구글에게 MapReduce가 없었다면 현재의 구글은 없었을 찌도 모릅니다. 구글이 대단한 것은 세계에서 가장 많다고 자부할 수 있는 그 방대한 데이터를 유지하고 있는 능력 인 것 같습니다. 이 대단한 능력을 가능하게 하는 것은 바로 구글의 MapReduce가 있기 때문이죠.

구글의 MapReduce는 대용량 병렬처리를 가능하게 합니다. 엄청난 크기의 데이터를 짧은 시간안에 슈퍼컴퓨터가 없어도 처리가 가능 합니다. 하지만 MapReduce도 만능은 아니라서 여기에는 몇가지 조건이 붙습니다.


대표적으로 MapReduce는 key/value pair로 표시할 수 있는 데이터를 병렬처리 할 수 있습니다. key를 표시할 수 없는 데이터는 병렬처리로 나눌수 있는 기준이 없기 때문에 안됩니다. 그리고 batch 형태의 작업만 처리가 가능 합니다. 즉 하나의 작업에 시작과 끝이 존재하여야 나누어서 처리 할 수 있습니다.


MapReduce를 간단히 이해하여 보면 key 형식으로 표현될 수 있는 많은 양의 data 집합을 MapReduce Application이 정한 적당한 기준으로 key를 나누어서 처리한 다음 역시 MapReduce Application이 정한 적당한 기준으로 결과값을 나누어서 모으는 처리방법이 되겠습니다.



구글의 MapReduce를 실제로 사용해 볼 수는 없습니다. 하지만 고맙게도 구글의 논문을 통해서 MapReduce와 같은 동작을 할 수 있는 Hadoop이 오픈소스로 만들어 졌습니다. 현재는 Yahoo의 지원을 받으며 Apache Project로 안정적으로 진행되고 있습니다. Hadoop을 이용하면 구글의 MapReduce를 사용할 수 있습니다.

참고자료

최근들어 가장 재미 있게 읽은 외계인 마틴님의 성간전쟁(1,2,3) 글 에서 저의 상상력을 자극한 등장인물이 하나 있었습니다. 바로 "아령성의 전투행성" 입니다. (이야기 내 에서의 태양계의 제9행성도 아령성의 전투행성과 동일한 개조행성 입니다)

출처: wiki commins created by NASA.

여기에 등장하는 아령성의 전투 행성은 지름 12,000km의 크기의 원형 모습을 하고 있으며, 행성 내부와 외부 사이에 500km가 넘는 지표가 존재 하고, 내부 공간에는 10억명의 인류가 거주 할 수 있는 공간이 있으며, 완벽한 순환계를 구성하고 있습니다. 광속의 50% 까지 짧은 시간에 가속 할 수 있으며, 주요 공격 수단으로 해치를 통해 발진할 수 있는 1만대의 전투함을 가지고 있습니다. 이야기 내 에서는 목성과 화성궤도 사이의 소행성을 가속시켜 지구를 공격하였습니다.

이 "아령성의 전투행성"이 어떤 모습을 갖추고 있을찌 상상해 보았습니다.

• 원형의 외관

  설정에 따르면, 전투행성의 모양은 원형입니다. 그리고 지름은 지구와 거의 같습니다.  그러니까 크기 자체는 지구와 거의 같은 형태 입니다. 다른점은 지구의 경우 행성외부 표면 부분에 생명이 거주하며, 대기를 가지고 있지만, 전투행성은 지표 500km 안쪽의 지하에 거주하고 있다는 점 입니다. 반지름의 8.3% 정도에 해당하는 이 지점은 지구의 경우 상부맨틀의 아래부분에 해당하며, 압력이 매우 높아서 암석이 변이를 일으키는 부분이기도 합니다.

• 내부 거주구역

  처음부터 새로 만들어진 인공행성이 아니라, 원래 존재하던 행성을 수천년을 두고 개조한 행성이라는 점. 그리고 크기를 보았을때 "목성형 행성"이 아닌 "지구형 행성"이 라는 점을 고려해 보면 전투행성은 내부가 비어있는 모습이 아니고 지표와 중심핵이 존재하고 지표아래 매우 견고한 구조의 거주구역이 존재 하는 모습일 것 같습니다. 중국의 인구가 16억 이라는 것을 고려하면, 10억의 인구가 거주하는 거주구역의 크기는 생각보다 작아도 됩니다.
  

  
  
  

• 운동 특성

  전투행성은 광속의 50%까지 가속이 가능합니다. 자전을 하지 않고 한 방향으로 계속 날아간다면, 소행성 및 성간물체의 충돌이 한쪽 면에만 발생되며, 다른 천체의 중력간섭에 의한 궤도 영향도 크게 됩니다. 행성이 원형을 유지 하면서 궤도 변환 및 보호에 최적의 효율을 내기위해서는 자전을 하면서 앞으로 나아가는 방식이 가장 좋아 보입니다. 문제는 이런 운동을 할 경우, 현재 인류가 사용하는 반작용을 이용하는 추진방식 보다는 효율적인 추진 방식이 필요 할 것으로 보입니다.

• 가속 및 감속

  광속의 90%까지 3일 이내에 가속하려면 3일내내 초속 1km 의 가속도가 필요합니다. 이때 가해지는 압력은 100G에 해당합니다. 가속과는 좀 다르지만 지구의 공전속도는 평균 초속 30km 정도입니다. 광속의 50% 까지 짧은 시간에 가속하려면 얼마의 가속도가 필요한지 정확히 계산해 보아야 겠지만, 지구의 공전속도를 보았을때 행성 자체가 가속의 압력을 견디는 것 보다, 탑승원의 몸을 걱정 하는 것이 먼저일 것 같습니다.

