V-KSTAR에 이 알고리즘을 적용하자 탐지 속도가 기존보다 최대 15배 빨라졌다. V-KSTAR는 한국형 핵융합 실험로인 KSTAR를 3차원 가상공간에 그대로 구현한 디지털 트윈이다.
인공태양으로 불리는 핵융합 발전은 융합로 내부를 태양처럼 뜨겁게 달구기 위해서 고속 중성 입자를 주입한다.
이 과정에서 일부 입자들이 통제를 벗어나 장치 내벽과 충돌하게 되면 융합로 벽이 손상되거나 핵융합 반응이 중단될 수 있다.
연구팀은 이런 충돌 입자 탐지 문제에 게임 산업에 쓰이는 충돌 감지 알고리즘을 접목해 새로운 알고리즘을 개발했다. 이 알고리즘은 옥트리(Octree) 방식보다 15배 빠르다. 옥트리는 미리 공간을 정해진 방식으로 잘게 나눠놓고 그 안에 입자가 있는지를 일일이 확인하는 반면, 이번 알고리즘은 필요한 경우에만 계산을 한다.
기존에는 30만개에 이르는 입자가 7만개의 삼각형으로 분할된 벽면에 충돌하는지를 매 순간 계산해야 했지만, 이번 알고리즘을 적용하면 단순한 사칙연산으로 약 99.9% 이상을 계산 대상에서 제외할 수 있다. 또 충돌 영역의 삼각형 분할은 복잡한 3차원 핵융합로 구조물 형상에서도 입자의 경로와 벽 사이의 교점 계산을 가능하게 했다.연구결과는 국제학술지 ‘전산물리학통신’(Computer Physics Communications) 4월호에 공개됐다. 이다예기자
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