

3.8 NCN 및 nanoHUB.org 지속성

3.8.1 맥락

NCN은 2002년 NSF에 의해 설립되어 “연구 및 인프라구조 네트워크”로서의 국립

나노기술 전략을 지원한다. 첫 5년은 NSF에서 $13.8M, Purdue의 비용 분담을 통해 $7.1M

및 다른 NCN 네트워크 노드의 비용 분담으로 $560K 수준의 후원금을 받았다. 2007년 재

탄생하면서 NCN은 NSF로부터 두 번째로 5년간 총 $18.2M, Purdue에서 $6.6M, 그리고

다른 NCN@U 노드에서 $560k를 받았다. 그러한 노력은 분명 재정 협력 관계의

일부였다.

NCN은 7개년으로 10년을 초과하는 지속성에 관해 생각하는 것이 시기 상조가 아니다.

NSF-Purdue 협력 협약에 따라 NSF는 Year 11 이상 동안 NCN을 관리 및 운영하기 위한

기회를 위해 공개적인 경쟁을 벌일 것이다. 평등한 경쟁의 장을 만들기 위해 NCN은

오픈 소스 패키지로 nanoHUB 소프트웨어 스택 및 미들웨어를 출시하고자 하였다. 제안

제출 기한은 9년차로 예상되며 결정은 9년차에 이루어지는데 이는 NSF, NCN 및 기타

모든 경쟁 개체의 전략 과정이 8년차에 시작됨을 의미한다.

Purdue 주도 팀이 경쟁에서 이길지 여부에 관계 없이 NCN 리더쉽은 nanoHUN 지속성을

진지하게 받아 들여 체계적인 전략 계획 토론을 시작하였다. NCN 전략 계획에서 언급한

바와 같이 우리는 작년에 지속성을 포함한 6개 주제에 대해 토론을 구성하였다. 본

절에서 우리는 NCN 관점에서 재정 및 기술적 형국을 검토한다. 그러나 공개 제안

경쟁에서 경쟁적 우위를 차지하기 위해 이러한 공개 문서에서 차세대 NCN에 관한

의견을 나타내지 않는다.

3.8.2 지속성 – 진행 사항 개요

과거에 우리는 미래의 발전된 사이버인프라구조 발전을 위해 nanoHUB 사용자 지원 및

체계적 구조의 기술적 측면에 대한 상당한 발전을 이루었다. NSF 협약의 예상 만료일 후

nanoHUB의 기본 운영이 3년 동안 Purdue University에서 작성된다. 이들 발전과 활동은

이미 최종적인 NSF 계약 만료 시점에서 단기(3년)간 nanoHUB의 지속성에 대한 중요한

측면에 답하고 다음 하부 절에 보다 상세하게 기술된다.

여전히 해결되지 않은 문제는 NCN과 현재 ‘소프트” 후원금으로 Purdue에서 운영되고

있는 기타 7개 HUB의 체계적 구조 및 기본 운영의 지속성이다. 다른 HJUB의 책임자는

동일한 문제에 대면하고 있으며 이를 해결해야 할 필요성은 Director of Discovery Park 및

Vice President for Research 수준으로 증가하였다. Purdue University은 최근 HUB zero의

발전에 있어 3년 동안 또 한차례 $1,875M을 지원하였고 HUB zero 그룹을 개설하였다.

이는 Purdue가 사이버인프라구조 개발에 앞장서겠다는 강력한 증거이다. 이러한 기관별

활동에 힘입어 우리는 캠퍼스의 사이버인프라구조 기반 조직의 지속성을 해결하기 위해

112

Purdue의 연구 부소장이 주도하는 “지속 가능성 태스크 포스”의 일원이 될 것이다.

“지속 가능성 태스크 포스”는 2009년 여름에 구성될 예정이다. 이 태스크 포스는

사이버인프라구조에 관심을 가진 Purdue 커뮤니티 회원으로 구성된다. 여기에는 개발자,

서비스 제공업체, 사용자, 예상 사용자 및 Purdue 리더쉽이 있다. NCN/nanoHUB 리더쉽은

기술 개발, 전개 및 사이버인프라구조 분야에서 국내 및 해외적 관점으로 가장 많은

경험을 보유하고 있다는 점에서 태스크 포스에서 필수적인 역할을 수행할 것이다.

우리의 종합적인 토론 및 기록은 태스크 포스를 출발선으로 옮겨 다양한 지속성 옵션을

탐구하는데 유용할 것이다.

3.8.3 지속되어야 하는 주요 기능은 무엇인가?

NCN은 발생되는 모든 비용을 기능 형식으로 매핑 할 수 있는 방식으로 기술 및 재정적

상황을 재정비 하였다. 4가지 주요 NCN 기능 예산 항목:

3. 운영: 중앙 NCN 기능

3.1. 교육, 확대, 다양성

3.2 마케팅

3.3. 평가

3.4. 관리

4. R&D, 나노과학 주제

5. “확대” nanoHUB 콘텐츠 생성 및 사용자 지원

5.1. 연구원 참여 및 자료를 nanoHUB 콘텐츠로 전환

5.2 NanoHUB 콘텐츠의 과학적 지원

6. 사이버인프라구조: nanoHUB.org

6.1. 기본 운영

단순한 보안 패치 업데이트를 포함한 웹 서버 운영으로, 추가적인 소프트웨어

유지비 없음. 산출 주기 기본 제시

기본 사용자 지원(단순한 운영상의 웹 문제, 제출한 콘텐츠 설치)

6.2 사이버인프라구조의 지속적 발전 이용 분석 및 평가 운영, 고급 사용자

지원

6.3 산출 주기 고급 제시

운영 및 R&D는 다른 NSF 센터의 작업과 유사하다. 이러한 기능은 다른 모든 센터나

네트워크와 같이 특정 프로젝트 범위에 맞게 조정할 수 있다. NCN이 10년 후 완전히

Purdue에서 사라질 경우, 우리는 대체 자금 운영을 계속할 핵심 팀의 다른 관리 구조를

찾아야 한다. NCN 계약 만료 후 nanoHUB 사이버인프라구조의 기본 운영은 최소 3년

동안 Purdue University에서 처리되었다. nanoHUB 및 다른 HUB의 이러한 운영적 지속성은

상기에 언급한 Purdue 태스크 포스의 일부가 될 것이다.

NCN 확대 운영은 대부분의 다른 NSF 센터나 네트워크보다 훨씬 더 크다. 이곳의 핵심

비용 요소는 콘텐츠 생성 및 사용자 지원이다. NCN 중심의 콘텐츠 생성은 상상할 수

있는 거의 모든 재정 활동에 맞게 조정할 수 있다. NCN이 완전히 사라진 경우라

할지라도 이제는 커뮤니티에서 주요 부문으로 지원이 가능한 인프라구조가 마련된

것이라 확신한다. 실제로 우리는 새로운 출판, 확대, 커뮤니티 개발 및 과학 검증 접근

방식을 구축하였다. 또한 질의 응답 포럼에 대한 활동 수가 급증하였다고 나타난

성공적인 가상 경제 시스템을 마련한 상태이다. 우리는 지속적으로 추가적인 서비스

처리를 위한 가상 경제를 확대해 나갈 것이다. 마지막으로 NCN-지원 툴의 서비스

수준을 규정하였고, 이는 현재 모든 NCN@Purdue 지원 툴에서 약 한 명의 박사 과정의

수준으로 지원될 수 있다.

113

지속적인 HUB zero 개발은 ITaP의 새로운 HUB zero조직에서 후원할 것이다. 우리는

Purdue 내에 계속 발전할 독립적 전문 기구를 설립하였다. 이 신규 HUB zero 그룹은

새로운 인프라구조 구축을 위해 3년간 $1,875M의 Purdue 초기 후원금을 받았다. 이는

HUB를 호스트하는 리차지 센터로 지속적인 수익 스트림을 확보하고 있으며 국가

차원의 사이버인프라구조 파트너의 HUB 제로 컨소시엄을 구축하고 있다.

막대한 nanoHUB 사용자의 산출 주기 조항은 비교적 낮은 전용 클러스터를 통해 제공할

수 있다. 평행 애플리케이션에서 훨씬 더 종합적인 컴퓨터 파워를 요하는 사용자는

NSF-후원 TeraGrid와의 협력 관계를 통해 서비스를 제공한다. NanoHUB는 고급형 과학

게이트웨이로 인식되며 매우 다양한 커뮤니티에게 서비스를 제공한다는 TeraGrid의 꿈이

실현될 것이다.

이후 절은 이 모든 관점에서 설명된다. 우리는 이러한 항목이 사람들 대부분에게 첫

번째로 떠오르는 것이므로 우선적으로 사이버인프라구조의 지속성을 추가로 계획하고

새로운 발전을 토론한다.

3.8.4 사이버인프라구조의 지속성

상기에 언급한 바와 같이 우리는 지속성을 세 가지 주요 요소로 분류한다. 1) 기본 운영

2) 지속적인 발전과 미리 앞선 지원 및 3) 미리 앞선 산출 주기 제공이 그것이다. 이후

하부 절에서 이 항목에 관해 세부적으로 기술할 것이다.

3.8.4.1 사이버인프라구조 기본 운영

기본 운영은 세 가지 요소로 구분할 수 있다.

1. 단순한 보안 패치 업데이트를 포함한 웹 서버 운영으로, 추가적인 소프트웨어 유지비

없음

웹 서버 운영은 표준 비즈니스 규칙으로 보다 큰 대규모 대학의 IT 요원이 수행할

수 있다. NanoHUB 팀 내에서 자체 웹 서버를 실행하고 자체 인프라구조를 구축한다.

HUBzero는 주로 오픈 소스 번들 LAMP(Linux, Apache, MySQL, and php)를 토대로

구축된다. HUBzero는 LAMP에 더하여 실행되는 오픈 소스 Joomla 콘텐츠 관리

시스템을 사용한다. 이들 오픈 소스 소프트웨어 번들은 대규모 지원 커뮤니티에서

유지 관리한다. 이들 패키지는 커뮤니티에서 지속적으로 업그레이드되므로 nanoHUB

서버 및 소프트웨어 패키지는 일정하게 안정성 및 보안을 제공하도록 패치 및

업그레이드 되어야 한다. 기본적인 유지 비용은 IT 전문가가 일주일에 몇 시간 동안

개입하는 정도이다.

2. 산출 주기 기본 제시

NanoHUBIHUBzero는 단순한 웹 서버 그 이상이다. 전산 백엔드에서 실행되는 실제

과학 코드의 온라인 시뮬레이션을 수행할 수 있다. HUBzero가 안정적으로 완전히

운영되는 사이버인프라구조가 되도록 노력하고 있으며 작년의 업타임은 99.6%

이상이었다. 그러나 운영적 측면에서 이러한 상호 활동은 어떠한 문제라도 신속하게

해결하도록 매일 모니터해야 한다. 이러한 유지 관리는 완전한 FTE 전문가를

동원하여 매일 기준으로 nanoHUB를 운영해야 한다.

3. 기본 사용자 지원(단순한 운영상의 웹 문제, 제출한 콘텐츠 설치)

nanoHUB를 통해 사용자는 전산 코드 및 정적 콘텐츠를 업로드 할 수 있다. 어떠한

사항이 nanoHUB에서 대중에게 활성화되기 전에 nanoHUB 관리자가 처리해야 한다.

Pdf, podcast 및 세미나와 같은 정적 콘텐츠는 웹 전개 측면에서 훈련된 관리자가

간략하게 검토한다. 커뮤니티 참여 및 업로드 집중성에 따라 이는 매일 검토하는데

1-4시간이 소요될 수 있다.

시뮬레이션 툴은 업로드된 소프트웨어를 설치하고 소프트웨어의 기본 운영을 검증할

114

애플리케이션 엔지니어의 도움이 필요하다. 저자의 단순한 소프트웨어 개선은 구성

및 설치 과정을 변화시키지 않으며 기존 전개 소프트웨어 업데이트는 약 30분

정도로 많은 시간을 필요로 하지 않는다. 새로운 소프트웨어 설치는 애플리케이션

엔지니어의 보다 많은 시간을 필요로 할 수 있다. 실제로 입수된 소프트웨어에는 두

종류가 있다. 1) NCN 내부의 활동, nanoHUB 툴 개발 및 전개에 이력이 있는 학생 및

개발자가 수행, “nanoHUB 전문가” 및 2) 외부 활동 또는 시간 개발자, “nanoHUB

초보자.” 전문 개발자는 nanoHUB의 내외부 환경, 단순한 생성 파일로 소프트웨어

종단 구축이 가능한 요건을 알고 있다. 일반적으로 이러한 전문가는 1시간 정도 내에

비교적 쉽게 설치 가능한 코드를 전달한다. 이들 전문가가 nanoHUB 환경을 추진하고

예를 들어 각종 코드 및 라이브러리를 연결하고자 할 때 상황은 다르다. 이는

과거에는 HUB zero 개발 및 발전에 긍정적인 영향을 미쳤다. 그러나 이는 더 이상

기본적인 nanoHUB 운영의 일부가 아닌데 초보자들은 소프트웨어 개발 및 전개의

완전한 초보에서 단지 nanoHUB에 들어와 본적이 없는 전문 UNIX 사용자에 이르는

다양한 배경으로 nanoHUB에 들어오기 때문이다. 그러한 사용자 지원에 대한 활동은

미래의 기본적인 nanoHUB 사용자 지원의 일부가 아닐 수 있다.

NanoHUB 과학 애플리케이션과 별도의 소프트웨어 및 하드웨어 문제 해결은

제공되어야 하는 기본적인 사용자 지원의 일부이다. 우리는 시뮬레이션 시작조차

어려운 사용자로부터 사용자 지원 티켓을 계속 받을 것이다. 이러한 문제는 보통

고객 측면에서 기본적인 자바 설치 또는 방화벽 문제로 인한 것이다. 우리는

지속적으로 일부 기능을 해결할 HUBzero 인프라구조를 개선할 것이나 자바의 가상

기기 발전으로 우리 능력 밖일 경우도 많다. 자바가 범용의 이전이 가능하고 안정된

웹 언어가 장점이었으나 대부분의 개발자 및 전개 전문가는 그렇지 않다고 판단한다.

자바 출시를 업데이트하고 사용자에게 관련 작업을 알리는 것은 계획하기 어려운

지속적 문제이다.

우리는 상기의 설명과 같이 nanoHUB의 기본 운영이 현재 전문가 팀과 시간제 관리

직원을 통해 2-3명의 전문 FTE가 효율적으로 처리하고 있다. Purdue University은 이러한

기본적 운영 측면에서 NSF의 NCN 기금이 거의 끝날 무렵 3년 동안 nanoHUB를

운영하였다.

3.8.4.2 지속적인 사이버인프라구조 개발

NCN은 국립 나노기술 전략의 연구 및 인프라구조 네트워크 용도이다. 기본 개념은

커뮤니티에 시뮬레이션 서비스를 전달하고 보다 많은 사용자 커뮤니티가 첨단 나노기술

모델링 기능의 혜택을 누리도록 하며 그러한 서비스를 사용하지 못하는 사람들의 실제

생활 속에 시뮬레이션을 전달하는 개념에 의존하였다. 시뮬레이션의 가장 기본적인

핸디캡은 진입 장벽이다. 대부분의 인프라구조 및 시뮬레이션 패키지에서, 진입 비용은

너무 높아 대부분의 과학 게이트웨이는 직접적으로 관련된 극소수 이외에는 사용자

커뮤니티에 접근하는데 어려움을 겪고 있다.

그러나 진입 장벽은 또 있다. 다른 사람에게 유용한 과학 및 공학 소프트웨어를 구축한

예비 소프트웨어 개발자의 경우이다. 사이버인프라구조는 예비 개발자가 1) 자신의 과학

소프트웨어를 상당 부분 다시 작성하거나, 언어를 바꾸지 않고 “있는 그대로” 사용할 수

있고, 2) 웹 개발 지식을 학습할 필요가 없으며 3) 신속하게 큰 어려움 없이 자신의 과학

코드로 그래픽 사용자 인터페이스를 생성할 수 있는 방식이어야 한다.

NCN이 최종 사용자 및 소프트웨어 개발자의 조건을 충족할 수 있는 소프트웨어 환경을

구매할 수 있었더라면 기쁘게 그것을 구매할 것이다. 그러나 현재 nanoHUB를 강화할

소프트웨어 스택을 구축한 팀을 조직하였다. NCN의 미션은 나노기술을 주력으로 하나

115

우리는 성공적인 사이버인프라구조를 위해 관심을 끄는 독창적인 인프라구조를 구축,

전개 및 운영한다. 사이버인프라구조 구축에 있어 NCN의 리더쉽 및 역할은 과학 문헌의

비 NCN 협력 연구원의 XXX 인용으로 작성할 수 있다. 사이버인프라구조의 NSF 워킹

그룹의 입지 및 수많은 NSF 프로그램 관리자의 폭넓은 인지 또한 성공 지표이다.

비용 및 고객: 우리는 NCN의 첫 10년 과정(현재 7년차)에서 NSF 및 Purdue 공동 기금을

통한 nanoHUB 사이버인프라구축을 위한 가격은 약 $18M 수준이라 추산한다. 해당

문제는 얼마나 많은 개발이 필요하고 어떻게 지속할 수 있는지이다. 추가 개발의

필요성은 이후 활동의 지속성을 제공할 예비 고객으로 파악되어야 한다.

HUB zero 구축: OCI-0721680의 추가 후원을 통해 우리는 다른 과학적 원리에 대한

“허브”를 구축하는데 재활용될 수 있는 내제된 인프라구조를 탐구하게 되었다. 우리의

“허브” 개념은 분명 기존 포털 사이트를 넘어 과학적인 협력 세대의 새로운

파라다임이다. 우리는 우리의 인프라구조를 HUBzero라 지칭한다.

기타 HUB: 지난 1.5년간, 우리는 HUBzero를 활용하여 8개 허브를 전개하였다. 이들 허브

가운데 세 가지는 공학 가상 기구(EVO) 부문에서 2007년 수여된 14개 NSF 어워드

그룹에 속한다. 어워드는 HUB zero 인프라구조를 강화함으로써 작업 인프라구조와의

실행을 통해 시작하고 해당 과학 분야와 관련하여 커뮤니티를 개발하는 기금 및 활동에

주력할 수 있었다. 각 허브는 NSF, NIH, NNSA/DOE, 및 다른 후원 기관의 자체 어워드로

충당된다. 허브는 Purdue 프로젝트 및 Indiana University, University of Michigan, University of

Arizona, Clemson University, 및 Rice University를 포함한 다른 기관을 위해 구축 중이다.

Purdue 캠퍼스 조직으로서의 HUB zero: NanoHUB와 같이 사이버인프라구조를 개발, 전개

및 지원하는 것은 단지 센터 차원의 활동 맥락에 한하여 수행 가능한 것이다. 8개의

HUB는 온라인에서 운영되고, 5개는 작업 중이며 4개는 기금을 마련 중이고 4개는 기금

요청에서 보다 활기를 띄는 상태로 우리는 ITaP 소프트웨어 전문가가 활동중인 첨단

전산 로젠 센터(RCAC)내에 HUB zero 기술 그룹을 개설하였다. nanoHUB

사이버인프라구조 팀은 본 그룹의 중추적 부분으로 그룹에 이 활동의 성장을 지원할

기술 전문가를 추가로 충원하기 시작하였다.

