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안전 최적계산을 위한 코드 결합 방법

전문가 제언: ○ 현재 사용 중인 코드는 대개 30여 년 전 당시의 컴퓨터기능, 도구, 방법에 맞추어 개발되어 사용되어 오고 있다. 그동안 컴퓨터 기능이 급성장하였으므로 새로운 코드를 개발하여 차세대의 설계, 인허가, 개발에 대비할 필요가 있다.

○ 미국의 LLNL국립연구소에서는 기존의 원자로 해석코드로 결합하여 하나로 통합하는 Osiris코드 개발을 진행하고 있다. Osiris는 중성자, 열 수력, 열 구조코드를 메시-맵핑(mesh-mapping) 모듈과 데이터 전달(data transfer) 모듈을 중심으로 통합하며, 병렬처리(parallel processing)방법을 사용한다. Osiris개발은 GNEP사업의 연구과제로 수행되고 있다.

○ ANL에서는 MCNP5 몬테칼로 중성자 수송코드와 STAR-CD 유체역학코드를 결합하는 새로운 코드를 개발 중이다. 이와 유사하게 몬테칼로 방법을 사용하여 연료봉의 연소를 계산할 목적으로 MCNP와 ORIGEN 코드를 결합하는 코드는 이미 개발되어 사용되고 있다.

○ Purdue대학에서는 LWR의 해석을 위한 중성자, 열 열학을 통합하는 NNR(numerial nuclear reactor)시스템을 개발 중이다. 이 코드는 원자로 전체를 다루며 연료봉내의 중성자속과, CFD(computational fluid dynamics) 방법을 사용하여 채널의 유속과 열전달 계산이 가능하다. 이 코드는 PWR, BWR의 해석이 가능하며 INERI의 지원으로 추진 중이다.

○ 초고속컴퓨터나 병렬처리(parallel processing)방법은 결합코드와 같이 시간이 많이 소요되는 계산에 유리하다. CEA에서 개발한 원자로해석 코드시스템 DECARTES은 병열처리를 위하여 IDD(iterative domain decomposition)방법을 사용한다. 이 방법은 문제의 영역을 분할하여 각 프로세서(processor)로 하여금 한 영역을 담당하고, 전체의 해는 반복적인 계산 과정을 거친다. DECARTES를 사용한 2D JHR원자로 해석에서 계산시간은 대개 프로세서의 수에 역비례하고 있음을 보여주고 있다.

저자: A. Bousbia-Salah, F DAuria
자료유형: 학술정보