고성능 해양모델을 개발하기 위하여 적시 컴파일(Just-In-Time) 언어인 줄리아 언어를 사용하였고, 운동량 방정식의 해를 구하기 위해 연속완화법으로 푸아송 방정식을 푸는 코드를 작성하였다. 다음으로, 줄리아 계산 코드를 시험하기 위해 단순한 수로 형태를 모델링하였고, 일정한 유량의 생성/소멸(source/sink)을 외력 조건으로 하는 모델을 테스트하고 이론값을 이용해 검증하였다. 검증 결과, 총 3가지 테스트 실험안의 수심 평균된 유속은 이론값에 완벽하게 수렴하였고, 해저마찰로 인한 수직적 유속 구배를 잘 보여주었다. 검증이 완료된 모델은 각각 황해와 ...
고성능 해양모델을 개발하기 위하여 적시 컴파일(Just-In-Time) 언어인 줄리아 언어를 사용하였고, 운동량 방정식의 해를 구하기 위해 연속완화법으로 푸아송 방정식을 푸는 코드를 작성하였다. 다음으로, 줄리아 계산 코드를 시험하기 위해 단순한 수로 형태를 모델링하였고, 일정한 유량의 생성/소멸(source/sink)을 외력 조건으로 하는 모델을 테스트하고 이론값을 이용해 검증하였다. 검증 결과, 총 3가지 테스트 실험안의 수심 평균된 유속은 이론값에 완벽하게 수렴하였고, 해저마찰로 인한 수직적 유속 구배를 잘 보여주었다. 검증이 완료된 모델은 각각 황해와 새만금(Saemangeum)에 적용되었다. 황해(Yellow Sea) 모델은 조석 외력(tidal forcing) 및 전향력(Coriolis force), 난류확산계수로 인한 효과 등을 시험하기 위해 설계되었고, 새만금 모델은 조석 및 갑문의 개폐로 인한 수리현상을 모의하기 위해 설계되었다. 황해 모델은 켈빈 파(Kelvin wave)로 인한 무조점과 우리나라 서해 중부와 남부 연안의 조석 특성을 잘 재현하였으며, 전향력과 수직 난류확산계수에 따른 결과의 차이를 잘 보여주었다. 새만금 모델은 갑문의 개폐로 인한 새만금 인근의 수리현상을 잘 재현하였고, 새만금 외측의 조류 또한 잘 재현하였다. 따라서, 줄리아 언어를 이용한 해양모델을 개발하는 데에 성공하였다고 판단되며, 이는 해양모델이 고전적인 컴파일 언어에서 적시 컴파일 언어로 성공적으로 넘어가는 단계에 오게 됐다는 것을 시사한다.
고성능 해양모델을 개발하기 위하여 적시 컴파일(Just-In-Time) 언어인 줄리아 언어를 사용하였고, 운동량 방정식의 해를 구하기 위해 연속완화법으로 푸아송 방정식을 푸는 코드를 작성하였다. 다음으로, 줄리아 계산 코드를 시험하기 위해 단순한 수로 형태를 모델링하였고, 일정한 유량의 생성/소멸(source/sink)을 외력 조건으로 하는 모델을 테스트하고 이론값을 이용해 검증하였다. 검증 결과, 총 3가지 테스트 실험안의 수심 평균된 유속은 이론값에 완벽하게 수렴하였고, 해저마찰로 인한 수직적 유속 구배를 잘 보여주었다. 검증이 완료된 모델은 각각 황해와 새만금(Saemangeum)에 적용되었다. 황해(Yellow Sea) 모델은 조석 외력(tidal forcing) 및 전향력(Coriolis force), 난류확산계수로 인한 효과 등을 시험하기 위해 설계되었고, 새만금 모델은 조석 및 갑문의 개폐로 인한 수리현상을 모의하기 위해 설계되었다. 황해 모델은 켈빈 파(Kelvin wave)로 인한 무조점과 우리나라 서해 중부와 남부 연안의 조석 특성을 잘 재현하였으며, 전향력과 수직 난류확산계수에 따른 결과의 차이를 잘 보여주었다. 새만금 모델은 갑문의 개폐로 인한 새만금 인근의 수리현상을 잘 재현하였고, 새만금 외측의 조류 또한 잘 재현하였다. 따라서, 줄리아 언어를 이용한 해양모델을 개발하는 데에 성공하였다고 판단되며, 이는 해양모델이 고전적인 컴파일 언어에서 적시 컴파일 언어로 성공적으로 넘어가는 단계에 오게 됐다는 것을 시사한다.
In order to develop a high performance ocean model, we used Julia, a Just-In-Time compile language, and to obtain the solution of the momentum equation, we made the code to solve the Poisson equation by the Successive Over-Relaxation method. And next, we created a simple channel model with constant ...
In order to develop a high performance ocean model, we used Julia, a Just-In-Time compile language, and to obtain the solution of the momentum equation, we made the code to solve the Poisson equation by the Successive Over-Relaxation method. And next, we created a simple channel model with constant source/sink flow as an external forcing conditions to simulate the Julia calculation code. And the model was tested and verified using theoretical values. As a result of the verification, the depth-averaged flow velocities in all three test scenarios converged perfectly to the theoretical values, and the vertical flow velocity gradient due to sea bottom friction was well expressed. The verified models were applied to the Yellow Sea and Saemangeum respectively. The Yellow Sea model was designed to test the tidal forcing, Coriolis force, and the effects of turbulent diffusion coefficient. And the Saemangeum model was designed to simulate the tidal currents, and the hydraulic phenomenon caused by the opening and closing of the dike gates. The Yellow Sea model reproduced the amphidromic points due to Kelvin wave, and the tidal characteristics of the mid-western and south-western coasts of Korea, and it showed the difference in the results depending on the Coriolis force and vertical turbulent diffusion coefficient. The Saemangeum model represented well the hydraulic flow around Saemangeum caused by the opening and closing of the dike gates, and it reproduced the tidal currents of the outer sea well. Therefore, it is considered that the ocean model using Julia language has developed successfully, this suggests that the ocean model has come to the stage of successful transition from a classical compile language to a Just-In-Time compile language.
In order to develop a high performance ocean model, we used Julia, a Just-In-Time compile language, and to obtain the solution of the momentum equation, we made the code to solve the Poisson equation by the Successive Over-Relaxation method. And next, we created a simple channel model with constant source/sink flow as an external forcing conditions to simulate the Julia calculation code. And the model was tested and verified using theoretical values. As a result of the verification, the depth-averaged flow velocities in all three test scenarios converged perfectly to the theoretical values, and the vertical flow velocity gradient due to sea bottom friction was well expressed. The verified models were applied to the Yellow Sea and Saemangeum respectively. The Yellow Sea model was designed to test the tidal forcing, Coriolis force, and the effects of turbulent diffusion coefficient. And the Saemangeum model was designed to simulate the tidal currents, and the hydraulic phenomenon caused by the opening and closing of the dike gates. The Yellow Sea model reproduced the amphidromic points due to Kelvin wave, and the tidal characteristics of the mid-western and south-western coasts of Korea, and it showed the difference in the results depending on the Coriolis force and vertical turbulent diffusion coefficient. The Saemangeum model represented well the hydraulic flow around Saemangeum caused by the opening and closing of the dike gates, and it reproduced the tidal currents of the outer sea well. Therefore, it is considered that the ocean model using Julia language has developed successfully, this suggests that the ocean model has come to the stage of successful transition from a classical compile language to a Just-In-Time compile language.
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