Purdue의 HUB zero 투자: Purdue는 이미 10개년 NCN/nanoHUB 활동에 약 $10M을 투자

또는 기여하였으며 이중 절반은 사이버인프라구조를 지향하고 있다. nanoHUB/HUBzero

사이버인프라구조 개발은 NSF 기금 및 관련 기금과 종합되어 그 비용이 이미 약

$18M에 달하였다. Purdue는 사이버인프라구조의 미래를 확신하며 총 $1,874M에 달하는

3개년 추가 기금을 후원하였다. 이 기금은 새로운 채용을 통해 소프트웨어 개발 용량 및

역량을 증대하는데 사용될 것이다. 이로 인해 Purdue는 사이버인프라구조 개발 역량의

선두에 서게 될 것이다.

Purdue-HUBzero 컨소시엄 이상의 HUB zero: 현재에는 몇몇 대학 희망컨데 국가 연구소를

결합하여 HUBzero를 더욱 발전시킬 HUB zero 컨소시엄 구축 과정에 있다. 협력자는

최신 소프트웨어 출시 액세스 및 소프트웨어 개발 지침 결정을 판단할 수 있는 기능으로

혜택을 누릴 것이다. 컨소시엄 파트너는 컨소시엄에 연간 사용료를 지불하고 실제 개발

FTE에 투자할 것이다. 인디애나 대학과의 양해 각서가 체결되었고 다른 파트너와의

협상은 진행 중이다.

HUBzero의 상업 가능성: 현재 우리는 인터넷 서비스 제공업체(ISP) 모델의 다른

프로젝트에서 HUB를 시작하고 있다. 이는 비영리 조직의 다른 연구 프로젝트와

협력하여 진행될 것이다. 상업 고객에게 이러한 서비스 및 소프트웨어 컨설팅을

제공하기 위해 우리는 또한 상용화 옵션을 추구할 옵션을 고려할 것이다.

116

HUBzero프로젝트의 NCN/nanoHUB 역할: NCN은 현재 HUB zero 프로젝트 최대 고객이다.

Purdue의 투자로 우리는 HUBzero 컨소시엄 및 다른 기금의 HUB 프로젝트가 다른

고객이 추진 및 후원한 개발 혜택을 위해 전체 HUBzero 개발을 더욱 더 강화할 수 있을

것이다.

핵심 – nanoHUB 사이버인프라구조 발전의 지속성:

HUBzero 프로젝트는 이제 자체적으로 독립하였다. NSF 기금이 기존 NCN 기금의 10년

후 중지되더라도 nanoHUB는 전체 HUB zero의 혜택을 누리게 될 것이다. 기금이 사라질

경우 우리는 더 이상 최대 HUBzero 고객이 될 수 없으며 사용자 커뮤니티를 위한

새로운 요건 및 발전을 더 이상 주도할 수 없을 것이다. 그러나 다른 HUB 고객이

개발한 기존 발전을 통해 계속 혜택을 누릴 것이며 그러한 개선을 다른 강화 기금과

함께 nanoHUB로 도입하고자 노력할 것이다.

그러나 아직까지 nanoHUB를 차세대 사이버인프라구조로 끌어올리는 새로운 방안에

대한 꿈을 포기하지 않았다. 많은 이러한 아이디어는 우리의 경쟁적 이점을 고려하여

NCN 프로젝트의 현재 리더쉽 입지가 위태롭지 않도록 이와 같은 공공 문서에서

경쟁자와 공유하지는 않을 것이다.

3.8.4.3 산출 주기 고급 제시

사람들은 nanoHUB에 관한 소식을 언제 들을 것인지에 관한 두 가지 질문을 가지고

있다. 1) 이 모든 사람들에게 어떠한 방식으로 산출 주기를 제공할 것인가? 그리고 2)

어떠한 방식으로 툴 및 서비스 품질을 보증할 것인가? 우리는 본지에 첫 번째 질문을

언급하고, nanoHUB 콘텐츠 및 사용자 지원을 다루고 있는 다음 3.8.4절에서 서비스

품질을 논하기로 한다.

NanoHUB는 전산 과학자가 아닌 종단 사용자의 필요에 초점을 둔다는 점에서 대부분의

다른 과학 게이트웨이와 다르다. 이는 해결할 연구소 또는 실험 문제가 있는 사용자이며

1개월의 학습 소프트웨어 접근 방식을 산출하는데 한달이 소요될 수도 있는 전산 응답을

기다릴 수 없다. 대부분의 사용자는 최장 수 초 혹은 수 분내로 결과가 산출되는 것 그

이상은 기대하지 않는다.

우리는 세 가지 다른 사용자를 언급한다. 1) 대화형(1분내 결과 제시), 2) 단기 일괄(약

10분-1시간 내 결과 제시) 및 3) 전산적으로 집중적(1일 내에 결과 제시). 각 수업의 예상

사용자 수는 산출 시간에 반비례 한다. 10년동안 운영된 nanoHUB 데이터 및 수퍼컴퓨터

센터의 일화적인 이용 데이터 모두 그러한 사항을 지원한다. 이러한 세 사용자 그룹에게

합당한 수요 증가 시나리오라 생각한 사항을 검토하여 로컬 산출 자료로 클래스 1과 2의

사용자를 지원할 수 있다고 판단하였다. 급격한 증가에 따른 사용자 클래스 3의 급증은

꾸준히 대규모 산출 자료와의 연계를 요구하게 될 것이다.

2008년 nanoHUB에서 수행된 394,000 시뮬레이션 대부분은 50개 노드 미만의 로컬 전용

컴퓨터 클러스터에서 전달된 시리얼 시뮬레이션에 기반한 것이었다. 이러한 사용자의

자료 제공은 실제로 사소한 전산 로드이다. 지속성 측면에서의 재정적 부담은 수년 마다

하드웨어 교체를 위해 소요되는 약 $100K이다.

이들 작업의 68,000건(약 17%)은 평행 툴 사용에 기원하며, 이는 1,800일의 CPU를

소비하는 반면 사용자는 총 8,000일의 산출 시간과 작업 행렬의 6,200일 대기 시간을

경험하였다. 이러한 작업의 평행 주의는 해당 툴에 좌우되며 4-80개에 이른다. 최근에는

새로운 OMEN 코드를 전개하여 두 개의 nanoHUB 애플리케이션을 구동하였고, 256개

CPU로 제한한다. OMEN은 NSF의 Kraken 기기에서 65,536개 코어의 효과적인 활용을

117

검증하였다.

대량의 평행 전산이 수일의 전산 시간이 아닌, 수십분도, 수시간도 아닌 수 분만에

결과를 전달할 실제 가능성을 확인하고 있다. HPC를 최종 사용자에게 전달할 수 있다면,

NCN/nanoHUB는 이러한 대량 평행 주기가 TeraGrid의 NSF-기금 자료를 통해 전달될

것으로 전망한다. NSF는 TeraGrid에 매년 수천 만 달러를 투자한다. 아주 작은 자료

비용의 일부로, TeraGrid는 즉각적인 산출을 백서에 제안된 강화된 과학 게이트웨이와

통합하여 독자적인 세계 수준의 HPC 자료를 생성할 수 있으며 이는 폭넓은 개방적

사용자에게 매우 흥미로울 것이다. TeraGrid는 이미 심층 사용자의 요구를 충족하며 상용

HUB zero 게이트웨이 플랫폼과 함께 사용될 수 있으며 폭넓은 개방적 사용자의 요구를

만족시킬 수 있다. 우리는 이러한 비전을 실현하기 위해 제안과 소프트웨어를 작업

중이다.

NanoHUB의 지속적인 고성능 전산 기능을 제공할 수 있도록 우리는 최근에 NSF 트랙

1과 트랙 2 어워드를 수상한 국가 전산 자료 제공업체와 장기 협력을 추구하고 있다.

공식적 관계는 Petascale Computation을 위한 Great Lakes Consortium에서 Purdue의 협력

관계를 통해 NCSA와 체결하였다.

기본적인 nanoHUB의 전산 서비스는 커뮤니티의 폭넓은 참여를 위해 무료로 제공되어야

한다고 믿는다. 전산 커뮤니티 내에서 절약과 소비가 가능한 인센티브 시스템은 보다

빠른 코어와 짧은 행렬 및 보다 나은 시각화의 고급 전산 서비스 제공을 지원할 것이라

확신한다.

3.5.8 nanoHUB 콘텐츠 생성 및 사용자 지원

이전에 언급한 바와 같이 nanoHUB의 상황에 익숙한 다수는 이러한 툴에서 제공할 수

있는 툴과 서비스의 품질을 우려한다. 이러한 우려를 해결하기 위해 첫 번째로 이들

툴이 어디에서 발생되었으며 일부 동기 부여 및 혜택은 무엇인지를 설명하겠다. 그림

3.8.1은 매년 전개된 새로운 nanoHUB 툴12의 플롯을 나타낸 것이다. 데이터는 각기 다른

기여자 그룹 측면에서 구분된다.

NCN@Purdue, 기타 NCN 노드 및 NCN 외부의 기여가 그것이다. 이러한 세 개 그래프의

총합은 전개된 툴의 총 수를 초과하며, 일부는 세 종류의 개발자 그룹의 구성원이

협력하여 생성한 것이다. 지적해야 할 두 가지 주요 사항은 다음과 같다.

1) NCN/nanoHUB는 다른 과학 게이트웨이의

경쟁을 불허하는 속도로 새로운 툴을

전개한다(일반 과학 게이트웨이는 말 그대로

수 년간의 툴로 작동한다). 2) NCN 외부의 툴

수는 커뮤니티 구성원을 통한 매입이

이루어지고 있음을 확실히 보여준다.

여기에서 이해해야 할 중요한 요소는 NCN이

개발되는 거의 모든 툴에 대한 비용을

지불하지 않았으나 주로 연구 코드를

nanoHUB에서 전개 가능하고, 이용 가능한

코드로 전환하는 것을 지원하였다는 것이다.

12 1년차와 2년차에 우리는 새로운 nanoHUB 미들웨어가 서비스 될 때까지 새로운 툴을 전개하지 않기로

결정하였다. 새로운 대화형 툴 출시는 3년차에 시작되었다.

118

이후 절에서 해결해야 할 주요 질문은 다음과 같다.

1) 툴 저자가 nanoHUB의 게재 툴에서 얻을 수 있는 몇 가지 이점은 무엇인가? 이러한

저자는 왜 사용자 지원에 시간을 할애하는가?

2) 우리는 어떠한 방식으로 툴 및 보충 자료의 동료간 검토를 개선할 수 있는가?

3) 커뮤니티가 툴을 지원하도록 인센티브 시스템을 찾을 수 있는가?

4) NCH/nanoHUB는 체계적인 수준의 서비스를 개발하고 그 서비스를 지속할 수

있는가?

3.8.5.1 교수 및 학생의 인센티브 시스템

Arizona State University의 Prof. Dragica Vasileska의 툴 Schred를 예로 들어보자. 그녀는

Purdue의 PUNCH 시스템에 자신의 툴을 전개하였으며 이는 2000년 nanoHUB보다 앞선

것이다. 이후, 툴은 다양하게 개선되었고 완전한 대화형 툴로도 전개되었다. Prof. Dragica

Vasileska는 자신의 반도체 장비 수업에서 교육을 위한 툴을 즉각적으로 사용하기

시작하였다. 그녀는 코드를 설치할 필요가 없었고 학생도 마찬가지였다. 그러나 그녀의

코드는 또한 이론주의자, 및 실험 전문가가 연구에서 사용할 정도로 강력한 성능이

검증되었다. 우리는 nanoHUB에서 이러한 툴의 약 93개 인용을 확인할 수 있었고 이 중

81건의 인용은 NCN/nanoHUB와 협력하지 않는 사용자들을 출처로 한다. 이는 커뮤니티

중심의 툴의 경우 상당한 수의 인용이라 생각한다.

NCN 팀은 이러한 툴 인용을 계속 추적하고 인용

건수는 특정 코드의 과학을 평가하는 중요한

요소이다. Prof. Dragica Vasileska는 nanoHUB에서

17개 툴의 공동 저자이다. 자동 nanoHUB 이용 추적

은 이제 nanoHUB 기여자의 영향에 관한 다른 데이

터를 전달할 수 있다. 그림 3.8.2는 Prof. Vasileska

툴의 월별 사용자와 자신의 툴을 사용한 독창적인

nanoHUB 사용자의 누적 수에 대한 간략한 그래프를

나타낸 것이다.

약 200-300명의 사용자가 월별로 그녀의 툴을 사용하며 총 5,500명의 사용자에 걸쳐

그녀의 툴로 시뮬레이션을 실행하였다. 그녀는 nanoHUB를 통해 직접 그러한 영향

그래프를 가져올 수 있으며 이를 지속적인 교육 및 활동에 대한 근거로 사용할 수 있다.

다음 비교는 그다지 체계적이거나 허용할 수 있거나 우수하지 않으나 저널이나 회의록과

같은 출판 툴을 처리한다고 생각한다. 그녀의 17개 논문과 툴은 수 천명의 사람이 읽고

사용하였다!

자신의 학생이 졸업하여 미래 고용주에게 자신의 공학적 영향을 즉시 설명할 수 있다고

상상해 보거나 학술 업무를 시작하거나 최초의 CAREER 제안서를 작성한다고 생각해

본다. 따라서 nanoHUB는 nanoHUB의 코드 게재 및 지속적 지원에 참여할 수 있도록

교수진과 학생에게 명확한 가치의 제안이 될 수 있다.

3.8.5.2 툴 지원 및 서비스 수준데 관한 프로세스 및 정의.

140개 이상의 툴을 이용하여, nanoHUB.org는 그 이외의 어떠한 다른 과학

게이트웨이보다 많은 온라인 시뮬레이션 툴을 호스트한다. 커뮤니티의 제공에

개방적인 반면 모든 툴에 동일한 수준의 지원을 제공할 수는 없다. 우리는 제한된 툴

목록을 파악하였고 이를 위해 다음 수준의 서비스를 제공한다.

119

1) 1일 근무일 이내에 응답을

제공하는 지원 티켓, 질문 및

위시리스트를 모니터한다.

2) 일주일 이내에 간단히 버그를

치료한다.

3) 장기 프로젝트 및 툴 개선

요청을 공개 위시리스트로

전환한다.

대규모 각 NCN@University

프로그램은 자체 지원 툴 목록을

유지한다. 각 nanoHUB 툴은

사용자 수, 공개 검토, 질문, 희망

사항 및 과학적 인용으로

구분된다. 지원 툴은 추가

금메달로 구분된다(그림 3.8.3

참조).

NanoHUB 개발 및 전개에 관한 3.7절은 지원 티켓 처리 및 툴 위시리스트의 새로운

실행에 관한 몇 가지 세부 사항을 전달한다. 또한 지원 티켓, 툴 질문 및 툴 개선 사항에

대한 구분을 공식화하였다. 핵심 NCN/nanoHUB 팀은 시뮬레이션 서비스의 핵심 기능을

담당할 수 있으며 이는 지원 티켓의 영역에 있다. 운영 및 시뮬레이션 툴 품질에 관한

질문은 단지 툴 오너나 커뮤니티만 응답할 수 있다. 지원 티켓 영역에 속하는 질문은

이제 질의 응답 포럼으로 이동할 수 있다. 마찬가지로 툴 개선 제안은 이제 지원 티켓

또는 질문에서 각 툴의 공식 위시리스트 포럼으로 이동할 수 있다. 툴 오너 및 지원자는

이제 모든 지원 티켓, 질문 및 제출된 희망 사항에 대한 정보를 받는다. 이러한 사용자

지원 분류로 핵심 nanoHUB팀의 상당한 지원 티켓 건수가 줄어들고 커뮤니티를

참여시킬 것이다. 이 때 티켓, 질문 및 위시 리스트와 같은 각종 카테고리간 라우팅은

수동으로 수행된다. 작업은 지원 티켓의 익명성을 유지하고 인센티브 시스템으로

효과적인 보다 우수한 자동화 시스템을 구현하는 단계에 있다.

NCN@University 지원 툴은 규정된 서비스 수준으로 해당 NCN 노드로부터 특별한

관심을 받는다. Purdue의 경우 이러한 개념은 공식적으로 3개월 전에 시작되었으나 약

2년간 실습하였다. 노력 정도는 the NCN@Purdue-지원 툴을 지원하는 박사 과정 이후

연구원과 한 명의 대학원 학생의 노력의 약 절반 정도이다.

우리의 목표는 툴 오너 및 커뮤니티에 힘을 실어 자신의 툴을 지원하고 인센티브

시스템으로 이들의 참여를 지원하는 것이다. 이제 툴 오너가 자체 커뮤니티를 지원할 수

있는 사이버인프라구조 과정이 수립되었다.

3.8.4.3 툴 및 보충 자료의 동료 검토.

우리는 지속적으로 HUB zero 시스템을 자동화하여 가능한 셀프 서비스가 가능하도록

한다. 어떤 의미에서는 출판 사업에 진입한 것이다. 그러나 전산 및 전자 출판이 완전히

최종 사용자에게 투명해진 가장 이상적인 시나리오라 할 지라도 부족한 것은 있다.

개발자/저자는 최종 사용자와 공식화된 관계에 있어야 한다. 기존 출판에서 이는

편집자나 출판자이다.

Fig. 3.8.3 Screen shot of the interactive nanoHUB tool

browser. If a user has selected the list of NCN-supported

tools from the front page, only such supported tools are

listed. The little gold medal shows up wherever an

ncn-supported tool is listed.

120

2008년 3월 18일 a National Academy of Sciences E-Journal Summit에서 Prof. Klimeck가

nanoHUB, 가상 커뮤니티 및 전자 출판에 관해 연설하도록 초빙되었다. nanoHUB는 전문

사회 출판 사업 및 상업 부문이 직면한 사항과 마찬가지로 지속성 문제에 직면하고

있음이 분명하다.

특정 출판 업체의 주요 기능은 동료 검토 과정의 중재자로서의 역할이다. 이들은 특정

수준의 유효성을 가진다고 인지된 합격 도장을 제공한다. 사이버인프라구조 개발

커뮤니티의 다수가 nanoHUB를 CI와 함께 큰 영향을 미치는 리더로 인식할 수 있으나

아직도 폭넓은 커뮤니티의 참여 및 nanoHUB 활동과는 거리가 멀다고 확신한다. 우리는

그러한 커뮤니티를 구축하고 일부 전문 사회 및 출판자와 협력하여 동료간 검토 및

nanoHUB 콘텐츠의 평가를 실험할 필요가 있다. 우리는 그러한 토론에 IEEE를

참여시키기 시작하였다.

우리는 확실히 온라인 콘텐츠에서 동료간 검토의 개념을 생성하지 않았다. 우리는

온라인 학습 콘텐츠를 호스트하고 동료 검토 체계를 갖춘 MERLOT.org와 3년 전 협력을

체결하였다. 그러나 게재된 171건의 nanoHUB 콘텐츠 항목 중 어느 것도 지난 3년 동안

검토된 바가 없다. nanoHUB content, MERLOT, 또는 커뮤니티에는 분명 부족한 무언가가

있다. 부족한 것은 전문가가 콘텐츠를 검토하고 평가할 인센티브 시스템이라 믿는다.

3.8.5.4 커뮤니티 참여의 인센티브- 가상 경제의 과학적 연구

가상 경제의 개념은 거의 일반적으로 멀티 플레이어 온라인 게임 커뮤니티와 연관되어

있다. 가상 세계의 총 자산은 20억 달러에 달한다13. 페이스북 및 디그를 포함한 수많은

인맥 네트워크 사이트는 몇 가지 형식의 가상 경제를 통해 사이버 커뮤니티 생황에

참여를 유도한다. 특정 분야에서 크게 분포된 네트워크1415에서 전산 자료 보급을

관리하는 경제적 체계에 관한 조사 커뮤니티가 증가하고 있다. NCN은 가상 경제 개념을

빌려와 자체 커뮤니티 구축, 자료 관리 및 지속성 목표를 처리한다.

