국립 경상대학교(총장 이상경) 해양과학대학 해양토목공학과 이우동, 허동수 교수는 5월 30~31일 여수엑스포 컨벤션센터에서 열린 (사)한국수자원학회 학술발표회 수치모형 세션에서 ‘3차원 유동/파동장 해석을 위한 병렬계산에 관한 고찰’이라는 논문을 발표, 우수발표 논문상을 수상했다.
컴퓨터와 수치해석방법의 발달로 개인용 컴퓨터(PC)에서 3차원 유동/파동장 해석이 가능한 시대가 열렸다.
하지만 실제 해역을 대상으로 하는 해안 및 항만공학에서는 PC에서 3차원 수치해석을 본격적으로 수행하기에는 아직 역부족이다.
3차원 수치모델의 계산량은 매우 클 뿐 아니라, 해안 및 항만공학에서 요구되는 광역해석, 정밀격자, 장기예측은 계산부하를 더욱 가중시킨다.
이를 극복하기 위해서는 대용량 병렬계산이 필요하나, 일반적으로 많이 적용되는 분산메모리 환경의 병렬계산 시스템은 구축비용이 만만치 않다.
이에 경상대학교 이우동 교수와 허동수 교수는 해양수산부가 지원하는 ‘연안침식 관리 및 대응기술 실용화’ 과제로부터 공유메모리 환경의 고성능/대용량 병렬계산 시스템을 저비용으로 구축했다. 지난 2014년 개발ㆍ보유하고 있는 순차코드의 3차원 수치모델 LES-WASS-3D ver. 2.0을 OPENMP 4.0을 적용해 병렬코드로 변환했다.
먼저 수리실험, 현장조사에서 측정한 수리현상과의 비교ㆍ검증에서 병렬계산 시스템의 타당성 및 유효성을 확보했다. 또한 정밀, 광역, 장기 수치해석을 진행해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 복잡한 형상의 케이슨 방파제를 정밀격자로 구성해 방파제의 수리성능을 분석했다.
5km×2.5km의 광역 해역을 대상으로 파동장, 유동장 그리고 지형변동까지 예측했다. 장기간 발생하는 해안대수층의 해수침투 현상을 모의해 해안지하수의 유동현상, 지하수의 수위분포, 해수-담수 경계면의 거동을 분석했다.
이우동 교수와 허동수 교수는 이번에 구축한 공유메모리 환경의 고성능/대용량 병렬계산 시스템을 해안 및 항만공학에 산재한 문제들을 해결하는 도구로 활용할 예정이다.
이우동 교수는 “이 공유메모리 환경의 병렬계산 시스템 구축, 순차코드의 병렬화 과정은 저비용으로 병렬계산을 수행하고자 하는 이들에게 참고자료로 활용될 수 있다”고 말했다.