• 추진 장치

  아령성의 전투행성은 지구와 비슷한 크기를 고려할때, 비슷한 질량 가지고 있을 가능성이 높습니다. 이 어마어마한 질량의 물체를 짧은 시간에 광속의 50% 속도까지 가속할 경우 어마어마한 추진장치가 필요 하겠죠. 미래의 기술이 아니면 현재로는 불가능 한 일 입니다.

이 아령성의 전투행성을 가지고 장거리 우주여행을 할 경우 여러가지 장점을 가질 수 있습니다. 장거리 우주여행을 하기위하여 해결 해야 할 12가지 문제점 중 무려 10가지의 문제가 해결 될 수 있습니다. 가장 중요한 문제인 추진장치만 해결된다면 이 거대 우주선은 은하를 여행하는 가장 쾌적한 운송수단 일 것 같습니다.

태양의 일생은 가스구름 -> 수소연소 -> 첫번째 적색거성 -> 핼륨연소 -> 두번째 적색거성 -> 불안정한 떨림기간 -> 행성상 성운 -> 백색왜성 의 단계를 거치게 될 것으로 보입니다.

이 중에 요즘 제가 관심 있는 부분은 태양이 탄생 해서, 태양의 핵에 존재하는 수소가 고갈되기 까지의 약 110억년 정도의 기간 입니다. 마침 참고가 될 만한 자료를 찾아서 중간 부분을 옮겨 보았습니다.



A Star is Born (별의 탄생)

45억년전 수소점화 시작.

중앙핵에는 거의 110억년간 지속적으로 핵융합을 할 수 있는 충분한 양의 수소가 존재함.

어린태양은 현재와는 약간 다른 아래와 같은 특징을 가짐:

• 약간 작다 : 0.90 R_sun
• 약간 희미하다 : 0.70 L_sun
• 약간 차갑다 : 5586 K

위의 몇가지 자료에는 논란의 여지가 남아있긴 하다.

The Sun Today (현재의 태양)

현재의 태양은 중년의 별이며, 아래와 같은 특징을 가짐:

나이:	45억 5천만년
부피:	1 Msun = 1.99x1033 g
반지름:	1 Rsun = 700,000 km
광도:	1 Lsun = 3.83x1026 와트
온도:	5779 K
연료:	50%의 수소를 소모하였음

태양은 지금도 변화하고 있기 때문에, 현재의 태양은 위의 값보다 커진 값을 가지고 있을 것 이다.

"Quiet Adulthood" (조용한 어른)

태양은 현재도 핵에 존재하는 수소를 사용하면서 조용히, 점진적으로 변하고 있음:

• 약간씩 커진다.
  
• 약간씩 밝아진다.
  
• 온도가 약간씩 뜨거워지다가 약간씩 차가워진다.

전체적인 변화는 아주 작지만, 작은 행성의 입장에서 보면 효과가 클 수도 있다.

Mid-Life Crisis for the Earth (지구의 위기)

태양의 나이가 56억년 (현재의 11억년 이후) 일때:

• 태양은 현재보다 10% 밝아진다.
  
• 여분의 태양에너지는 온실효과(Moist Greenhouse Effect)를 일으킨다.
  

지구의 대기는 마르고, 수증기는 우주로 증발한다. 이같은 상황은 지구의 많은 생명들을 앗아갈 것이다. 몇가지 수중생물 종류와 단순생물들이 해양이나 얼마 남지 않은 수중환경에서 살아남을 것 이다.

Venus on Earth (금성과 같은 지구)

태양의 나이가 80억년 (현재의 35억년 이후) 일때:

• 태양은 현재보다 40% 밝아진다.
• 여분의 태양에너지는 온실효과(Runaway Greenhouse Effect)를 야기한다.
  

바다는 우주밖으로 증발해 버리고, 지구는 현재의 금성과 미슷하게 변한다. 이러한 상황은 지구상의 모든 생명의 종말을 의미한다.

Core Hydrogen Exhaustion (T=10.9 Gyr) (109억년후 수소 고갈)

태양의 나이가 109억년 일때:

• 태양의 핵에는 더이상 수소가 없다.
  
• 지난 110억년간 중앙핵에 착착 쌓여온 핼륨들이 불안정해지면서 자신의 무게에 의하여 붕괴된다. 이것은 핵을 가열하고 농축시킨다.
• 마지막 남아 있던 수소융합 부분이 핼륨핵으로 둘러쌓여 들어간다.

태양에 이러한 현상이 일어날때:

• 약간 커진다 : 1.58 R_sun
• 약간 밝아진다 : 2.21 L_sun

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태양이 지금보다 5% 더 뜨거워지면 모든 식물들이 죽어 버리고, 지금보다 10% 더 뜨거워지면 모든 동물들이 죽어 버립니다. 15% 더 뜨거워지면 강과 바다는 모두 증기로 변해 버릴 것 입니다.

인류는 아마 지금으로부터 10억년 안에 지구를 떠나야 할 것 입니다. 그리고 70억년 후의 우주에는 지구라는 행성 자체가 존재하지 않을 가능성이 매우 크다고 합니다.