2008년 봄 NCN은 사용자가 지속적으로 해당 연구에 대한 가상 핵심을 제공하도록 품질

콘텐츠 및 피드백을 제공하도록 함으로써 nanoHUB.org에 대한 가상 경제 시스템을

도입하였다. 시스템을 활용하여 사용자는 질의 응답 포럼 또는 설문지 응답을 통해 질의

응답함으로써 점수를 획득할 수 있다. 사용자들은 획득한 포인트를 nanoHUB.org

스토어에서 상품을 사는데 쓰거나 포럼에서 질문을 하고 최고의 질의&응답에 대해

포인트를 줄 수 있다.

Figure 3.8.4. nanoHUB.org virtual economy system.

13 Journal of Virtual Worlds Research. 2009. Retrieved May 1, 2009, from http://editor.jvwresearch.org/?p=62 14 Abramson, D., Buyya, R., & Giddy, J. (2002). A computational economy for grid computing and its

implementation in the Nimrod-G resource broker. Future Generation Computer Systems, 18(8), 1061 - 1074. 15 Schikuta, E. et al. (2005). Business in the grid: project results. Ist Austrian Grid Symp., 2005. Retrieved January

25, 2008, from www.pri.univie.ac.at! Publications/ 2005/ Schikuta_austriangrid_bigresults.pdf

121

2009년 1월 nanoHUB.org에서 사용자 양상에 대한 새로운 가상 경제 시스템의 초기

영향을 평가하는 동시에 그러한 HUB 가상 경제16에 대한 일반적인 평가 모델을

구축하기 위한 목표의 nanoHUB 구성원 마스터 논문의 일환으로 평가 프로젝트가

실행되었다.

이 연구는 최초의 일부 시스템 구성 요소 도입 전후 동일한 기간 동안 사이트 이용

데이터를 분석하였다. 두 가지 다른 접근 방식이 사용되었다. 한 가지 접근 방식은

복잡한 통계적 시험을 적용하였다, 특히 Spearman's Rank 상관 관계 분석을 통해 새로운

시스템이 사용자 집단에서 개별 사용 및 활동 수준을 수립 및 증가하는데 도움이

되었는지를 판단한다. 두 번째로 간략한 접근 방식으로 시뮬레이션 이용 활동에서

판단된 각기 다른 사용자 카테고리에서 사용자 당 활동 비율을 조사하였다. 각 분석

임무에서 가상 경제 시스템이 작용한 Q&A 활동 결과는 경제적 인센티브가 없었던 다른

활동 유형(가령 검토 및 자료)의 결과와 비교하였다.

전체적으로, 두 가지 접근 모두 시스템에 긍정적인 영향을 주었으며 둘 다 시스템의

이후 발전을 위해 반복적으로 사용될 수 있다. 통계적 상관 관계 분석은 시뮬레이션

이용 수준 및 Q&A 활동간 상관 관계 계수가 최소 1.85의 인수로 전체 학습 그룹에서

이후 기간 동안 증가하였음을 검증하였다. 긍정적인 상관 관계를 측정하였으나 이전

기간과 이후 기간 모두의 상관 관계 계수는 통계적으로 부족하다(<0.3). 이는 전체

사용자 집단의 포인트 시스템에 대한 희석된 활동에 의한 것일 수 있으며 포인트

시스템은 주로 적극적인 시뮬레이션 사용자를 대상으로 한다.

활동 수준을 토대로 비율 접근, 사용자의 카테고리별 분류는 현재 전개 단계에서

시스템의 영향을 분석하는데 보다 효과적인 것으로 판명되었다. 분석에 따르면 모든

카테고리 및 사용자 그룹에서 이후 시간에 사용자당 Q&A 활동 수가 크게 증가하였다.

최고 증가 수치(9.6배)는 집중적인 시뮬레이션 사용자 카테고리에서 확인되었다(6개월

동안 30건 이상 350건 미만의 시뮬레이션 실행을 한 사용자). 전문가 사용자(6개월 동안

350건 이상 시뮬레이션을 실행한 사람)는 이후 기간 중 0.22에서 거의 0.97에 이르기까지

한 사람당 가장 높은 Q&A 활동 비율을 나타냈다.

(그림 3.8.5) 마찬가지로, 집중적인 사용자 카테고리 내 모든 사용자당 활동 비율이 8.3배

증가하였다.

Figure 3.8.5. Ratios of Q&A contributions and plotted increase factors for a group of users including all registered

simulation users who logged in to nanoHUB.org in the period Jul-Dec 07(pre) and Jul-Dec 08 (post).

16 Nedossekina A., 2009. 첨단 과학 사이버인프라구조에서 가상 경제 시스템의 효과 평가. Unpublished

Master's Directed Project, Purdue University, West Lafayette

122

연구 결과 연구 이후 기간에 전체 유형의 활동과 모든 카테고리의 사용자에 대한 활동이

크게 증가하였다. 그러나 가장 큰 증가 추세는 Q&A 활동과 특히 집중적인 시뮬레이션

사용자에게서 관찰되었다(그림 3.8.5). Q&A 및 검토 활동은 사용자의 유사한 활동을

필요로 하나, 시뮬레이션 사용자의 모든 카테고리의 Q&A 활동 증가는 검토에 비해 보다

확실하고 인상적이었다. 경제 시스템이 Q&A 포럼에서만 실행되었으므로 활동이 증가된

원인은 인센티브 체계가 있기 때문이라고 판단된다. 따라서 가상 경제 시스템은 질의

응답 포럼의 사용자 참여에 긍정적인 영향을 미친다고 결론지었다.

Figure 3.8.6. Comparison of increase factors for different contribution types (Q&A, reviews and resources) in the post period

of the study. The incentive system was implemented only for Q& A contributions.

nanoHUB에서 포인트를 벌고 사용하는 새로운 방법은 2009년 후반에 전개될 예정이다.

새로운 소비 기회에는 포인트를 사용하여 추가 시뮬레이션 세션을 구입하거나 보다 빠른

전산 주기를 구매하는 것이다. 장기적으로 포인트 시스템은 전범위 가격 중심 자료 배정

구조로 발전하여 사용자가 보다 나은 전산 서비스를 위해 가상 포인트나 실제 금액을

지불하게 될 것이다. 따라서, 가상 경제는 전산 자료 관리를 최적화하고, nanoHUB

사용자 층을 증가시키며, 구성원 참여를 가속화하고, 사용자가 상호 협력하도록 지원하며

nanoHUB.org의 지속에 기여하는데 도움을 주어야 한다.

3.8.6 지속 가능 계획 결론

NanoHUB 콘텐츠 생성, 커뮤니티 참여를 통한 사용자 지원 및 커뮤니티의 보다 큰

발전을 유도한다고 믿는 인센티브(연구 성과 인정 및 포인트 시스템)에 대한 의미있는

지속성 계획을 크게 진보시켰다고 확신한다. 미래 사이버인프라구조 발전은 Purdue의

자립형 인프라구조 그룹인 nanoHUB/NCN의 존재 여부에 관계 없이 계속될 것이다.

nanoHUB의 기본 운영 범위 및 비용은 NSF/NCN 후원 약정 만료 후 3년 동안 Purdue

활동을 통해 양해 및 충당될 것이다. 전산적으로 종합적인 CPU 주기는 TeraGrid 자료

제공업체의 협력을 통해 제공될 것이다.

NCN 연구 활동 후원은 nanoHUB 운영의 기본적인 지속성 모델에는 영향을 주지 않으며

현재 존재하는 바와 같이 지속적인 관련 프로젝트를 통해 후원될 것이다.

HUB 운영의 조직 구조는 Purdue에서 기관 차원의 문제로 제기되고 지속성 태스크

포스에서 논의될 것이다.

123

3.9 2008 사이트 방문 보고서 회신

본 절은 2008 사이트 방문 팀이 제안하고 제기한 문제에 따른 NCN의 반응 및 조치를

설명한다. 다음은 사이트 방문 팀의 의견과 NCN의 반응 및 조치를 나열한 것이다.

작년 사이트 방문 보고서에 수록된 권장 사항은 이와 같이 게시판 형식으로

작성된다.

보고서는 두 가지 카테고리로 구분되었다. 1) 즉시 대답해야 하며 2) 연중 조치

사항과 함께 대응해야 한다. 하기는 작년 7월 대응 조치 및 업데이트 포함 후속

조치를 나열한 것으로 다음 형식의 체계에서도 기타 항목에 대응한다.

2008년 7월 대응:

2008년 7월 13일 노란색으로 표시된 항목에 대응하였다. 이러한 대응은 Arial

폰트로 이와 같이 구성하였다. 이는 7월 대응 문서를 통해 취한 말 그대로의

응답으로 그러한 응답에 표기된 페이지 번호는 이 문서를 의미하지 않는다.

2009년 5월 응답: 후속 조치로 우리는 올해 연간 보고서에서 필수 항목에 답하며 다른 공개 SVT

항목에 응답한다. 이러한 응답은 italic Palatino 폰트로 작성한다.

Norfolk Statue University의 Suely Black과 협력하는 Purdue의 George Bodner, David

Radcliffe, Sean Brophy, Alejandra Magana 및 Johannes Strobel의 새로운 교육 팀이

구성되었다. 이들의 목적은 교육 활동을 관리하는 것이며 사용자 및 평가 툴에서

교재 및 툴의 필요한 개선 사항을 판단한다. 정식 평가는 Purdue University의 Diane

Beaudoin이 수행한다. 팀은 nanoHUB의 활동이 객관적이며 매우 전문적이라는 근거

즉, 2007 사이트 방문 팀(SVT)의 권장 사항에 부응하는 근거를 제시하였다. 그러나

이는 성과 보고서와는 반대로 이러한 계획을 재차 제출하는 것에 대해 SVT가

우려를 나타낸 두 번째 해가 되었다.

2008년 7월 대응:

NCN은 두 가지 밀접하지만 뚜렷이 구분되는 분야로 과정을 상당히 공식화하였다.

1) 교육의 연구 및 2) 정식 평가이다.

교육의 연구 노력은 2006년 5월 George Bodner가 작성한 전략 계획 초안으로

이루어졌다. 개발 계획의 중요 요소는 팀에 2명의 교수진을 추가하고 팀이

진정으로 NCN/nanoHUB 원칙에 동참하도록 하는 것이었다. 여기서 팀원이 실제로

NCN/nanoHUB의 임무와 비전을 이해하고 그 가능성을 보았는지가 중요하다고

판단하였다. 이러한 참여 과정을 성공적으로 완수하였고 이러한 팀원은 매우

강력하고 NCN을 이해한다고 판단하고 있다. 교육 팀은 6년차에 자신의 연구를

시작했으며 초기 결과를 제출하였다. 가장 중요한 것은 사이버 활성 교육의

문제와 기회를 심층적으로 검토하고 다년간의 전략을 세웠다는 점이다. 이러한

심층 연구의 가치는 과소 평가할 수 없다. 앞으로 전진하는 과정은 NCN이

응답하는 수많은 실행 가능한 결과를 보장하므로 7년차에 보여줄 업적은 상당히

많다.

작업 범위와 관련하여 교육의 NCN 연구 활동은 NSF 기금 배정 없이 전적으로

Purdue 강화 기금으로 충당된다는 점을 명심해야 한다. HUBzero와 같은 첨단

사이버인프라구조가 어떻게 교육을 개선할 수 있는지에 관한 센터 차원의 연구가

124

가치 있다고 판단할 수 있으나 추가적이고 매우 중요한 외부 기금이 필요하다.

교육 팀원은 이미 자신의 전략에 관한 제안서를 제출하였다.

2007 사이트 방문 보고서부터 우리는 정식 평가 계획을 수립하기 시작하였다.

nanoHUB, HUBzero, 및 NCN에 서비스 제공 노력이 시작되었다. 정식 평가 과정은

2008년 봄 Purdue 공학 대학교 평가 책임자인 Diana Beaudoin의 공식 참여로

시작되었고 이미 몇 가지 결과물을 전달하였다.

평가 활동에서 한 가지 중요한 성과는 NCN/nanoHUB가 이미 다른 NSF 기금의 NSF

인프라구조를 초월하여 “액세스 및 이용에 관한 평가”를 제공하고 있었다는

설명이다. 우리는 문헌의 nanoHUB 인용 분석과 수업 중 설문을 통해 “영향 평가”을

기록하기 시작하였다. 우리는 계속하여 “이용 및 영향”에 관한 평가 작업을 수행할

것이다.

우리는 다른 NSF 기금의 과학 게이트웨이 또는 연구 및 인프라구조 네트워크를

동료 검토의 대상으로 판단한다. NSF TeraGrid는 nanoHUB(http://www.

teragrid.org/programs/sci_gateways/#communities 참조)를 포함 32개의 과학 게이트웨이를

기술한다. 다수가 초기 자금 수준이나 다른 경우 수백만 달러의 투자로 지원된다.

연구 인프라구조 네트워크 NEES 및 NNIN, 및 NSF TeraGrid 각각은 매년 $20M, $14M,

및 $20-30M 이상의 후원을 받는다. 이들 대부분은 이용 데이터를 제공하지 않으며

아무것도 nanoHUB.org에서 이용할 수 있는 웹 사이트 액세스 및 이용에 관한 이용

정보 및 평가 자료를 세부적으로 제공하지 않는다.

따라서 우리는 NCN/nanoHUB가 실제로 NSF 기금 연구 및 인프라구조 네트워크에서

“액세스 및 이용에 관한 평가”를 제공하는 표준을 설정한다고 보고 정식 영향

평가를 제공하는데 앞장서고자 한다.

2009년 5월 응답:

우리는 NEES, NNIN, 및 TeaGrid와 같은 NSF 기금의 인프라구조와 비교하여 특정

인프라구조 평가 활동을 최대한 비교하고 상당히 개선하게 될 것이다. 연간 보고서에

결과를 보고할 뿐만 아니라 nanoHUB에서 종합적으로 이용할 수 있도록 할 것이다.

기여자가 그러한 평가 및 영향 정보로부터 혜택을 누리고 이를 제안서 및 홍보

자료에 사용하는 형식으로 이용할 수 있도록 한다.

다른 사회 과학 연구는 이제 다른 연구 그룹에서 수행된다. 2008년 봄, NSF는

“사회기술 시스템의 가상 기구(VOSS, Virtual Organizations as Sociotechnical Systems)”

연구 제안서를 간청하였다. Northwestern (Noshir Contractor)의 한 팀과 Purdue (Michael

Beyerlein)의 한 팀 등 두 가지 제안 팀은 인터뷰를 위해 nanoHUB 사용자 및 이용

데이터 및 nanoHUB 사용자의 액세스를 제공하고자 NCN에 접근하였다. 양쪽 팀 모두

성공적이었으며 우리는 이 팀과 협력하기 시작하였다. 이러한 협력을 통해 우리는

자체 가상 조직에 대한 보다 나은 의견을 얻을 수 있을 것이다. 우리는 또한

nanoHUB 콘텐츠에 대한 첨단 권장 엔진과 같은 우리가 전개할 수 있는

소프트웨어를 확보하고자 한다.

평가는 3.5절에 13페이지 분량의 개요 형식으로 기술되며 90페이지 분량의

세부적으로 제II권의 2절에 기술된다.

교육 및 평가 팀은 NCN 책임자인 Klimeck 및 Adams과 2주마다 만나 프로젝트를

논의한다. 교육 팀은 nanoHUB 사용자 설문에 관한 질문에 영향을 주며 고품질 교육

연구 간행물을 진행시킨다. 이 보고서는 3.4절에 수록된다. Norfolk State와 긴밀한

협조로 노력은 계속되며

125

그 결과 NSU 학생 집단의 커리큘럼 개발이 이루어진다. Mark Lundstrom은 NSU에서

몇몇 강의를 수행하였고 Rappture 전문 대표단은 NSU 이벤트, 미래 테크에

참석하였다.

NCN 학습 자문 위원회(LAB)는 2008년 11월 20일 구성 및 회의를 가졌고 2차는

2009년 4월 1일에 있다. LAB 의장을 맡은 시카고 일리노이 대학의 심리학 특훈

교수인 Prof. James W. Pelligrino와 협의하였다. 그는 아동 및 성인 사고 및 학습과

지난 25년간 평가 및 기관별 규칙에 대한 영향과 관련한 연구 개발 활동에

참여하였다. 1989년부터 중요한 학습 및 기관별 환경을 조성하는데 있어 기술 및

매체 활용을 중심으로 한 수많은 협력 프로젝트에 참여하였다.

전반적으로 NCN은 훌륭한 통로이다. 이들은 2008 SVT 및 이전 SVT에서 제기된

문제에 응답하고 다른 사람들 말에 따르면 NCN은 나노기술 시뮬레이션 및 모델링에

상당한 영향을 미쳤다. NCN은 교육적 툴 범위와 기관별 자료간 격차를 줄임으로써

더 큰 영향을 미칠 수 있다. 이는 반드시 향후 활동에 대한 핵심이 되어야 한다.

2008년 7월 대응:

튜토리얼 및 초기 사용자 가이드와 같은 툴 관련 문서를 작성하는 것은 실제로

6년차에 핵심 포인트가 되었다. 우리는 지속적으로 추가 자료를 개발하고 툴 자체

및 툴 페이지에서 기관별 자료를 보다 명백하게 활용할 수 있는 링크를 만들

것이다.

“반도체 장비 교육 페이지”와 같은 “특수 주제 페이지”를 작성하기 시작하였다. 이

페이지는 특히 수많은 가용 nanoHUB 자료를 종합하며 이는 반도체 장비를

교육하는 전기 공학 커리큘럼의 강좌에서 즉각 사용할 수 있다. 강사는 툴,

튜토리얼 및 심지어 이러한 툴을 이용한 과제물의 단일 위치 링크로 쉽게 찾을 수

있다. Berkeley Nanoscience 툴에서 이미 검증된 바와 같이 이 페이지의 모든 툴을

새로운 나노 휨 체계를 통해 단일 툴로 통합하려는 노력이 진행 중이다. “양자

기계학 입문”, “회로 및 반도체 장비 입문” 및 “전산 전자공학 등 현재 대다수

기술 대학에서 교육되고 있는 강좌의 특별 주제별 페이지에 대한 계획이 진행

중이다.

아직도 추가적인 문서를 통해 첨단 연구 툴의 제약을 설명하고 장치 시뮬레이션

및 툴 이용의 “입문서”로 기능해야 함을 동의한다.

그러한 자료 작성은 시간 소모적이며 반드시 교수진의 관심과 병행되어야 한다.

우리는 지속적으로 가용 자료를 통해 필요한 보충 자료 및 툴 개선에 대한 기여

활동을 촉진하고 다른 사람이 기여할 기회를 찾을 것이다. 핵심 전략은 강좌/툴

페어를 구축하고 이를 전개하며 평가하는 것이다. (이러한 접근 방식은 Berkeley

팀이 개척하였고 현재는 NCN의 모범 사례이다.) 우리는 NCN 집행 위원회와

협력하여 매년 “격차” 목록을 수립한 후 NCN@U 작업 기술서를 구성하여 이러한

격차를 해결할 것이다.

