Parallel Computing

압축기 터빈 해석에 클러스터가 필요한 이유

   최근의 터보 기계 내부의 유동해석에 사용되는 CFD 코드는 동익/정익 상호작용, 팁(tip) 누설유동 등을 해석하기 위해서 일반적으로 깃 사이의 통로 한 개당 약 50만개의 격자를 사용한다. 계산에 소요되는 시간은 통로 한 개를 1개의 CPU(1.8Ghz)로 약 일 주일 정도이다. 특히 동익/정익 상호작용, 선회실속 계산과 같이 여러 개(최소 10개)의 통로를 동시에 풀어야 하는 경우에 CPU한 개로 계산을 수행하는 것은 불가능하기 때문에, 1개의 통로를 1개의 CPU로 계산하고 데이터를 CPU 사이에 교환하는 병렬처리와 고 사양의 PC 클러스터가 필수적이다. 장기적으로 삼차원 터보기계 유로설계를 목표로 하기 위해 각종 최적화 방법론을 적용하여 그 형상을 도출하기 위해서는 강력한 계산능력이 필요하며 이를 위한 계산을 지원할 수 있는 방법은 클러스터 혹은 전문 병렬컴퓨터 뿐이다. 그러나 아직 직접적으로 3차원 블레이드 디자인과 같은 정도의 해석을 수행할 정도로 계산성능이 뛰어난 컴퓨터는 현실상 접하기 어렵기 때문에 본 연구실에서는 이를 장기적인 목표로 하여 현재 이차원 블레이드 최적설계에 관한 연구를 진행중이다.

삼차원 자유 표면 유동 해석

   3차원 비정렬 격자에서의 비압축성 자유 표면 유동 해석 코드를 개발 중이며 비 정렬 격자에서의 해석 알고리즘이 흔히 겪는 방대한 계산시간과 메모리 요구 조건을 맞추기 위해서는 클러스터의 사용이 필수적이다.


DNS/LES 해석의 가능성 확대를 위한 신형 클러스터의 필요

   DNS/LES 해석에 있어 고도의 계산능력과 방대한 메모리 그리고 매우 긴 시간 동안의 실제 해석이 필요 한 것은 이미 잘 알려진 사실이다. 그러나 병렬 수퍼 컴퓨터와 값싼 클러스터의 지속적인 개발 및 발전으로 이러한 요구조건을 점차 만족시킬 수 있게 됨에 따라 이 분야의 연구는 점점 더 기존의 기초연구분야의 단순 난류 유동에의 적용으로부터 보다 복잡한 실제 공학적 응용을 겨냥한 유동에의 적용으로 급속히 발전해 가고 있다. 천만 단위 이상의 격자점을 요구하는 DNS/LES의 해석은 장기적으로 난류모델의 튜닝이나 개발, 성능 평가의 검증의 역할을 이미 하고 있을 뿐만 아니라 이미 LES는 그 자체로서 하나의 난류 유동해석 방법으로 그 입지를 굳혀가고 있다.