원자로를 시뮬레이션하는 세계 최고의 슈퍼컴퓨터 VIDEO: World's top supercomputer to simulate nuclear reactors
아르곤 국립연구소(ANL)
오로라 슈퍼컴퓨터 프로젝트
건설중인 슈퍼컴퓨터는 기존 슈퍼컴퓨터보다 50배나 더 강력하다
미국 아르곤 국립연구소(ANL)의 과학자들이 이전보다 더 효율적이고 안전한 새로운 원자로를 시뮬레이션하도록 돕기 위해 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 오로라가 미국에서 건설되고 있다고 보도자료가 밝혔다.
* 오로라 슈퍼컴퓨터 프로젝트 Aurora supercomputer project
미국 에너지부의 고성능 컴퓨팅 이니셔티브 중 하나입니다. 이 프로젝트는 고성능 슈퍼컴퓨터를 개발하고 연구 및 과학 목적으로 사용하기 위해 시작되었습니다. 오로라 슈퍼컴퓨터는 아메리칸 라이더 지역, 일리노이 주의 아르고나 국립 연구소에 위치할 예정입니다. 이 슈퍼컴퓨터는 예상되는 성능과 연구 목적에 따라 다양한 과학 및 공학 분야에서 활용될 것으로 기대되며, 더 나은 이해와 혁신적인 발전을 촉진할 것입니다.
미국은 이미 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 있는 곳으로 TOP500이 측정한 바 있다. 이 슈퍼컴퓨터들은 다양한 컴퓨터 역할을 수행할 수 있다. 지난달 흥미로운 엔지니어링은 로스앨러모스 국립연구소(LANL)가 슈퍼컴퓨터를 이용해 미군의 핵 비축량을 점검하는 계획을 보도했다.
그러나 현재 미국 전력 공급의 5분의 1을 공급하고 있는 원자로 내부의 핵분열 과정을 개선하는 방안을 검토한다는 점에서 오로라의 계획된 역할은 매우 다르다. 더 중요한 것은 원자력 공급이 탄소 배출을 줄이는 방향으로 가고 있기 때문에 미국의 무탄소 전력의 거의 절반을 차지한다는 점이다.
오로라 슈퍼컴퓨터는 얼마나 강력할까?
ANL은 시뮬레이션을 위해 폴라리스 슈퍼컴퓨터를 사용하는데, 이것은 초당 44,000조의 계산을 완료할 수 있는 44 페타플롭 기계입니다. 반면에 오로라는 두 번 이상의 계산 능력을 위해 설계되어 현재 시스템보다 50배 더 강력한 초당 2,500조의 계산을 완료할 수 있습니다.
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비록 그 시스템이 지금쯤 가동될 것으로 기대되었지만, 제조업 문제들이 그것의 완성을 지연시켰습니다. 준비가 되면, 오로라는 오크리지 국립 연구소의 프론티어를 대체하여 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 될 것입니다. "오로라의 정말 새로운 점은 우리가 할 수 있을 시뮬레이션의 규모와 시뮬레이션의 수 모두입니다"라고 ANL의 원자력 엔지니어인 딜런 셰이버가 보도 자료에서 말했습니다.
오로라는 무엇을 할까?
Shaver와 그의 동료들은 모의실험에서 수십억 개의 미지를 다루기 위해 Aurora의 계산 능력을 사용할 계획입니다. 그 팀은 값비싼 실험을 수행하지 않고도 새로운 원자로 설계를 만들기 위해 원자로 노심 내부의 공정들의 높은 수준의 세부사항들을 포착할 의도입니다. 이것은 원자로 건설자들이 그들의 설계를 검증하고 허가하는 것을 도울 것입니다.
그들의 시뮬레이션에서, 연구자들은 원자로의 열 전달 특성을 모델링하기 위해 연료 핀 주위의 난류라고도 알려진 열의 소용돌이와 에디를 살펴볼 것입니다. 난류를 증가시키는 것은 열 전달을 도울 수 있지만, 그 과정은 또한 더 많은 에너지를 필요로 합니다.
나트륨 냉각 고속 원자로에서는 난기류가 작은 열의 소용돌이인 소용돌이를 형성하여 연료 핀의 진동을 유발할 수 있습니다. 연구팀은 유체 역학을 원자로의 구조 역학과 연료 성능과 함께 이용하여 엑서스케일에서 발생할 시뮬레이션을 진행할 예정입니다.
이 팀은 다중물리학 객체 지향 시뮬레이션 환경 또는 MOOSE를 사용하여 많은 연구자들이 모델링과 시뮬레이션을 사용할 수 있도록 할 것이라고 보도자료는 덧붙였습니다. MOOSE는 시뮬레이션을 더 빨리 완료할 수 있게 해주지만 오로라의 계산 능력은 그것을 계산 유체 역학 해결사인 NekRS와 함께 실행하여 아주 작은 세부 사항까지도 시뮬레이션 할 수 있게 해줍니다.
World's top supercomputer to simulate nuclear reactors
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