2008년 5월 응답:

실제로 교육 범위에서 격차를 줄이는 목표를 추구할 것이다. 과거에는

5개 툴을 이용한 커리큘럼을 업그레이드하고 새로 전개하였다. 이는

교수진이 과제 및 프로젝트 과제와 함께 대상 수업을 위한 단일 툴을 찾을

수 있는 원스톱 숍이다. Berkeley 나노과학 툴 키트는 상당히 개선되었다.

126

반도체

수업에 관한 ABACUS 툴 키트는 5개월 만에 사용자가 660명을 넘었다.

우리는 엄청난 이용 증가 가능성이 있는 만큼 이러한 툴을 이용한

커리큘럼에 계속 주안점을 둘 것이다.

처음 사용자에게 거의 모든 ABACUS 구성 툴 안내서를 제공하였다.

사용자에게 툴의 물리학, 대상 시뮬레이션 및 툴의 제약을 소개한다. 본

자료는 Purdue의 과학 사이트 책임자인 Dr. Ben Haley의 도움으로 Klimeck

연구 그룹에서 학생들이 제작한 것이다. 실제로 그러한 자료 제작은 시간

소모적이나 학생들이 자신의 툴에 따라 교재를 제작하고 대화 능력을

연마할 수 있다.

우리는 NCN이 특히 관심을 보인 NCN 지원 툴 개념을 도입하였다.

본지에서는 교육 및 연구 코드를 구분한다. 우리는 툴 결과 및 성과를

평가하고 체계적인 과정으로 사용자 문제 및 우려 사항에 대답할 것이다.

지속적으로 이러한 툴의 추가 교재를 개발할 것이다.

최종 사용자에게 도움이 될 추가 정보 필요 여부는 해당 애플리케이션에 적합한 툴,

툴의 수가 증가하면서 보다 중요한 사항을 결정할 것이다.

2009년 5월 응답:

상기에 논의된 바와 같이 NCN 지원 툴 정책을 수립하여 추가 정보를 제공한 툴

세트에 초점을 맞춘다. 또한 다른 툴 개발자가 툴과 관련하여 사용자

커뮤니티에서 제기한 요청과 질문에 대답할 수 있도록 자동 시스템을 구축하였다.

다양한 NCN 사이트간 학생의 상호 활동을 개선해야 한다.

2008년 7월 대응:

우리의 후원 모델을 기반으로(NCN 학생의 절반 이상이 NCN 기금을 받지 못하고

시간제 혹은 짧은 시간 동안 참여하는 경우가 일반적이다), 단일 NCN@U

노드에서 학생의 상화 활동 및 NCN 활동은 난제였다. 학생을 직접 후원하지

않으므로 전산 자료 및 커뮤니티 네트워킹의 혜택을 제공할 수 있다. 과거와는

상황이 크게 달라졌다. NCN@U 노드간 상호 활동 수입은 훨씬 더 어려워졌다.

이러한 문제를 2008-2009의 NCN 집행 위원회의 우선 순위로 설정할 것이다.

버클리 워크숍의 NCN@U 학생 참여로 기록된 바와 같이 일반 워크숍에서

NCN@U의 공동 참여를 통해 일부 상호 활동을 증진하기 시작하였다. Northwestern

및 UIUC는 충분히 지리적으로 가까워 학생 방문이 가능하다 제안 후 학생의

구매는 매우 강력하지 않았다. O'Hare 공항 근처 Big Ten Conference Center에 NCN

학생 회의를 개최하는 상황을 예로 들어본다. NanoHUB 학생 사용자 포럼을

시작할 것이다. 지속적으로 여름 프로그램을 위해 Purdue의 NCN 학생들을

참여시킬 것이며 올해는 SURF 프로그램이다.

2008년 5월 응답:

서로 다른 노드간 학생을 연계하는 것은 여전히 난제이다. 다양한 학생 리더쉽

위원회에서 보다 많은 생활 및 참여를 주입하고자 상당한 노력을 기울였다.

SLC@University 활동에 관한 세부 사항은 제2권의 여러 NCN@University 보고서를

참조한다. SLC를 연결하는 것은 사이트 방문 전달 처음으로 이루어지며 모든 NCN

참석 학생들은 Purdue의 NCN 학생 컨퍼런스에 참여할 것이다.

4가지 과학적 요지 분야의 목표 증대를 위해 툴 및 교육 콘텐트 지원에 필요한

자료의 전략적 시야 부족.

2008년 7월 대응:

애플리케이션 지원에 대한 보다 명확한 과정은 반드시 두 가지 전면, 1) 사용자

140

127

경험 및 2) 툴 지원자의 프레임워크에서 개발되어야 함을 동의한다.

사용자는 어느 툴이 NCN 지원 툴이며 어느 툴이 커뮤니티 기여 및 지여 툴인지

쉽게 확인할 수 있어야 한다. 작년, NCN 홈페이지의 각 과학 주제에 대한 권장

툴을 등록하는 과정을 거쳤다. 우리는 향후 NCN 핵심 지원 툴 및 NCN 커뮤니티

지원 툴을 규정하는 과정을 공식화 하고 사용자에게 보다 명확히 구분하는 웹

인프라구조를 개발할 예정이다. NCN 과학 주제는 지속적으로 임무와 비전에

중요한 툴을 파악하고 이러한 NCN 핵심 툴을 지원하는데 필요한 자료를 보다

면밀하게 확인하도록 요청할 것이다.

툴 지원자는 반드시 사용자 피드백, 질문 및 문제에 관해 보다 잘 통보 받아야

한다. 계속하여 툴 원자가 툴에 관해 게시된 툴이나 질문에 대한 티켓을

인지하도록 웹 인프라구조를 개선할 것이다. NanoHUB 인센티브 추가 개발은 티켓

및 질문을 지원하는 응답을 개선할 것이다. 또한 NCN 집행 위원회는 NCN 사이트

책임 업무 설명서를 확인하여 개선된 사용자 지원으로 할 수 있는 공식 역할을

파악할 것이다.

2009년 5월 응답:

응답 전체 항목을 철저히 파악하였다.

NCN 지원 툴의 개념을 전개하고, 서비스 수준을 연기하며, 툴 형식을 다른

사람에게 구분하고 관련 잘 및 툴 자체를 개선하였다.

지원 툴이 핵심 nanoHUB 팀이 아닌 툴 개발자에게 자동으로 라우팅 되는 자동

시스템을 개발하였다. 각 툴의 질의 응답 포럼은 참여에 대해 보상하는 인센티브

시스템 도입 후 사용자 및 개발자가 훨씬 더 많아졌다. 사용자 및 개발자가 툴

개선 요청을 토론할 수 있는 “위시리스트” 신규 시스템을 개발하였다.

공식적으로 사이트 책임 업무를 설명하고, 사이트에서 공유하며 Purdue,

Northwestern, 및 Illinois에서 업무를 실행하였다.

주요 툴 및 교육 내용에 대한 개발과 선택에 대한 자료 우선순위 선정 노력 부족

2009년 5월 응답:

NCN 지원 툴 개념을 공식화 하여 이러한 문제를 해결하였다.

연구 참여를 위한 전략적 지침이 부족한 현재의 NCN은 해당 분야에서 효과적인

연구 기회를 결정하는 공동 전략을 개발하는 상황과는 반대로, 연구원이 업로드하는

사항이 무엇이건 간에 그 반응은 활발하게 이루어지고 있다.

2008년 7월 대응:

사이트 방문 및 연례 보고서에 수록된 절차는 반응이 높은 것으로 나타날 수 있다.

그러나 과거에는 분명 연간 보고서에서 3가지 과학 주제에 대한 상세하고

전략적인 계획을 보고했음을 지적해야 한다. 올해는 그렇게 하지 않았는데, 이 두

권과 보고서 만으로 충분히 길다고 생각했으나 내년에 이를 또 작성할 것이다.

또한 NCN 관련 교수는 해당 분야에 리더이며, 센터 차원의 활동에 활발히

참여하고 지속적으로 nanoHUB 및 그 툴과 밀접한 충분한 기금의 연구 활동을

주도 및 개발할 것이다.

예를 들어 나노전자는 전략적으로 강화된 활동에서 계속 성공할 것이다.

Lundstrom은 NRI 기금의 INDEX와의 협력에 있어 이론 및 시뮬레이션 요소를

추도하고 MIT의 MSD 센터 FCRP에서 후원하는 이론 활동을 지도한다. Klimeck은

최근 NCN을 노틀담이 담당하는 새로운 NRI 센터, MIND로 연결할 수 있었다.

Klimeck은 또한 자신의 연구 그룹이 주도하는 NSF Peta-Apps 개발 부문에서

성공적으로 완료할 수 있었다. 이 모든 프로그램은 NCN 리더 및 첨단 실험

128

작업의 중요한 관계를 수립한다. 이어 이러한 관계를 통해 툴 개발을 추진하고

중요한 nanoHUB 툴이 탄생한다.

NEMS 주제는 최근 PRIM이라 불리며 공동 PI인 Alejandro Strachan 및 Michael

McLennan과 Jayathi Murthy가 이끄는 국가 핵 안전청이 후원하는 대규모 활동을

유도하는데 성공하였다. Murthy는 이전에 NEMS의 NCN 전략 리더였으며

Strachan은 the NCN@Purdue 프로그램의 교수 책임자이고 McLennan는 HUBzero의

책임 아키텍트이다. UIUC에서 2006년 개설된 IMPACT NEMS는 툴 및 지원

콘텐츠의 추가 자료이다.

새로운 나노광기술의 시대에 중요한 상당 부분은 이미 Northwestern, Purdue, Norfolk,

및 UIUC의 NCN 관련 교수와 함께 존재한다. 일부 툴은 이미 전개되었고 이

단계에서 개발중이다. 가능한 제한된 자료로 상당한 발전을 이루었다고 믿는다.

Purdue은 메타 재료 및 나노 플라스몬의 선두 주자이며 Norfolk State University의

연구 프로그램 개발과 밀접한 연관이 있다. Northwestern은 나노스피어 광학 및

바이오광기술에서 매우 강세이며 버클리는 첨단 실험 활동과 연계된다. 강력한

나노광기술 주제에 있어 고품질 과학 추진력이라 믿는다.

NCN 리더쉽 및 NCN 교수의 이 모든 NCN 참여는 전략적 특성으로 강력한 NCN

지렛대가 될 것이다. 과거에 우리는 연간 보고서에 “과학 주제의 전략 계획”을

작성하였다. 간략하게 우리는 올해 보고서에서는 이를 수행하지 않았다. 우리는

나노 전자공학, NEMS 및 나노바이오 장치에 대한 기존 전략 계획을 다시

검토하고 나노광기술 계획을 수립하며 이 문건을 활용하여 결정을 할 것이다.

2009년 5월 응답:

우리는 보고서 제1권에 4가지 전체 과학 주제 전략 계획의 시놉시스를 수록하였고

제 2권에 전체 전략 계획을 포함하였다. 실제로 NCN 및 해당 분야의 발전 방향에

있어 기회에 개방적이나 전략 계획 및 비전 중심이다.

계속된 교육 자문 위원회 부족

2008년 7월 대응:

2008년 10월까지 교육 자문 위원회를 지정하고 2008년 12월에 첫 위원회 회의를

갖는다. 위원회 회원 선출 기준은 학습 기술, 공학/과학 교육 및 교육 평가와 평가

핵심 분야에서 골고루 대표할 수 있는 것이다.

2009년 5월 응답:

우리의 학습 자문 위원회를 구성하고 2008년 11월과 2009년 4월 회의를 갖는다.

LAB는 교육 연구 팀의 강좌를 평가 및 순위를 정하는데 도움을 주었다. 세부

사항은 3.4절에 수록되어 있다.

툴 실행 시간 및 사용자 경험 측면에서 nanoHUB에서 경험하는 신규 성과 문제를

논의할 필요가 있다.

2009년 5월 응답:

우리는 새로운 문제를 매우 진지하게 받아들였다. 기한 내 해결할 수 있는 몇 가지

문제를 파악하였으며 다른 근본 원인을 조사하기 시작하였다.

사용자 로그인 시 사용자는 툴 액세스, 활동 세션, 회의 등을 요약한 “나의

nanoHUB” 페이지로 이동한다. 해당 페이지에서 1차 로드는 30초 이상 소요될 수

있다. 기술적으로 사이트는 몇 가지 액세스 검증을 수행하여 이러한 특정 사용자에게

어떠한 기능을 제공해야 하는지를 파악한다. 이러한 과정이 매우 개선되었고 로그인

과정은 이제 훨씬 더 빨라졌으며 문제가 해결되었다.

129

NCN-지원 툴 정의를 통해 이제 이러한 선택 툴을 개선하여 전산 시간에 대한 사용자

기대에 부응하고 전산 시 작업 표시줄을 제시할 수 있게 되었다.

OSG 태스크 포스와의 긴밀한 협조로 OSG 및 TeraGrid 제출 과정 성능을 크게 향상

시켰다. 시험 작업은 이제 OSG에서 98% 성공적으로 복원된다.

평행 코드를 실행하는 사용자에게 몇 시간이 아닌 수분 내에 결과를 전달할 수 있는

즉각적인 평행 전산을 실험하기 시작하였다.

툴/콘텐츠 활동의 산업 참여 부족

2008년 7월 대응:

NCN은 연구 커뮤니티 지원을 위해 구축되었고 나노기술로 나노과학을 빠르게

변화시키기 위한 것임을 상기할 필요가 있으며, 기존 산업에 산업적 강점 시뮬레이션

서비스를 제공하기 위함은 아니다. 우리의 임무를 기준으로 NCN은 실제로 산업

활용에 있어 상당히 바람직하게 수행하고 있다. Chris Bowen (TI), Paolo Gargini (Intel),

George Bourianoff (Intel), Dmitri Nikonov (Intel), Mike Garner (Intel), 및 Zoran Krivokapic

(AMD)의 확실한 사용 사례가 있다. 이들은 산업 사회에서 신중한 리더로서

nanoHUB를 상당히 활용하며 일부는 저명한 인용이나 NCN 사이트를 방문하기도

하였다. 또한 일일 작업은 반드시 IP 보호 권리를 위해 회사 내에서 유지되어야 한다.

핵심 센터 연구 프로그램/자료의 비공식 조사에서 2008년 5월 구조 및

장치(FCRP/MSD) 검토는 산업 기반의 검토 패널에서 실행되었으며 nanoHUB의 교육

자료에서 산업의 강한 관심을 보인 반면 툴은 그러한 툴이 회사에 필수적인 경우 이미

가지고 있거나 너무 연구 중심적이므로 유용하지 않았다.

산업 활용 목표 설정에 앞서 또한 656 산업 사용자의 경우(아마도 주로

나노전자공학), 거의 모두 연구 중심의 산업 사용자에 관한 것임을 지적해야 한다.

IBM, HP, Agilent, Freescale, ST, 및 Samsung의 주도적인 산업 연구 그룹은 600명도

안된다. NanoHUB.org의 반도체 장비 시장의 포화 상태를 연구하고 참여하지 않은

커뮤니티를 참여시키고자 한다.

인텔은 “처음부터 전자 공학”이라는 교육 활동에 매우 큰 가치를 확인하고 지난

2년간 NCN와 공동으로 후원하였다. 사이트 방문의 제안 이후 지속적인 원격 교육

시장을 추구하고 있다. 보다 소규모 반도체 산업 커뮤니티에 도달할 통로를 모색할

것이다. 아직 NEMS 및 바이오나노에 강력한 툴이 설정되지 않았으므로 이후 이러한

분야에 도달할 것이다.

2009년 5월 응답:

산업 중심의 연구원과의 컨퍼런스 협력을 통한 일화적인 정보는 그러한 수많은

사용자는 자신의 기업이 사이트 이용에 관해 인지하고 있는지를 우려하는 마음에서

등록 시 스스로를 산업의 역군이라 표현하지는 않는다. 수많은 사람들이 사업주의

도메인 명칭이 아닌 상용 인터넷 서비스 제공업체로부터 그 기원을 가진다는

점에서 가정에서 nanoHUB를 사용하고 있다. 우리의 사용자 조사에 따르면 보다

확고한 발판을 토대로 이러한 일화적 지식을 해석하는바, 사용자의 약 10%가

산업에 종사한다. 이를 90,000명의 전체 사용자로 계산하면 실제 산업 사용자는 약

9,000명에 달한다고 추정된다.

산업 참여를 수용하도록 자문 위원회를 확대해야 한다.

2009년 5월 응답:

반도체 연구 기업(SRC)는 이미 우리의 외부 자문 위원회(EAB)의 7명 구성원

가운데 1명으로 대표된다. SRC는 미국의 거의 모든 주요 반도체 기업을 대표한다.

산업을 따라서 의견을 제시함에 따라 우리의 EAB에서 배제되지 않는다. 다른 과학

•

•

130

주제가 논의되면서 EAB를 확대하고자 한다.

NCN 파트너 기관의 기존 나노광기술 강점을 활용

2008년 7월 대응:

상기 11페이지의 나노광기술은 상기 응답을 확인한다.

2009년 5월 응답 – 추가 의견 없음.

추가 기능을 제공함으로써 사용자와 빌더간 상호 활동을 강화한다.

2009년 5월 응답:

툴에 대해 게시된 툴 티켓 및 질문을 개발자로 다시 라우팅하는 자동 장치를

도입하였다.

NanoHUB는 전자 공학에 관한 책자의 현대 버전의 SEEC 1966에 대한 그래픽 사용자

플랫폼을 제공할 수 있다.

2009년 5월 응답:

NanoHUB.org에 전개된 온라인 강의를 보완하고자 저가의 문고판 강의 노트를

출판하는 월드 사이언티픽과 약정을 체결하였다. World Scientific Publishing은

세계적인 학술 출판업체이다. 싱가포르에 본사를 둔 세계 과학 출판은 과학, 기술,

의료 및 비즈니스 및 경영의 다양한 분야에서 매년 400개 이상의 책과 80개 가량의

저널을 출판한다. 이러한 과정은 무삭제 책자(또한 WSP에서 출판)로 이어지며 21세기

전자 장치 및 교재의 교과서 및 참고서로 기능한다.

지속적으로 nanoHUB를 통해 중학교와 고등학교 및 커뮤니티 컬리지로 확대 개발;

2008년 7월 대응:

중학교와 고등학교로의 확대는 NCN의 공식적인 범위에 속하지 않는다. 그러나

젊은 이들을 겨냥한 세대-nano.org 웹사이트와 초반 활동을 수행하였다. 이를

파트너로 모색하고 있으나 NCN 일정이나 추가 기금에 대한 우선 순위 변동

없이는 우리 자체 예산 만으로 그러한 활동을 강화할 수 없다.

커뮤니티 컬리지로의 확대는 상기 9페이지에 논의된 바와 같이 전문 교육 주제

페이지를 통해 강화될 것이다. 특히 반도체 장비 교육 및 회로와 장비 입문에

관한 주제 페이지는 이러한 학교에서 활용될 것이다.

2009년 5월 응답:

7월 말 NCN 예산을 조정하고 시뮬레이션 중심의 전구 전략을 구축하였다. 예산

재 배정으로 우리는 K-12 콘텐츠 개발 활동을 마무리 하였다.

그러나 커뮤니티 컬리지를 참여시키고 nanoHUB를 사용하도록 도움을 준다. 사이트

방문 시 Deborah Newberry에게 Minneapolis 근처 다코타 대학에서 자신의 nanoHUB

지원 나노교육 프로그램을 발표하도록 할 예정이다.

학술 부문과 산업 중심의 마케팅 캠페인을 통해 nanoHUB의 인식을 보다 광범위한

청중에게로 증대한다.

2008년 5월 응답:

우리는 가을과 봄 학기 초반에 Dear 대학 서신을 통해 nanoHUB를 마케팅하고자

한다. 지속적으로 커뮤니티 컨퍼런스에서 nanoHUB의 광고지를 배포하고 수많은

PI는 과학 토론에서 자신의 툴과 과학을 강조하도록 한다. 우리는 일일 마케팅

임무를 수행할 통신 전문가를 채용하였으나 또 다른 기회로 인력을 잃었다. 그

임무는 다시 공석이 되어 게시되었고 곧 충원되기를 희망한다.

UTEP 및 NSU를 대학원 연구에 통합 및 참여;

2008년 7월 대응:

과거 Purdue 및 Norfolk State의 연구 상호 활동을 촉진하는데 상당히 성공하였다.

예를 들어 커뮤니티 연구 코드 Abinit는 Norfolk의 연구 목표 달성을 위한 Norfolk

• •

•

131

및 Purdue간 공동 투자로 Rappture화 되었다. 이는 올해 보고되지 않았는데 툴은

3월 31일 기한 보고서에 전개되지 않았기 때문이다. 또한 메타재료 및 플라스몬에

대한 확실한 “연합 연구” 관계가 진행 중이다.

우리는 NCN의 UTEP의 새로운 참여는 마찬가지로 연구 참여에 대한 긍정적인

결과를 도출할 것이라 확신하나 기존 예산으로 UTEP의 보다 대규모 프로그램을

지원할 수 있을지 우려된다.

2009년 5월 응답:

NSU와의 상호 활동으로 상당히 진행되고 있다. NSU는 NSF-STC와 같은 대규모

제안서에 대한 NCN 참여를 완전히 강화할 수 있다. Purdue는 2009년 4월 제출된

NSU 주도 STC 제안에 참여하였다. NCN SURF 프로그램의 UTEP 학생의 지속적

참여와 UTEP 교실 내 nanoHUB의 이용 증가로 또한 확실한 UTEP 참여에도

진보를 이룰 것이다.

산업과의 상호활동 증대로 툴과 콘텐츠 활용 범위를 확대한다..

2009년 5월 응답:

상기 산업 참여에 관한 토론을 참고한다.

너무 빠른 사용자 및 툴/콘텐츠 수 증가로 적절한 사전 계획 및 자료 없이는

nanoHUB 사용자를 압도할 수 있다.

2009년 5월 응답:

NCN 지원 툴 개념을 정의하여 우리는 스스로 공유할 새로운 툴이 있는

커뮤니티로 제한하지 않고 툴 처리 측면에서 진일보하였다. 위키/주제별 페이지를

도입하여 사용자는 자신의 주제별 페이지를 작성하고 콘텐츠를 종합 및 링크할 수

있다. 또한 즐겨찾기 목록 및 페이스북, 트위터 및 구글과 같은 인맥 네트워크

사이트와 상호 링크를 도입하여 사용자는 좋아하는 항목을 “우선 선택”할 수 있고

전용 페이지에 호스트할 수 있다.

또한 nanoHUB의 검색 알고리즘을 개선하였다.

심각한 종단간 성능 문제(보이지 않는 결함 등)는 nanoHUB의 효율성을 떨어뜨린다.

2009년 5월 응답:

상기의 성능 증가 및 그리드 결함률 감소에 관한 주기를 참조한다.

툴과 콘텐츠 개발에 있어 명확한 우선순위 부족

2008년 7월 대응: 10페이지와 연속하는 11페이지의 응답을 참조한다.

2009년 5월 응답: 상기 추가 응답을 참조한다.

학부생의 불만족은 입문 차원의 튜토리얼 개발과 같은 새로운 조치를 취하지 않을

경우 계속 증가될 것이다.

2008년 7월 대응:

제안서에 수록되어 있고 현재까지 이어지는 NCN 전략을 회상하는 것이 유용할

것이다. 이는 대학원 수준으로 시작되었고 현재 확실히 시작된바, 고급 학부생

수준으로 진행되고 있다. 이를 위한 자료는 극히 일부이고 학부생 커리큘럼

초기로 보다 진행해야 한다. 그러나 이제 막 시작 단계이고 가급적 협력 및 강화

작업을 통해 예비 대학 학생들을 위한 교재를 마련해야 한다. 사이트 방문시

우리는 nanoHUB의 학부생 활용에 관한 매우 1차적인 데이터를 보여주기로 하였다.

아마로 실수였다. 실제로 학부생이 만족하지 않았는지 확실치 않았다. 우리의 첫

번째 임무는 확보된 데이터를 이해하는 것이다. 우리의 교육 팀은 학부 내에

사이버 활성 학습 자료를 가장 잘 활용하는 방안을 이해하고자 한다. 보다 나은

132

데이터 및 세심한 분석을 통해 학부생을 위한 자료층을 늘리고 강사에게 학부생에

대한 긍정적 효과를 위해 전개하는 방식에 관한 안내서를 제공할 것이다. 가령

9페이지의 추가 튜토리얼 개발 계획에 관한 주기를 참조한다.

2009년 5월 응답:

대상 청중에게 올해 실시한 사용자 설문에 따르면 nanoHUB에 꽤 긍정적으로

만족하고 있다. 분석 결과는 또한 만족이 학부생 집단 내에서 다르게 나타나며

신입생의 만족도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 우리는 계속하여 이 분야를

연구하고 그러한 집단에서 만족할 수 있는 nanoHUB 콘텐츠를 개선할 것이다.

교육 프로그램은 특히 nanoHUB와 비교하여 프로그램에 대한 목표 및 기대치에

대해 성과가 부족하다.

교육 프로그램은 특히 nanoHUB와 비교할 때, 해당 프로그램의 목표와 기대치에

못미치는 성과를 거두고 있다.

2008년 7월 대응:

6&7페이지의 교육 팀 형성에 관한 주기를 참조한다.

2009년 5월 응답: 상기 추가 의견을 참조한다.

초기부터 NCN의 지속성을 고려할 필요가 있다.

2009년 5월 응답:

이러한 지속성 문제를 진지하게 생각하여 지속성 모델의 몇 가지 측면을 크게

개선하였고 Purdue는 캠퍼스의 모든 HUB에 대한 지속성 태스크 포스를 구성할

것이다. 세부 사항은 지속성에 관한 3.8절의 12페이지를 참조한다.

SVT는 NCN이 이러한 프로젝트에서 활용될 기금을 추가로 설명하고 전문성과 기능

확보를 위해 4가지 과학의 목표 달성에 중요하다고 판단되는 프로젝트를 선정할

것을 제안한다.

2008년 7월 대응:

11페이지의 나노광기술 구축에 관한 응답을 참조한다.

Purdue는 불충분한 소수 교수를 NCN에 참여시키고 모든 주요 NCN 파트너에

진학률이 낮은 소수 학생 등록률을 높이는 등 올바른 수행 기록을 검증해야 한다.

NCN은 파트너와 함께 모든 캠퍼스에 불충분한 그룹의 참여를 증가하는 전략을

수립해야 한다.

2008년 7월 대응:

NCN의 활동의 일부로 Purdue는 NCN에 참여할 교수진에 6개의 새로운 교수직을

배정하였다. NCN 책임 공동 회장을 맡고 있는 조사 위원회 및 8명의 신임 교수는

실제로 8명 중 4명이 소수민족 교수이거나 여성이며 현재 NCN에 참여 중이다.

NCN은 Purdue에 이미 배정된 8명 이상의 교수진을 추가 배정하도록 요청할 수 없다.

NCN은 이와 다른 다양한 교수와 협력하여 NCN에 참여시킬 것이다. 이러한 목표에

대하여 청중에 아프리카계 미국인 Purdue 교수진을 확인할 것이다. 우리는 그를

사이트 방문에 초빙하여 참여하기를 희망하면서 NCN에 관한 사항을 파악하도록

하였다.

불충분한 소수 민족의 등록을 높이는 것은 nanoHUB를 활용할 수 있는 강좌를

교육하는 소수 기관에서 직접 교수진을 대상으로 할 수 있고 이후 이곳에서 학생을

모집할 수 있다. 상기 9페이지에서 우리는 “특수 주제 페이지”를 통해 교수진이

수업에서 nanoHUB의 턴키를 활용할 수 있는 추가 교재를 개발하는 방안을 논의한다.

우리는 소수 민족 기관을 대상으로 이러한 nanoHUB 자료를 마케팅하고 NSU 및

UTEP와 협력하여 이러한 자료를 개발할 것이다.

133

우리는 모든 NCN 협력 기관이 7년차 작업 기술서에 부족한 그룹의 참여를 늘리는

계획을 언급하도록 요청할 것이다.

2009년 5월 응답:

실제로 논의된 옵션을 모색하였다. UIUC에 새로운 교수를 참여시켰고 지속적으로

특수 주제 페이지를 구축하였다.

SVT가 이러한 임무의 큰 규모를 감안하더라도 SVT는 여전히 NCN의 임무인 경우

품질 관리를 유지한다.

2008년 7월 대응:

상기 10페이지에 논의된 바와 같이, NCN은 공식적으로 커뮤니티 지원 툴로부터

“NCN 지원 툴”을 파악 및 구분할 것이다. NCN은 툴 사용자와 툴 지원자간 대화를

개선한다.

2009년 5월 응답:

상기에 논의한 바와 같이 NCN 지원 툴 개념을 구축하였다.

교육 전략은 작년부터 개선된 것으로 파악되나, SVT 팀은 NCN이 2007-2008 기간

동안 교육 자문 위원회를 수립한 것으로 예상하였다.

2008년 7월 응답:

상기 11페이지에서 향후 수 개월 동안 교육 자문 위원회 참여 노력을 확인한다.

2009년 5월 응답: 이 주제에 관해 상기 추가 주기를 참조한다.

SVT는 완전히 온라인 시뮬레이션 툴에 통합된 신규 강좌의 전개를 확인하게 되어

기뻤다. 그러나, SVT는 학부생 교육이 여전히 취약하다고 판단하였다. 결국, NCN

교육 팀은 일부 학부생의 불만족 사항에 대한 원인을 추가로 파악하고 강사가

nanoHUB를 최대한 활용할 수 있는 방안에 대한 지침서를 개발하기로 하였다.

상기에 추가로, SVT 팀은 학부생에게 복잡한 나노기술 개념을 교육할 다른 방식을

찾도록 제안하였다.

2008년 7월 대응:

이러한 조사 분야는 교육 팀원인 Sean Brophy에게 핵심적 문제이다.

2009년 5월 응답:

3.4절에 논의된 바와 같이 이러한 교육 연구 문제는 개선되고 있다.

결국, SVT 팀은 NCN이 직면한 두 가지 문제에 우려를 표했다. (i) 성장 및 (ii) 지속성

관리. 성장 관리 분야에서, NCN은 인프라구조와 nanoHUB 간 균형을 유지하는

방안을 논의하였다. NCN은 또한 소프트웨어 툴 및 마케팅 전략을 논의하여 사용자

지원을 구축하고자 하였다. 그러나 지속성에 관한 명확한 계획은 아직도 NCN에서

수립해야 할 과제이다. SVT는 NCN이 10년 이상 지속성에 대한 옵션을 평가하는

동시에 개방형 소스 원칙, 고품질 툴, 우수한 교재를 개발하고 나노기술 이외 분야로

확대해 나갈것을 강력히 제안한다.

2008년 7월 대응:

우리도 동의하며 상당히 진행하였다. 현재 별도의 사이버인프라구조 지원 및 개발

프로그램에 HUB zero를 확대하였고 이러한 활동에 대한 지원과 함께 연간 약

$1M을 확보하였다 HUBzero 지원을 위한 컨소시엄 형성 단계를 시작하였다.

확실한 사이버인프라구조 지원 및 개발 조직을 구축하는 것은 우리의 지속성

계획에 필수적인 구성 요소이며 상당히 진행되었으나 솔루션의 일부분일 뿐이다.

지속성을 진지하게 받아들여야 한다. 이는 정기적인 디렉터 차원의 논의 대상이자

134

NCN의 계획 절차의 일부이다.

2009년 5월 응답:

지속성 문제를 진지하게 검토하며 일부 지속성 모델 측면을 개선하였다. Purdue는

캠퍼스의 모든 HUB에 지속성 태스크 포스를 구성할 것이다. 세부 사항은

지속성에 관한 3.8절의 12페이지를 참조한다.

4곳의 협력체 Purdue, UC Berkeley/Lawrence Berekely National Laboratory (LBNL), UIVC,

및 NW는 확실한 NCN 연합 연구, 교육 및 확대 활동이 이루어지고 있으나 SVT에는

NSU 및 UTEP가 주로 확대에 주력하는듯 보였다(이 두 기관의 대학원 학생이

제출한 모든 포스터는 확대 활동에 주력). SVT는 NCN 연합 연구에서 NCN 지원

대학원생의 통합을 통해 연구 기관과 NSU 및 UTEP간 협력을 강화할 것을

제안하였다.

1)

2008년 7월 대응:

주로 학생 지원 전용 NCN@Purdue 비용 분담 기금은 연구 활동 참여 및

nanoHUB의 연구 결과 성과를 중심으로 한다. 예를 들어 커뮤니티 코드인 Abinit

전개에 관하여 NCN@Norfolk 팀과 협력하고 보다 면밀하게 요건을 검토하고자

한다. NCN 여름 프로그램에 NSU 및 UTEP 대학원 학생을 포함시켜 NSU 및

UTEP의 NCN 및 NCN 연합 연구간 링크로 역할하도록 한다.

또한 NCN 네트워크 이외의 NCN을 보완하는 강력한 연구 협력 관계를 지적해야

한다. 가령 메타재료 및 나노플라스몬에 관한 NSU 및 Purdue간 협력 관계이다.

2009년 5월 응답:

Purdue는 2009년 4월에 제출된 NSU 주도 NSF-STC 제안서에 관해 NSU와

협력하였다. NSU는 NCN 참여를 통해 얻을 수 있는 강화 효과를 매우 유리하게

활용한다.

강력한 상호 활동은 연구 및 교육 분야 툴 전개 및 콘텐츠 포함 활동을 통해 파트너

기관 별로 이루어진다. UC Berkeley/LBNL은 교육 목적으로 nanoHUB에 자료

시뮬레이션 툴을 전개하는 데 있어 우수한 진행 상태를 보여주고 있다. 그러나

SVT에는 이전에 보고서에서 언급했듯이 협력 기관의 연구 및 대학원생의 상호

협력은 취약하였다고 판단되었다. 특히 이전 사이트 방문에서 제기되었으나 협력

기관의 대학원생 협력에는 개선이 없다.

2008년 7월 대응:

버클리 워크숍의 NCN@U 학생 참여로 기록된 바와 같이 일반 워크숍에서

NCN@U의 공동 참여를 통해 일부 상호 활동을 증진하기 시작하였다. Northwestern

및 UIUC는 충분히 지리적으로 가까워 학생 방문이 가능하다 제안 후 학생의

구매는 매우 강력하지 않았다. 가령 O'Hare 공항 근처 Big Ten Conference Center에

NCN 학생 회의를 개최해 볼 것이다. NanoHUB 학생 사용자 포럼을 시작할 것이다.

NCN 집행 위원회는 이러한 주제를 2008-2009의 우선 순위로 설정할 것이다.

2009년 5월 응답:

서로 다른 노드간 학생을 연계하는 것은 여전히 난제이다. 다양한 학생 리더쉽

위원회에서 보다 많은 생활 및 참여를 주입하고자 상당한 노력을 기울였다. SLC를

135

연결하는 것은 사이트 방문 전달 처음으로 이루어지며 모든 NCN 참석 학생들은

Purdue의 NCN 학생 컨퍼런스에 참여할 것이다.

MERLOT(학습 및 온라인 교육을 위한 멀티미디어 교육 자료) 및 NCLT(나노크기

과학 및 공학의 학습 및 교육 국립 센터)간 교육 협력은 보고서에 간단히

언급되었다. 짧은 설명만으로는 SVT가 이러한 두 센터의 상호 활동을 평가하기

어려웠다. NCN의 주요 영향은 교육에 관한 것이었으므로 SVT는 이와 다른 교육

센터간 보다 밀접한 상호 협력을 추구할 것이다.

2)

MERLOT(학습 및 온라인 교육을 위한 멀티미디어 교육 자료) 및 NCLT(나노크기

과학 및 공학의 학습 및 교육 국립 센터)간 교육 협력은 보고서에 간단히 언급되었다.

짧은 설명만으로는 SVT가 이러한 두 센터의 상호 활동을 평가하기 어려웠다. NCN의

주요 영향은 교육에 관한 것이었으므로 SVT는 이와 다른 교육 센터 간 보다 밀접한

상호 협력을 추구할 것이다.

2008년 7월 대응:

한동안 NCLT 주최 세미나를 호스트 하였고 Northwestern의 Prof. Hersam 등과 같은

NCLT PI와 상호 활동하였다. 실제로 nanoHUB를 통해 전체 강좌를 호스트하고

있다. NCLT Director, Bob Chang은 NCN 외부 자문 위원회 회원이다.

MERLOT과의 연계는 지난 과거에 2가지 이유에서 활동을 중단하였다. 우선

MERLOT 웹사이트는 nanoHUB 자료를 커뮤니티에서 동료 검토할 효과적인

방법이 되리라 전망하였다. 그러나 171개 항목 중 어느 것도 검토되지 않았고

불과 극소수만이 MERLOT에서 “개인적인 콜렉션”일부가 된다. 동료 검토를 위해

MERLOT에는 인센티브 시스템이 구축되지 않았고 동료 검토 확보를 위해 매우

전망 좋은 분야로 인식하지 않는다. 그러나 MERLOT은 nanoHUB 콘텐츠를

“광고”하는 합리적인 방법이 될 것이다. 우리는 얼마나 많은 nanoHUB 사용자가

MERLOT을 통해 우리를 검색하였는지 확인하고자 분석을 수행해야 한다. 두

번째로 MERLOT 연계를 게시했던 개인은 nanoHUB 팀을 떠났고 실제로 이러한

연계를 추진할 기술 챔피언은 없다.

2009년 5월 응답:

MERLOT의 추가 진행 사항 없음. NCLT와 좋은 상호 관계를 유지.

SVT는 NCN이 Teragrid 및 Open Science Grid (OSG)를 활용하는 것을 확인하고 흐뭇해

했다. OSG와의 협력은 NCN에 보다 많은 전산 자료를 제공하는 동시에 OSG 대학

협력체간 NCN 자체를 홍보할 수도 있다. 그러나, 결함 문제를 해결하기 위하여

NCN과

산업간 협력은 주로 개인 PI 중심인 듯 하다. 보고서는 나노전자 공학이 산업 기금의

컨소시엄과 밀접한 관계가 있다고 언급하였다. 그러나, 언급된 유일한 공식적

구성원은 인텔과 IBM이었고, 이전에 언급된 바와 같이, 자문 위원회의 산업

참여가 부족하였다.

2009년 5월 응답:

OSG 태스크 포스와의 긴밀한 협조로 OSG 및 TeraGrid 제출 과정 성능을 크게 향상

시켰다. 시험 작업이 현재 OSG의 98% 성공적으로 반환된다.

NCN 및 산업간 협력은 주로 개별 PI 기반인 듯 하다. 보고서에 따르면 나노

전자공학 주제는 산업 후원 컨소시엄과 밀접한 연관이 있다. 그러나, 언급된 유일한

136

공식적인 구성원은 인텔 및 IBM이며, 전술한 바와 같이, 자문 위원회의 산업 협력이

부족한 실정이었다. SVT는 NCN이 자체 nanoHUB 연구 관련 툴을 기반으로 연간

교육 세션을 산업 구성원들에게 제공함으로써 nanoHUB 이용 실태를 개선할 것을

권장한다.

3)

2008년 7월 대응:

공식적인 NCN 산업 회원은 인텔과 SRC이다. SRC는 NCN 외부 자문 외원회로

대표된다.

우리는 사용자가 자신의 경험을 공유하고, 말하는 플랫폼을 확보하며 툴

“위시리스트”에 대한 개인적 의견을 더욱 추가할 수 있는 nanoHUB 사용자 포럼

구축에 관하여 논의하였다. 이는 분명 산업 사용자의 초빙이 포함될 것이다. 산업

사용자 전용 워크숍에 참여할 수 있는 중요한 대규모 산업 사용자를 확보할 수

있다고 생각하지 않으나 이를 조사할 것이다.

상기에서 우리는 일부 세부 사항에서 이미 산업 활용에 관한 영향을 논의하였다.

2009년 5월 응답:

보다 대규모 nanoHUB 사용자 컨퍼런스가 계속되도록 논의. NanoHUB 히트수가

100,000을 기록했을 때 보다 큰 이벤트로 한 단계 도약하고자 한다.

SVT는 콘텐츠 및 툴 포함 측면에서 보다 높은 우선 순위의 부족(전년도 다른

SVT에서 지적된 사항)에 우려를 표했다. SVT 팀은 NCN이 4개의 주요 핵심 분야에서

콘텐츠를 늘릴 수 있는 협력 활동을 통해 프로젝트 비전을 지원하는 전체 전략을

수립하도록 권장한다. 위원회는 포함된 자료 수와 관련하여 메트릭스나 목표가 제3의

기여 활동 특성으로 이루어 질 수 없음을 충분히 이해하고 있으나, NCN 팀은 또한

다음 사항을 탐구해 볼 수 있다.

콘텐츠 포함 여부 논의를 위해 특정 분야에서 팀과 협력할 수 있는 메트릭스 수립.

추가적인 관장 페이지 또는 자료간 보다 “밀접성”을 확보할 수 있는 다른 접근

방식(예를 들어 튜토리얼을 툴과 링크)에 관한 목표 설정.

사전 우선 순위 충족을 위해 NCN 내에 콘텐츠 생성 활동 지침 수립

2008년 7월 대응:

이는 좋은 제안이다. 우리는 NCN 파트너로부터 2008-209년 동안 수정된 작업

기술서를 질문하여 이러한 문제 일부를 해결하고자 한다. 8월 말 상기 세 가지 게시

항목에 대한 보다 공식적 계획을 수립하여 NCN 집행 위원회에 제출할 것이다.

2009년 5월 응답:

월별 NCN 컨퍼런스 회의 중간에 참여하는 기술 사이트 책임자간 추가 컨퍼런스

회의를 소집하였다. 이는 생산 수준의 활동 문제를 해결하는데 도움이 되었다.

사이트 책임자에게 수치화 할 수 있는 성과 메트릭스의 매우 확실한 작업 기술서를

작성하도록

요청하였다. 실제로 각 NCN@University 사이트에 자체 콘텐츠 생성 및 해당

콘텐츠의 사용자 수를 보고한다.

SVT는 nanoHUB 측면에서(nanoHUB 인프라구조, 과학적 애플리케이션 및 일반적인

콘텐츠) 다음 단계를 권장하고 일부는 SVT 팀 질문과 관련하여 수록되었다.

137

애플리케이션 및 보충 자료 선택 안내를 위해 명확히 규정된 계획을 구축한다.

추가 커뮤니티 지원 피드백 체계 및 공고(기능 위시리스트, 버그 추적, 툴당 블로그

등)를 제공하여 사용자와 툴 제작자간 상호 활동을 강화한다. 툴 제공자의 툴에는

새로 출시된 경우 변경 로그를 쉽게 업데이트할 수 있는 방법이 포함된다. 이는 또한

최종 사용자가 툴 기능을 보다 쉽게 검색하고 이해할 수 있도록 제출과 동시에 툴

제작자로부터 추가 정보를 수입할 수 있는 경우가 포함될 수도 있다.

일부 가장 인기 있는 툴에 대한 보충 과정을 개발한다.

TeraGrid 및 OSG와 보다 긴밀히 협력하여 결함률을 낮춘다.

고급 서비스 활용을 평가한다.

종단간 성능 문제 및 사용자 피드백 요건(NSF SDCI 후원에서 지원하는 공동 작업)을

낮추기 위해 보다 스마트한 작업 제출 및 성과 예측 툴을 조사한다.

2008년 7월 대응:

이는 좋은 제안이다. 일부는 상기 의견에 수록되어 있다. 나머지 항목의 경우 8월

말까지 계획을 수립할 것이다.

뼈대가 되는 프레임워크 보충 nanoHUB를 추출하고, 이를 콘텐츠와 별도로 포장하여

사용자에게 콘텐츠 및 툴 관리를 위해 다른 프로젝트로 배포하는 HUB zero

프로그램은 내년 강력한 분야이지 명확한 핵심 영역으로 확인되었다. SVT는

애플리케이션 및 기관별 파트너(최초의 것을 우선적으로 작업하는 것 이외) 모두의

우선 순위를 정하는 과정을 공식화하여 지속적인 지원 부담의 요건을 해결하고

단순한 전개 건수를 넘어 이 분야에서 몇 가지 성공의 메트릭스를 구성하도록

제안한다.

2009년 5월 응답:

Associate Vice President for Research Computing에 보고하는 HUBzero 조직이 구성되었다.

비용 “리차지 센터”를 통해 소프트웨어 개발자에게 요금을 청구할 수 있고, 이 그룹의

향후 3년간 Purdue의 투자액은 $1,875M이 될 것이며 HUBzero 컨소시엄 구축은 한

명의 회원이 양해 각서를 체결한 가운데 진행 중이다.

사이버인프라구조 측면에서 SVT는 nanoHUB 및 온라인으로 이용 가능한 시뮬레이션

및 강의 자료의 수에 좋은 인상을 받았다. 분명, nanoHUB가 현재의 위치가 되기 까지

엄청난 노력이 뒤따랐고 연구원의 nanoHUB 활용을 예증하는 예시는 훌륭했다.

NanoHUB 전산 클러스터 외에, NCN의 전산 능력/용량은 Open Source Grid (OSG) 및

TeraGrid와의 긴밀한 협조로 크게 강화되었다. nanoHUB 및 OSG/TeraGrid 간 연결은

장기 실행 작업의 속도를 높이고 사용자 만족도를 높인다. 그럼에도 불구하고, SVT에

제출된 조사 결과에 따라 일부 사용자가 경험하는 종단간 성능 문제를 해결해야

한다. 이와 관련하여 사이트 방문 중 NCN 팀의 응답으로도 해결해야 할 문제가 남아

있는 것이다.

2008년 7월 대응:

종단간 성능 문제를 모니터하여 생산성 문제를 해결하는 것은 어려움을 동의한다.

툴의 예상 런타임 측면에서 상기에 언급된 일부 항목은 매우 중요한 추구

항목이다.

2009년 5월 응답:

상기의 성능 문제 및 개선에 관한 주기를 참조한다.

138

NCN은 연구 및 교육을 위한 독자적인 사이버 기반 협력 전산 자료이다. 전체적으로

전산, 구체화 및 사이버인프라구조 품질은 매우 높다. NCN 네트워크는 기관 참여

중인 학생 및 교수 사용자간 협력 활동을 촉진한다. 그러나, 산업의 등록 사용자

비율은 낮은 편이다(불과 약 9.3%). SVT는 리더쉽 팀이 비교적 낮은 수의 산업

사용자의 이유를 파악하도록 권장한다.

2008년 7월 대응:

11&12페이지의 이 문제 응답을 참조한다.

2009년 5월 응답:

이 주제에 관해 상기 추가 주기를 참조한다.

다양성 측면에서, 학생 그룹과의 회의를 통해 판단할 때 학생 커뮤니티에서 여성과

진학률이 낮은 소수 그룹이 크게 증가하였다. 그러나 SVT 팀은 여성의 리더쉽 역할

비중이 매우 취약하고 이는 가까운 장래에 NCN 리더쉽 팀에서 해결해야 한다고

관찰하였다.

2008년 7월 대응:

우리는 리더쉽 책임을 여성과 소수 민족으로 확대할 수 있도록 NCN@U sites의 순환

리더쉽을 구축할 계획이다.

2009년 5월 응답:

Northwestern University의 Tamar Seideman과, NSU의 Suely Black을 사이트 각각의 교수

책임직으로 순환시켰다.

139

제4장 인프라구조

4.1 기관별 구성

NCN은 1) 대학 및 전략 파트너의 네트워크 및 2) 일련의 과학 및 사이버인프라구조

파트너로 조직되었다. 이 두 보완적 구성은 NCN의 성공에 필수적이다.

4.1.1 대학 네트워크로서의 NCN

Norfolk State University Northwestern

University Purdue University

University of California, Berkeley

Urbana-Champaign의 일리노이 대학

El Paso의 텍사스 대학

Purdue University는 NCN의 기관 책임자이자 전체

프로그램 관리 책임을 맡고 있으며 미들웨어, 소프트웨어 및 교육 기술 개발 및 평가

담당이다. Purdue는 또한 NCN의 과학 게이트웨이인, nanoHUB.org를 전개, 운영 및 지원할

책임이 있다. NCN은 몇몇 대학에서 전산 전문가와 보다 폭넓은 나노기술 커뮤니티

모두를 참여시킬 웹 기반 인프라구조 및 커뮤니티를 구축하기 위해 비전을 공유한 몇몇

대학의 교수진과 함께 시작되었다. 이러한 접근은 NCN을 구축하고 성공적으로

이끌어나가는데 효과적이었다. 2년 전, NCN은 각 NCN 노드에 "NCN@University"

프로그램을 배치함으로써 새로운 조직적 모델로 크게 전환하였다. 이 프로그램은

nanoHUB.org를 사용하고 그에 대한 새로운 자료를 개발하는데 있어 각 캠퍼스를

참여시키고 매우 확실한 NCN 입지를 확보한다. 이들은 또한 NCN에 학생, 확대 및

다양성 프로그램에 관한 핵심 포인트를 제시한다. 4개의 대형 프로그램은 과학

중심이나(일리노이는 나노의료, Northwestern은 전산 화학, 버클리는 NEMS이고 abinitio는

시뮬레이션, 그리고 Purdue는 나노 전자공학) 보다 넓은 범위의 활동에도 참여한다.

Norfolk State University 및 UTEP의 보다 소규모 프로그램은 확대 및 콘텐츠 조회에

주력한다.

각 NCN@University 프로그램은 강력한 소프트웨어 및 프로그램 관리 능력을 갖춘

교수진 및 전문 사이트 책임자가 주도한다. 이들 사이트 책임자는 NCN 배포 IT 팀의

일원으로 Purdue의 중앙 팀과 협력한다. 또한 로컬 사용자에게 NCN 나노기술(Rappture와

같이)을 교육 및 지원하고 nanoHUB를 통해 자신의 기관의 시뮬레이션 툴을 가능케 한다.

이들 프로그램은 또한 캠퍼스 내외 교육 프로그램에 관한 nanoHUB 이용을 촉진하고

로컬 NCN 학생 및 다양성 프로그램을 지원하는 동시에 이를 NCN 차원의 활동과

연계할 책임도 있다.

NCN의 두 번째 5년 동안 이러한 성공적인 6개 프로그램은 성장을 위한 전략에 중요한

역할을 수행할 것이다. 우리의 외부 자문 위원회(EAB)는 NCN@University 프로그램을

2008년 4월과 2009년 검토에서 우수한 성과로 판단한다. 전문 사이트 책임자는 관련

프로젝트 협력관계를 통해 교수를 자신의 대학에 참여시키는데 효과적이었다. 이러한

프로젝트 협력 접근 방식은 nanoHUB 커뮤니티를 이제 보다 빠르게 발전시키는데,

사이트 책임자는 NCN 증진을 위해 풀타임으로 작업하기 때문이다. 프로젝트 파트너와

함께 사이트 책임자를 활용하는 이점은 nanoHUB.org의 새로운 콘텐츠를 전달함에 따라

커뮤니티에 대한 보다 많은 가치를 수립할 수 있는 NCN 기금의 훨씬 더 효과적인

140

지렛대이다.

UTEP 교수 사이트 책임자 Prof. Beth Gardner가 떠나면서 NCN@UTEP 프로그램은

계속하여 Prof. Greg Lush의 새로운 지도하에 계속 재 정의해야 한다. Norfolk State

프로그램은 PREM과 같은 센터 차원의 활동 및 대형 NSF-STC 제안에 대한 NCN 투자를

성공적으로 강화할 수 있었다.

4.1.2 사이버인프라구조 및 과학과 협력하는 NCN

NCN의 임무는 나노기술 발견, 학습 및 참여이나 주요 전략은 사이버인프라구조에서

전개되었다. 나노기술에서 프로그램 영향을 유지하고 증가하는 동시에 임무 진행에

필요한 혁신적인 사이버인프라구조를 지원하고 개발할 수 있는 체계적 조직을

규정하였다.

하기 그림은 센터 차원의 활동과 전략 협력과 이 활동의 시너지적 조합과 관련된

NCN을 나타낸 것이다.

그림 4.1.1: NCN은 사이버인프라구조(CI)를 통해 나노기술의 진보를 실현 및 가속화하는 동시에 나노과학

연구원 커뮤니티를 위한 주요 국가 자료를 구축한다. NCN은 센터 차원의 CI 전략을 센터 차원의 과학

전략과 연계하여 일련의 전략 파트너를 통한 보다 광범위한 영향력을 구축하였다. 핵심 활동(적색)은

NCN에서 후원(또는 일부)한다. 파트너(청색)가 수행하는 연구는 후원하지 않는다. 기금은 전략 파트너의

연구 결과를 nanoHUB.org 및 nanoHUB 서비스로 전환하는 단계에 있다. 전환은 또한 시뮬레이션 중심 연구

전략에 대한 초기 자본이 포함된다.

nanoHUB.org는 NCN 전략의 핵심이다. 학생 및 교수를 대상으로 한 교육, 소프트웨어

개발 및 전산 기술, 다양성 프로그램 및 확대 프로그램과 새로운 활동의 시작을 위한

자본의 NCN 프로그램으로 보완된다. NCN은 4가지 과학 주제로 추진되며 서비스를

제공하고 참여하도록 의도된 커뮤니티의 요건에 부합하는지 확인한다. 각 과학 주제는

전략적 계획이 있으며 모든 자료 투자에 관한 기준선 게이지를 제공한다. 4가지 과학

중심 연구 전략은 올해 시작되어 모델링 및 시뮬레이션과 실험을 연계한다. 지렛대가

141

NCN 전략의 핵심이다. 사이버인프라구조 활동은 NCN이 후원하는 센터 차원의

프로젝트이다. 나노기술에 엄청난 영향을 미치기 위해 이 과학 주제는 스스로

집약적으로 노력해야 한다. 이는 NCN을 추진하는 연구를 후원하는 과학 파트너를 통해

수행한다. NCN은 1) NCN/nanoHUB 기술을 통해 파트너의 연구를 실현하고자 하는

활동을 지원하고, 2) 파트너의 소프트웨어 및 교육 콘텐츠를 nanoHUB를 통해 전체

나노기술 커뮤니티의 고급 자료가 되도록 전환하는 작업을 지원함으로써 이들 파트너를

참여시키는 “결속 후원금”을 제공한다.

4.2 리더쉽, 교수 및 학생 팀 및 다각화

리더쉽 역할은 올해 NCN 내에서 변화되고 있다. 2009년 5월까지 NCN 책임자는 교수인

Mark Lundstrom, Donald 및 Purdue University의 전기 컴퓨터 공학 특훈 교수인 Scifres였다.

Prof. Lundstrom은 연구, 교육 및 학술 행정에서 28년 이상의 경험을 가지고 있다. 교수

Gerhard Klimeck는 NCN의 기술 부책임자이며 NCN의 전산, 사이버인프라구조, 및

소프트웨어 개발 측면을 감독한다. 그는 NASA 제트 추진 연구소의 TI 중앙 연구소

나노전자 공학 그룹 및 응용 클러스터 그룹에서 10년 근무 후 2003년 12월 NCN에

합류하였다. Prof. Klimeck는 Texas Instruments 및 JPL에서 동시에 최초의 나노전자공학

TCAD 툴의 개발을 주도하였다. Dr. George B. Adams III는 2000년 2월부터 NCN의

프로그램 부책임자이자 NCN Deputy Director인 Dr. Adams가 Birck Nanotechnology Building

계획에 참여하고 이후 Birck Research Development Manager가 되면서 2007년 9월 NCN

리더쉽 팀에 합류하였다. 그의 연구 관심은 나노기술, 컴퓨터 아키텍처 및 알고리즘이다.

Adams는 확대, 마케팅 및 NCN@University 프로그램의 인터페이스와 같은 NCN 차원의

프로그램 활동을 감독한다. Rosen Center for Advanced Computing의 수석 연구 과학자인

NCN Applications Director, Michael McLennan은 NCN 웹 비중, nanoHUB.org 및 소프트웨어

개발 프로그램을 감독한다. Dr. McLennan은 Cadence Design Systems 및 Bell Labs에서 10년

근무 후 2004년 9월 Purdue에 합류하였다.

2009년 5월부터 Prof. Lundstrom은 NCN 집행 위원회 회장이 되며 연구 및 교육에서

장기적인 전략 문제, 파트너쉽 및 새로운 전략에 주력할 것이다. 그는 NCN 리더쉽의

최소 25% 시간을 할애할 것이다. Prof. Klimeck는 NCN Director를 맡을 것이며 Dr. Michael

McLennan 및 HUB zero 사이버인프라구조 프로그램과 긴밀히 협력하는 동시에 NCN의

nanoHUB를 주도할 것이다. 그는 또한 nanoHUB 이외의 전체 NCN에 대한 폭넓은 책임을

맡게 될 것이다. Adams는 NCN Deputy Director를 맡을 것이다. 이 직책에서 NCN의 운영

및 진행중인 프로그램을 계속 담당하게 될 것이다. 마지막으로 Professor Alejandro

Strachan는 계속하여 학생 및 교수와 긴밀히 협조하는 동시에 NCN@Purdue 프로그램을

주도할 것이다. NCN@Purdue 활동에 대한 Strachan의 책임이 늘면서 NCN 네트워크의

보다 광범위한 활동의 리더쉽을 위해 Klimeck에게 약간의 여유 시간이 생길 것이다.

NCN의 행정 책임자인 Matthew Potrawski는 2008년 가을 NCN을 퇴사하였다. 일부 NCN

운영 문제를 처리할 고위급 직원에 대한 채용이 현재 진행 중이다.

NCN 책임자는 NCN 집행 위원회의 중요한 결정에서 자문을 담당하며 전체 프로그램 및

예산에 대한 자문 권한이 있다. 집행 위원회는 현재 Prof. Lundstrom가 이끌고 있으며

외부 자문 위원회 회장인 Dr. Mark Hybertsen (Brookhaven National Lab), 각 NCN@University

노드 대표[Prof. Tamar Seideman (Northwestern), Prof. Umberto Ravaioli (lllinois), Dr. Jeff

Grossmann (UC Berkeley), Prof. Suely Black (Norfolk State), Prof. Greg Lush (UTEP), 및 Prof.

Alejandro Strachan (Purdue)], NCN Director Prof. Gerhard Klimeck, NCN Deputy Director Dr.

George Adams, 및 NCN Applications Director (Dr. Michael McLennan)가 포함된다.

142

4.2.1 학생 리더쉽 위원회

학생을 참여시키고 교육하며 연구를 실현하고 전문성을 개발하여 나노기술 개발의

주도적 역할을 담당할 수 있도록 하는 것은 NCN의 핵심 임무이다. NCN 학생 리더쉽

위원회는 몇 가지 측면에서 NCN을 위해 조직된 기술 연구 센터의 학생 리더쉽

위원회(SLC)와 유사하다. NCN SLC는 전국의 모든 NCN 참여 대학의 NCN 협력 학생들을

대상으로 하는 독립적인 학생 기구이다. NCN SLC의 목표는 참가 학교간 학생

네트워크를 구축하는 것이다. 학생 리더의 비전은 협력 연구를 증진하고 아이디어

교환을 촉진하며 학생에게 첨단 나노기술 선봉에서 리더쉽 역할을 할 수 있도록

대비하는 것이다. NCN SLC의 특별한 목표는 다음과 같다.

캠퍼스 전체에 NCN의 임무와 서비스에 대한 인식을 높인다.

실험 전문가의 협력을 증대한다.

교육 및 다양성 전략에서 학생 참여 기회를 제공한다.

학생들에게 관심 있는 주제에 관한 학생 및 교수 강좌를 계획 및 구성한다.

과학 윤리, 재개 기록, 기술 통신 및 직업 선택과 같은 다양한 직업 관련 주제에

관한 NCN 학생 프로그램을 실행하고 캠퍼스 이외에서 학생들에게 그러한

프로그램을 인지시킨다.

NCN 학생부터 NCN 교수까지 통신 통로를 제공한다.

참여 대학의 NCN 학생간 대화 및 공유를 권장한다.

SLC 활동의 주안점은 1절과 3절에 수록되어 있다. 각 NCN@University 프로그램에 대한

SLC 활동은 제II권 보고서에 상세하게 기술된다.

NCN 학생 회원자격

학생 참여는 NCN 학생에게 중요하다. 그러나 NCN은 인프라구조 네트워크이므로 학위

143

프로그램에서 학생에게 지속적인 기금을 제공하지는 않는다. 수많은 학생들은 패키징,

전개 및 소프트웨어 툴 기록 또는 다른 교육적 자료와 같은 nanoHUB 콘텐츠 개발을

위해 단 1년간만(아마도 한 학기 정도만) 후원을 받을 수 있다. 이 기금은 새로운

학생들이 NCN 및 nanoHUB에 기여하는 동시에 연구 그룹에 참여할 수 있거나 보다

심층 연구 학생들이 자신의 연구를 다른 사람을 위한 자료로 전환할 수 있도록 하는

기회를 제공한다.

대부분의 NCN 학생들은 NCN 자체가 아닌 관련 프로젝트로 후원된다. 이들은 NCN의

일부가 되며 자신의 선택 비전에 기여하나 조언자의 추천이 있어야 하고 NCN 학생으로

정식 등록해야 한다. NCN 학생으로 등록하면 이 학생은 NCN 대학원 학생 프로그램에

참여하고 NCN 및 nanoHUB.org에 기여함으로써 NCN을 지원할 것을 동의하는 것이다.

다음은 모든 참가 대학의 NCN 학생 회원에 관한 개요이다.

Table 2: NCN Personnel

144

145

4.3 설비, 장비 및 공간

NCN 행정 본부는 Purdue's Discovery Park의 Birck Nanotechnology Center에 자리하고 있으며

전기 공학 건물과 가까운 Purdue 본관에 있다. 2006년 6월, NCN은 박사 학생, 박사 과정

이후 방문객 및 NCN 나노전자 공학 교수를 수용하기 위해 전기 공학 건물에 공간을

새로 단장하였다. 전기 공학 건물의 새로운 공간은 전체 팀이 Discovery Park로 이동할 수

있을 때까지 3-4년 동안 충분한 장소를 제공할 것이다. 모든 NCN 학생을 Discovery

Park의 Discovery Learning Center (DLC)의 새 공간으로 옮길 계획이다. DLC는 Birck

Nanotechnology Center와 매우 가까워 이론 학생이 실험 학생과 보다 긴밀하게 협조할 수

있다.

전산 과학을 위해 NCN 연구원은 3,072개 이상의 전용 3,072/코어에 액세스 하였다. 작업

완료가 확실하지 않은 선점 행렬 접근에서 NCN 시뮬레이션에 추가로 4,088대 이상의

CPU를 활용할 수 있다. 현재, 이들 전산 자료 대부분은 외부 사용자의 nanoHUB 전산이

아닌 NCN 연구를 위해 활용되고 있다. 그러나 외부 사용자층이 증가하면서 이러한

증가하는 전산 필요성을 해결하고 그렇게 할 수 있는 계획을 마련하는 것이 중요하다.

NCN 연구원이 이용할 수 있는 전산 자료 대다수는 NCN 기부 혹은 Purdue 대학의 비용

분담을 통해 확보하였다. 이는 다음과 같다.

Steele: 812-node, dual-CPU quad-core 2.3 GHz, 16GB RAM Intel/Dell cluster. 나노

시뮬레이션을 위해 전체 6496 코어에 액세스할 수 있으며, 343개 노드(2,744

코어)는 나노 시뮬레이션 전용이다.

Pete: 166-node, dual CPU dual-core 2.3 GHz, 8GB / 16GB RAM Intel Woodcrest cluster.

나노 시뮬레이션을 위해 전체 664 코어에 액세스할 수 있으며, 16GB RAM의 82개

노드(328 코어)는 나노 시뮬레이션 전용이다.

Venice: 3-node, quad CPU dual-core 2.3 GHz, 128GB RAM/node AMD based SUN cluster.

특히, 전산 알고리즘 실험을 위한 고용량 메모리 기기.

Moffett: Moffett은 SiCortex 5832 시스템이다. 이는 28개 모듈로 구성되며 각각 총

4536 프로세서에 대한 27개의 6 프로세서 SMP 노드가 내장된다. SiCortex 설계는

매우 유용하다. 엄청나게 빠른 사용자 정의 상호 연결 패브릭과 비교적 느린

개인 프로세서(633MHz)를 연결하고 매우 큰 수치로 제공한다. 이 기기는 매우

확장성 있는 평행 코드를 연구하는 Purdue 연구원의 공동 소유 자료이다. 코어는

표준 HPC 자료보다 4가량 더 느리게 실행된다.

New: 6 Dell 1950 시스템으로 각각 이중 콰드 코어 2.33GHz Intel E5410 CPUs,

16GB의 RAM 및 1 TB의 중복 디스크 저장 용량. 이 시스템은 웹 서버(생산 및

개발), 데이터베이스 서버, 및 다양한 인터넷 서비스를 위한 가상 기기 호스트로

구성된다.

New: 12 Dell 1950 시스템으로 각각 이중 콰드 코어 2.33GHz Intel E5410 CPUs,

16GB의 RAM의 디스크 저장 용량. 이 시스템은 nanoHUB 세션의 애플리케이션

서버를 구성한다.

New: 16 Dell 1950 시스템으로 각각 이중 콰드 코어 2.33GHz Intel E5410 CPUs,

16GB의 RAM의 디스크 저장 용량. 이 시스템은 즉각적인 생산 용량을 위해

사용되는 전산 클러스터로 구성된다.

New: 사용자 홈 디렉터리를 위해 4TB를 지원하는 파일 서버, 애플리케이션

용으로 2.5TB 및 소스 코드 저장을 위한 1.5TB.

New: 이 모든 신규 기기 지원을 위한 UPS 시스템. 또한 코어 시스템을 보다

나은 파워 인프라구조의 설비로 이전하여 돌발 다운타임을 방지하고자 하였다.

146

재활용: 마지막으로, 32 older Dell SC1425 시스템 책임을 이전하였다. 이들 각각은

2개의 3.0GHz Intel Xeon CPUs 및 80GB의 디스크 저장 공간이 있다. 이중 24개는

8GB의 RAM이 있다. 이중 8개는 2GB의 RAM이 있다. 이들 기기는 NMI와 NCN

기금으로 공동 구매하였다. 이들은 nanoHUB 세션의 애플리케이션 서버에

활용된다. 사용 중단 후 이들은 즉각적인 개발 지원을 위한 클러스터로

재활용되었다.

작년에 다음 기기의 작동을 중단하였다.

Lear: 512-node, dual 3.2 GHz, 4GB RAM Intel 64-bit Xeon cluster. 이 노드 중 96개는

6GB RAM을 가진다. 모든 노드는 나노 시뮬레이션을 위해 액세스 할 수 있다. 256

nodes / 512 CPU는 나노 시뮬레이션 전용이다. 이 기기는 2008년 4월 말 새로운

dual-quad-core 기기의 공간 확보를 위해 사용을 중단하였다. 이 기기는 Purdue

Calumet로 이동하여 nanoHUB가 원격 전산 액세스할 것이다.

Hamlet: 272-node, dual 3GHz, 2GB RAM Intel Pentium4 cluster. 모든 노드는 나노

시뮬레이션을 위해 액세스 할 수 있다. 128 nodes / 256 CPU는 나노 시뮬레이션

전용이다. 이 기기는 2008년 4월 말 새로운 dual-quad-core 기기의 공간 확보를

위해 사용을 중단하였다.

Nanoregata: 16 CPU, 120GB 공유 메모리 IBM regatta p690. 나노 시뮬레이션 전용,

이 $1.2M 상당의 기기는 IBM이 NCN에 지원한 것이다. 이 기기는 2008년 5월

중순 사용이 중단된다.

Copper: 6-node, dual 900MHz Intel ltanium2 cluster. 모든 노드는 나노 시뮬레이션

전용이다. 이 기기는 HP가 NCN에 지원한 것이다. 이 기기는 2007년 12월 사용이

중단되었다.

24 Dell 1750 시스템 각각에는 이중 3.06GHz Intel Xeon CPUs, 4GB RAM 및 36GB의

디스크 용량 확보. 이 시스템은 원래 NMI 후원을 위해 인텔이 지원한 것이다. 이

시스템을 가상 전산 인프라구조 개발을 위해 우리의 SDCI co-PI로 이전하였다.

Purdue University는 계속하여 개인 교수나 연구 팀이 소유하고 중앙 IT

인프라구조(ITaP)에서 운영하는 커뮤니티 클러스터 개념에 집중 투자할 것이다. 대규모

구매를 통해, Purdue는 다양한 제조업체와 효과적으로 협상하여 개인 교수의 가능

구매가의 절반 비용으로 하드웨어를 구매할 수 있을 것이다.

보다 중요한 것은 교수 및 참여 프로젝트의 혜택은 비용 절감 이상이라는 것이다. 전산

조건은 일반적으로 주기적이다, 이는 “크런치” 기간에는 사람들이 지불한 비용보다 더

많은 전산 기능을 필요로 하나 덜 활동적인 기간에, 컴퓨터 주기는 개별 클러스터에서

거의 사용되지 않는다. 커뮤니티 클러스터 개념으로 소유주는 짧은 대기 시간에 자신의

전용 행렬 내에서 구매한 모든 노드에 대한 전산을 실행해야 한다. 자신의 행렬을 채운

경우 추가 대기 시간 없는 서비스 수준이 보증된다. 그러나, 작업의 특정 최대 전산

시간이 보장되는 대기 행렬에 작업을 입력할 수 있어야 하나 다른 기기 소유주가

자신의 각 행렬을 대기하지 않는 경우 실행만 될 뿐이다. 지금, 우리는 과거에는 보다

작은 클러스터로 커뮤니티 클러스터 개념을 탐구하였고 과거 4년 동안 Purdue에서 그

개념을 재 정립하였다. NCN은 Purdue 캠퍼스에서 커뮤니티 클러스터 개념을 구성하는데

중요한 역할을 수행하였다. 클러스터 전산 개념 및 nanoHUB.org는 리더쉽 활동으로

간주되며 현재 전략 IT 보고서에 인용되어 있다. [Logan, J. (2005), "최종 보고서: Building

Better Bridges: OIT Engaging UTK Scholars", University of Tennessee Knoxville 웹사이트에

게재.]

147

NCN은 Purdue의 비용 분담 및 관련 후원금으로 이루어지는 강화를 통해 Purdue 대학의

Steel 클러스터 구매에 참여할 수 있었다. 특히 NCN 및 새로 설립된 HUB zero 팀은 추가

HUB를 후원하는 어워드의 성공적인 몇 가지 제안서에 참여하였다. 이 어워드는 HUB

개념의 장점을 보여주며 NCN이 몇몇 HUN 제로 개발 비용을 다른 관련 프로젝트로

전환할 수 있다는 증거이다. NCN은 이러한 기금을 전산 인프라구조에 다시 투자하기로

결정하였고 이는 개선된 격자 제출 과정(3.9절의 토론 참조)의 시험대로 기능할 것이다.

우리는 또한 즉각적인 평행 전산 접근 개발을 시작할 것이다. 이는 시뮬레이션 가치를

TeraGrid의 소위 “광범위”한 커뮤니티로 확대하고자 한다. 현재 TeraGrid를 사용하지 않고

전산 학습 및 탐구를 통해 과학 및 공학을 발전시키고자 하는 와이드 커뮤니티에서

충족되지 않고 있는 요구는 4배나 더 많은 수준이다. 우선, 와이드 사용자는 과학

수행을 위해 적절하고 크지 않으며 고성능의 전산 기능(HPC)을 필요로 한다. 두 번째로,

와이드 사용자는 수주가 소요되는 자신의 상용 혹은 과학 커뮤니티 코드 실행 시간을

몇 분밖에 소요되지 않는 HPC 실행으로 대체해야 한다. 따라서 이들은 HPC 작업

행렬에서 긴 대기 시간의 기회 비용을 분할 상환 할 수 없다. 세 번째로 와이드 사용자

대부분은 자신의 코드를 개발하지 않고 체계적인 워크플로 내에서 상용 및 커뮤니티

코드를 사용하고자 한다. 네 번째로 교육은 많은 학생들이 반복적인 시뮬레이션을

사용하는 것이므로 결과 아카이빙 및 재사용 기능은 교육을 지원하는 동시에 TeraGrid

전산 자료를 자유롭게 사용할 수 있을 것이다. 전과 동일한 인풋의 코드를 실행할 경우

검증 데이터와 함께 아카이브된 결과를 반환할 수 있다. 그러한 데이터 탐구는 실제로

TeraGrid를 통해 관리되고 HUB zero와 같은 과학 게이트웨이를 구축하는 데이터 중심의

애플리케이션에 대한 문을 개방한다.

NCN은 행렬 감소, 인스턴트 온, 대화형 평행 전산을 위해 구성된 TeraGrid 부분과

연결된 결과 아카이빙 및 재활용의 TeraGrid 승인 코드 및 워크플로를 호스트할 강화된

HUB zero 활용 과학 게이트웨이 기술을 개발, 시험 및 전개하고자 한다. 이 프로젝트는

HUB zero 기능의 과학 게이트웨이를 안정적으로 실제 로드 중인 TeraGrid 자료로 연결할

생산 수준의 미들웨어를 구축해야 한다.

대부분의 NCN 교수는 자체 연구소에서 이용할 수 있는 추가적인 상당한 전산 자료가

있다. NCN은 또한 NSF TeraGrid에 액세스 한다. NCN은 50,000, 200,000, 50,000, 및 250,000

SU 배정을 획득 및 사용하였고 새로운 3,600,000 SU 배정을 받았다. 최근에 TeraGrid

액세스를 통해 NEMO 3-D 시뮬레이션은 최대 8,192 CPUs/core를, NEMD 1-D는 최대

23,000 코어를, OMEN은 최대 65,536 코어를 사용하는 것으로 검증되었다. 새로운 812

노드 시스템, Steele은 새로운 OMEN 코드로 벤치마킹 하였고 단일 시뮬레이션 임무에서

매우 우수한 6,272 core를 나타냈다.

11월 Klimeck은 또한 Oak Ridge National Lab의 DOE INCITE 어워드에서 5,000,000 SU를

수여하였고 2,000,000 SU는 세계 두 번째 규모의 기기 시험, Jaguar@oakridge를 위해

투입되었다. 그러한 배정으로 우리는 새로운 OMEN 코드를 신규 과학 결과물로 추진할

것이다.

4.4 조직, 관리, 프로젝트 선택/예산 및 자문 시스템

4.4.1 NCN의 대학 내 역할

NCN은 Purdue 및 부문간 연구 전략, Discovery Park에서 매우 전망이 높다. NCN 책임자는

Discovery Park의 모든 센터 책임자와 같이 Discovery Park의 경영 이사에게 보고한다.

Discovery Park의 경영 이사는 Purdue의 연구 부회장에게 보고한다. 재정 및 다른 자료가

필요한 경우 NCN 이사는 연구 부회장에게 바로 문의한다. 이러한 절차는 Discovery

148

Park에서 NCN의 특별한 역할 즉, Discovery Park 전체 센터의 연구를 보급하고

사이버인프라구조를 통해 글로벌 커뮤니티를 참여시킬 수 있는 능력을 인정한 것이다.

NCN 및 nanoHUB.org는 HUBzero 기술 생성에 있어 중요한 역할을 하였다. 현재

HUBzero 기술 팀의 집이 되 줄 조직을 구성 중이다. 4곳의 Purdue 기관(Provost, ITaP,

College of Engineering, 및 College of Science)은 HUBzero 활동을 발전시키는데 지난 3년간

$1,875,000.00를 공동 투자하였다. 이 기금은 소프트웨어 인력 채용을 위한 것이다. 또한

해당 대학 및 국가 연구소 참여를 위해 HUBzero 컨소시엄을 개설하고 있다. HUBzero

컨소시엄은 향후 HUBzero 개발을 주도하고 HUBzero 개발 비용을 다른 조직에

확대하는데 유용하며 컨소시엄 구성원은 현금 및 그와 유사한 개발자 시간을 투자할

것이다. Indiana University은 이미 HUBzero Consortium Membership MOU를 체결하였다.

Urbana-Champaign의 일리노이 대학의 경우, NCN@UIUC는 Beckman Institute for Advanced

Studies의 일환이다. NCN@UIUC는 2004년부터 2009년까지 NCN의 여름 학교를 매년

주도하였다. 2007년부터 이들 학교는 첨단 Rappture 사용자 교육 및 nanoHUB 사용자

포럼을 특징으로 하였다. UIUC는 또한 NCN 학생 리더쉽 팀을 지원하고 나노크기 화학

전기 기계 제조 시스템(nano-CEMMS)를 위한 나노크기 과학 및 공학 센터(NSEC)와

공동으로 유용한 프로젝트에 참여하며 National Center for Supercomputing Applications

(NCSA)을 함께 강화하였다. UIUC는 http://ncn-illinois.beckman.illinois.edu/를 호스트하며

자체 콘텐츠를 강조하여 캠퍼스에 NCN의 입지를 알린다.

Northwestern University의 경우 NCN@NU는 Prof. Chad Mirkin이 이끄는 나노기술 국제

연구소(IIN)의 일부이다. 이는 NCN 대학원생 프로그램을 지원하고 통합 나노패턴 및

탐지 기술 및 Northwestern University MRSEC을 위해 NSEC의 참여를 유도한다. NCN@NU

프로그램은 이 두 센터와 협력하여 연구, 교육 및 확대 임무에 NCN 기술을 응용하여

nanoHUB의 자료를 발전시킨다.

Purdue University 대학의 경우, NCN@Purdue는 NCN 나노전자 공학 부문을 주도하며, Birck

149

Center와 협력하여 시험 전문가의 참여를 유도하고 NCN 대학원생 프로그램을 지원하며

Purdue's annual Summer Undergraduate Research Fellowship 프로그램에 참석하고 분자 수행

연간 워크숍을 지원한다.

University of California, Berkeley의 경우 NCN@Berkeley 프로그램은 NCN-COINS 협력

관계를 강화하고 NCN을 에너지부의 분자 재단에 연계하는데 도움을 준다. Cambridge의

NCN@Berkeley는 http://ncnberkeley.lbl.gov/를 호스트하며 자체 콘텐츠를 강조하여 캠퍼스

및 국가 연구소에 NCN의 입지를 알린다.

4.4.2행정 구조

NCN 행정 구조는 하기 그림과 같다.

NCN 책임자는 Purdue University Discovery Park Director에게 보고하고 자료 요청 시 Purdue

University Vice President for Research에 바로 보고한다. 대학 자문 위원회는 기술 과학 학장

및 Purdue의 최고 정보 관리자 및 주요 NCN@University 프로그램 각각의 행정 대표로

구성된다. 일리노이의 경우 이는 Beckman Institute의 책임자가 되고 Northwestern

University의 경우 Director of the Institute for Nanotechnology가 되며 UC Berkeley의 경우는

150

분자 재단 이사장이 된다.

나노과학, 전산 및 소프트웨어, 교육 및 다양성 전문가로 구성된 외부 자문

위원회(EAB)는 NCN 책임자에게 자문을 제공한다. EAB는 연간 회의를 통해 NCN

프로그램을 검토하고 전략 계획의 진행 사항 및 품질을 평가하며 각 주제별 예산 요청을

검토하고 초기 프로젝트를 고려한다.

학습 자문 위원회(LAB)는 학습 방식 및 학습을 지원하는 상황 이해 및 개선에 초점을

둔 전문가로 구성된다. LAB는 매년 2회 회의를 통해 교육 및 평가의 NCN 진행 사항을

평가하고 지침을 제안한다.

집행 위원회의 의장은 NCN 책임자에게 투자 및 운영 전략을 조언한다. NCN 책임자는

전체 NCN에 대한 책임을 지고 nanoHUB 활동, 애플리케이션 개발, nanoHUB 조건 및

NCN 과학 파트너, 교육 및 확대 연계의 전체 리더쉽을 담당한다. NCN 차관은

NCN@University 프로그램을 통한 확대, 마케팅 및 인터페이스를 이용한 NCN 차원의

프로그램 활동을 감독할 책임이 있다. NCN nanoHUB 기술 책임자는 NCN의 미들웨어,

소프트웨어 및 웹 비중 활동의 기술 관리를 책임진다. NCN@University 프로그램의

책임자는 전체 NCN과 조화롭게 프로그램을 주도할 책임이 있다. NCN이 성숙함에 따라

공식적 교육 프로그램의 필요가 생겼다. 교육 책임자는 사이버 활동 교육에 관한 연구를

실시하고, 온라인 학습 평가에서 교수를 지원하며 NCN의 교육 임무 달성을 위한

신기술을 탐구하고 NCN의 나노 교육의 영향력 확대를 위한 파트너쉽 모색에 대한

책임이 있다. 마지막으로 NCN 행정 책임자는 재정 관리, 보고, 전문 및 확대 프로그램

및 NCN 파트너의 인터페이스 등 NCN의 행정 운영을 감독한다.

4.4.3 전략 계획 절차

NCN은 2002년 9월 시작되었다. 초기 추진 단계 후 NCN 초기 단계의 전략 계획이

구성되었다. NCN의 첫 번째 단계는 웹 비중, 미들웨어, 사용자에게 애플리케이션 소개를

위한 다양한 접근, 소프트웨어 개발 접근, 협력 기술 및 교육 및 훈련 콘텐츠 전달 및

제작을 위한 다양한 접근 및 기술의 실험 기간이었다. 세부적 단계 및 기술 단계가

수립되면서 nanoHUB 커뮤니티는 콘텐츠 다운로더이자 언로더가 될 수 있었다. 급증하는

사용자층은 우리가 적용하는 접근 방식이 효과적임을 검증하는 것이다.

2005-2006년 우리는 두 번째 5개년 준비 단계에서 NCN 전략 계획에 대한 주요 검토를

실시하였다. 한가지 전략 계획은 실무 회의 동안 매년 검토하고 NCN 리더쉽에 의해

업데이트 된 것이다. 올해 실무 및 EAB 연간 회의의 핵심은 전략계획에 요약된 바와

같이 NCN의 두 번째 단계로 계속 도약하는 것이었다. EAB는 다음과 같은 질문에

답하도록 요청하였다.

1) 프로그램을 한 차원 높이는 방법은 무엇인가?

- 올바르게 수행하고 있는가?

- 누락된 것이 있는가?

2) NCN 예산에 관한 자문:

- 올바르게 자금을 배정하고 있는가?

- 어디에서 추가 기금이 필요한가?

- 어디에서 추가 기금을 확보할 수 있는가?

그러한 논의 결과는 작년 보고서에 기술된 최신 전략 계획에 반영된다. 올해 우리는

이미 발생된 성과 일부를 반영하도록 전략 계획을 일부 수정하였다(2절-전략 계획 참조).

모든 과학 주제는 자체 전략 계획으로 주도되며 모두 본 보고서 제II권에 수록되었다.

8년차에 우리는 NCN의 3단계를 준비하면서 전략 계획 실습을 실시할 계획이다.

151

4.4.4 평가, 계획, 예산

연간 평가, 계획 및 예산 운영은 4단계로 구성된다. 첫 번째 단계는 매 4월 실무

회의에서 이루어진다. 각 과학 파트너, NCN@University 프로그램, 및 nanoHUB 팀은 이

회의에서 i) 전략 계획을 검토하고, ii) 현재 연도의 진행 사항을 평가하며, iii) 내년도

활동을 계획하고 iv) 향후 특별히 계획한다.

두 번째 단계는 EAB 회의로 실무 회의가 곧바로 이어진다. EAB의 질문 사항은 매년

달라진다. 2년 전 전략 계획에 대한 의견을 요청하였다. 작년 우리는 NCN@University

프로그램 실행을 질문하였다.

작년 새로운 시뮬레이션 중심 연구 전략을 수립하면서 4가지 새로운 시뮬레이션 중심

연구 프로그램에 EAB의 관심을 집중시켰고 피드백을 요청하였다. EAB는 새로운 4가지

활동을 개념적으로 설명하고 계획을 NCN 연간 보고서에 보다 상세하게 기술하도록

요청하였다(제II권 2절 참조).

세 번째 단계는 4월 말 NCN의 집행 위원회 회의로 실무 및 EAB 회의로부터 의견을

받아 향후 연도의 우선 순위를 설정한다. 본 결정은 이후 프로젝트 리더에게 전달한다.

4번째 단계는 연간 사이트 방문 후 이어지는 7월 집행 위원회 회의로 다음 해 우선

순위 및 예산에 대한 최종 결정이 이루어진다.

4.4.5 NCN의 연간 달력

NCN 운영은 연간 달력을 중심으로 조직되며 주요 이벤트는 하기와 같다.

NCN 계약 연도는 9월 1일에 시작된다. 월별 실무 웹 회의(캘린더의 수직 바)는 NCN

참가자에게 연중 공고하고 참여하도록 한다. 초기 회의 중 하나는 전략 계획을 검토한다.

NCN의 매년 계획은 12월 NSF 피 후원자 연례 회의 및 6월 연간 사이트 방문을

중심으로 조직된다. 12월 NSF 피 후원자 회의에서 NCN은 나노기술 프로그램에 대해

모든 새로운 피 후원자에게 서비스를 소개할 기회가 있다. 12월 회의에서 완료된 매년

전달 사항의 1/3을 달성하고자 한다. 1월 웹 회의를 통해 매년 목표 진행 사항을

평가하고 중간 연도에 조정 및 활동을 조율한다. 내년도에 계획된 연간 평가 및 예산

요청은 4월 초기 실무 회의의 핵심으로 EAB 회의가 바로 이어진다. 집행 위원회는 연중

필요한 때 회의를 개최한다. 향후 연도의 예산 결정은 5월 회의에서 이루어지며 집행

위원회가 내년 7월 회의에서 계획을 확정한다. 각 NCN 프로그램(가령, 과학 파트너,

NCN@University 프로그램, nanoHUB 팀)은 정규 회의의 자체 일정이 있다. 우리는

NCN@University 기술 사이트 책임자 회의를 열고 매월 실무자 회의에서 2주동안

152

실시되고 기술 관련 문제, 새로운 nanoHUB 또는 Rappture 특징 및 향후 데모 및 확대

활동에 대한 요건을 설명한다.

4.4.6 NCN 리더쉽 및 자문단

NCN 리더쉽:

Gerhard Klimeck, Director

George B. Adams III, Deputy Director

Michael McLennan, nanoHUB Technical Director

vacant, Administrative Leader

Mark Lundstrom, Chariman of the Executive Committee

David Radcliffe, Education Director

NCN 집행 위원회:

구성: EAB 의장, 교수 책임, 및 NCN 리더쉽 Mark Lundstrom, Chairman of the

Executive Committee

Mark Hybertsen, Brookhaven National Laboratory, EAB chair Gerhard Klimeck, NCN

Director

George B. Adams III, NCN Deputy Director

Mike McLennan, NCN nanoHUB Technical Director Suely Black, Norfolk State

University

Jeff Grossman, University of California, Berkeley Greg Lush, El Paso의

텍사스 대학

Umberto Ravioli, University of Illinois at Urbana-Chanpaign Tamar Seideman,

Northwestern University

Alejandro Strachan, Purdue University

NCN@University 책임자:

외부 자문 위원회

Mark Hybertsen, Brookhaven National Lab (Chair)

Robert P.H. Chang, Northwestern University

Peter Cummings, Vanderbilt University and ORNL

Sharon Glotzer, University of Michigan

Stephen Hillenius, Semiconductor Research Corporation

Mark Shephard, Rensselaer Polytechnic Institute

Mark Tuominen, University of Massachusetts at Amherst

학습 자문 위원회

James W. Pelligrino, University of Illinois at Chicago (Chair)

Robert P.H. Chang, Northwestern University (EAB liaison)

Gregory Light, Northwestern University

Krishna P. C. Madhavan, Clemson University

153

대학 자문 위원회

Al Rebar, Executive Director of Discovery Park, Purdue University

Gerry McCartney, Chief Information Officer, Purdue University

Leah Jamieson, Dean of Engineering, Purdue University

Pierre Wiltzius, Director of the Beckman Institute, University of Illinois

Chad Mirkin, Northwestern University

NCN@Purdue 산업 파트너:

Semiconductor Research Corporation (Steve Hillenius)

Microelectronics Advanced Research Corporation (Betsy Weitzman)

Nanoelectronics Research Corporation (Jeff Welser)

Intel Corporation (George Bourianoff)

AMD Corporation (Chen An)

IBM Corporation

4.5 대학 지원을 통한 NCN 성공 촉진

NCN 개설은 대학 협력자의 강력한 지원 없이는 불가능하였다. Purdue University의 운영은

NCN 예산의 약 절반을 차지하고 Purdue는 이를 2002년 원래 후원금 중 Purdue 부분이

1:1에 가깝게 배정하였다. 각 NCN 파트너 대학은 1년부터 5년까지 10%의 비용 분담

지원을 제공하였다. 비용 분담은 NCN의 성공에 중요한 요소였다.

Purdue University 비용 분담은 NCN의 리더쉽과 행정 직원을 지원하는데 도움을 주었다.

적극적으로 NCN에 기여할 6인의 신규 교수를 채용하도록 지원하였다. 이러한 새로운

교수 및 다른 인력을 참여시키는데 도움을 준 대학원 지원자 지원도 제공하였다. 이러한

새로운 교수 및 NCN 자체에 상당한 장비를 지원하였다. 또한, Purdue(ITaP)의 정보 기술

및 Discovery Park의 E-Enterprise 센터는 초기 nanoHUB 구축에 필수적인 IT 지원의 약

3FTE를 제공하였다.

대학은 NCN이 구축하는 인프라구조의 가치를 인지하고 있으므로 지속적으로 NCN의

다음 5개년을 위해 강력한 지원을 아끼지 않을 것이다. 재정 지원은 NCN의 지속적

성공에 필수적이나 대학 지원은 다른 방식으로 뚜렷하게 나타난다. NCN@University

프로그램 구축으로 NCN은 협력 대학의 투명성이 더욱 높아지게 된다. 다음 5개년 동안

Purdue University의 상대적인 기여는 50%를 초과하며 NCN에 새로 추가된 University of

California, Berkeley / DOE Molecular Foundry는 1:1의 강력한 후원을 제공하였다.

Purdue는 지속적으로 사이버인프라구조에 집중적으로 투자하고 HUB zero 활동은 HUB

zero 소프트웨어 개발팀 확대를 위해 3년간 추가로 $1,875,000가 후원될 것이다.

4.6 재정 관리

표 3은 지원 출처를 나열한 것이고 표 4는 직접적인 NSF 기금의 후원 및 다른 기금

출처의 직무별 예산을, 표 5는 연간 지출 및 예산을 나타낸 것이다. 첫 해 보완을 위해

첫 5개년 후원금을 2010년까지 연장하는 #0228390과 두 번째 5개년 협력 약정을위한

#0634750의 두 개 활동에 대한 표 5가 별도로 제시되어 있다.

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제5장 예산

5.1 예산 검증 2009-10, 8개년

작년의 NCN에 대한 NSF 기금은 $3,648,333이었다. 우리의 2009 – 2010 요청 수준은

작년과 동일하다. 본 절에서 우선 다양한 대학간 기금의 분배를 요약한다. 이후 NCN

기능별 예산을 정리하고 각 카테고리의 지원 내용을 설명한다.

8년차 예산은 참가 대학에 의해 아래와 같이 분류된다.

8년차 기관

$2,143,333 Purdue University (PU)

$495,000 Urbana-Champaign 일리노이 대학(UIUC)

$410,000 Northwestern University (NW)

$400,000 University of California, Berkeley

$75,000 El Paso의 텍사스 대학 (UTEP)

$125,000 Norfolk State University (NSU)

$1,505,000 협력 기관 총 예산

$3,648,333 총 NSF 예산

$560,900 Purdue University leverage (Purdue 예산의 26%)

$717,000 Subcontractor (UIUC and UCB) leverage (협력 기관 기금의 48%)

$4,926,833 총 NCN 예산

NCN은 매년 각 $100K 수준으로 4가지 시뮬레이션 중심 연구 전략을 지원한다. 이는

NCN에 큰 영향을 미치는 프로젝트이다. 이들 기금은 Purdue, lllinois, Northwestern, 및 UC

Berkeley 활동에 제공되었다.

NSF 기금의 NCN 직무별 예산은 다음과 같다.

Resource Deployment $1,177,575 32.3%

Resource Development $1,078,278 29.6%

Education / Outreach / Diversity $728,044 20.0%

Leadership/Administration/Technical

Professional

$431,448 11.8%

Simulation-Driven Research Initiative $400,000 11.0%

Marketing $94,858 2.6%

Operating Supplies Expense $96,662 2.6%

Travel $41,427 1.1%

TOTAL $3,648,333

각 카테고리별 개괄적인 논의가 이어진다.

1. nanoHUB.org 콘텐츠 항목의 자료 전개 및 웹 사이트 유지 보수는 전문 및 행정

직원이 수행한다. NCN@University 전문 사이트 책임자는 콘텐츠 항목 전개를

지원하고 각 기관에 교수 및 연구 센터의 콘텐츠를 전달한다. 사이트 책임의 예산은

$594K이다.

2. 자료 개발에는 nanoHUB.org 및 사이버인프라구조 개발의 콘텐츠 항목 개발이

포함된다.

a. 콘텐츠 항목 개발은 대학원 학생, 박사 과정 이후 연구원, 수석 인원 및

167

경우에 따라 학부생이 수행한다. 이러한 인력은 연구 결과를 nanoHUB에

보급할 수 있는 형태로 변환하고 이에는 다양한 주제의 튜토리얼, 강의 및

강좌 및 전개 가능한 소프트웨어를 제작하는 연구 소프트웨어 하드닝이

포함된다. 콘텐츠 항목 개발 예산은 $656K이다.

b. HUB zero 사이버인프라구조 기술은 nanoHUB.org를 강화하며 전문 인력, 박사

과정 이후 연구원 및 수석 인력에 의해 개발된 것이다. 이는 Rappture,

미들웨어 및 웹 사이트 개발이 포함되며 이 노력은 NCN에서 지원하고

$233K에 달한다.

3. 교육/확대/다양성은 전범위 인력이 수행한다. 교육 기술 개발, 교육 기술 전개 및

교육 콘텐츠 평가가 포함된다. 소수 민족 확대 파트너와의 협력 관계 체결,

GenerationNano.org 개발, 여름 학교에 참가중인 NCN 교수의 여름 지원, Purdue's SURF

프로그램의 학생 참여, 학생 리더쉽 위원회 및 REU 프로그램이 해당된다. 이들

활동은 NCN에 널리 확대되었다.

4. 리더쉽/관리/기술 전문가는 수석 교수, 행정 직원, 전문가 및 수석 인력이 수행한다.

이는 행정, 마케팅, 교육 및 확대를 위한 전체 NCN 네트워크에 해당한다. 이러한

예산은 집행 위원회 의장(25%AY 및 여름 한 달), 책임자(여름 한 달), 차관(40%) 및

운영 보조 직원을 지원한다.

5. 시뮬레이션 중심 연구 전략 기금은 NCN@University 사이트에서 NCN에 큰 영향을

미치는 프로젝트 후원을 위해 경합된다. 4개 프로젝트는 매년 각각 $100K의 기금을

받는다.

6. 마케팅 기금은 기존 대학 네트워크 이외 확대를 위해 NCN 및 nanoHUB 홍보를 위한

여행 및 자료를 위해 사용된다.

7. 운영 항목 및 비용에는 행정 사무소 및 자료 개발 및 전개 팀의 비용이 포함된다.

8. 여행은 NCN 출장 및 전문 인력의 교육/훈련 여행을 지원한다.

9. 지난 과거의 일반 및 공유 장비는 소프트웨어 개발 컴퓨터 및 웹 서버에 사용되었다.

올해 Purdue의 $100K는 이러한 예산 범위에서 필요한 모든 기금을 제공할 것이다.

따라서 올해 NSF 기금의 총 예산은 $0K이다.

Purdue 대학은 또한 인력에 대한 추가 기금을 배정함으로써 이 프로그램에 투자하고

있다. 이 기금은 기술 책임자, 9명의 대학원 학생 급료의 약 65%를 충당하며 매년 4명의

SURF 학생을 지원하고 2.1FTE 수준의 프로그래밍 직원을 지원한다. 인력 외에도

Purdue는 nanoHUB.org를 실행하는데 필요하며, 공급품 예산을 보충할 장비를 위해

$100,000를 후원할 것이다. Purdue의 후원 총액은 $560,900로 Purdue 연구 활동을 위한

NSF 기금 예산의 26%에 해당한다.

UCB 및 분자 재단은 박사 과정 이후 연구원 후원을 위해 협력 계약의 100% 수준으로

지원한다. 다음 표는 5년 활동 기간 동안 네트워크 대학의 강화 활동에 관한 개요이다.

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