초록 ▼

1. 국가 슈퍼컴퓨팅 시스템에 ROMS 모델을 포팅 하여 3차원 해양순환 모델링 시스템 구축
2. 입력자료 산출
- 해양모델 : Nesting 기법을 이용하여 3km, 20층 ROMS 실행
- 기상자료 : 과거자료는 ECMWF, QuikSCAT 활용
- 개방경계자료 : 전구모델(ECCO) 결과를 네스팅한 북서태평양 모델 결과 활용
- 조석자료 : 위성분석 자료
- 강물 : 양자강, 황하 등 주요 강 고려
- 적정량의 오염물질 입력자료 산출
3. 오염물질 이동 예측에 대한 해양순환 시뮬레이션

1. 국가 슈퍼컴퓨팅 시스템에 ROMS 모델을 포팅 하여 3차원 해양순환 모델링 시스템 구축
2. 입력자료 산출
- 해양모델 : Nesting 기법을 이용하여 3km, 20층 ROMS 실행
- 기상자료 : 과거자료는 ECMWF, QuikSCAT 활용
- 개방경계자료 : 전구모델(ECCO) 결과를 네스팅한 북서태평양 모델 결과 활용
- 조석자료 : 위성분석 자료
- 강물 : 양자강, 황하 등 주요 강 고려
- 적정량의 오염물질 입력자료 산출
3. 오염물질 이동 예측에 대한 해양순환 시뮬레이션 실시
- 2007년 12월 허베이스피리트호 유류유출사고에 대해 실제 기상자료 사용 3km 해상도로 시뮬레이션을 실시
- 오염물질 이동속도와 경로를 기존 시뮬레이션 결과와 비교해 정확도 향상 여부 검증
- 정확도 향상을 위한 기타 방안 모색 및 테스트 수행
4. 오염물 이동모델링 실행 및 수행시간 분석
- 해양순환모델링 : 미국 Rutgers 대학에서 개발한 ROMS 설치
- 모델 실행 : 황해를 포함한 3km 격자크기 모델 실행
- 모델 해상도에 따른 영향 : 10 km 와 3 km 해상도의 수행시간, 정확도 비교
5. 국가 슈퍼컴퓨팅 시스템에서 CPU 사용개수에 따른(8개, 16개, 32개, 64개, 96개, 128개) 수행시간 분석, 시스템별 수행시간을 통해 국가슈퍼 컴퓨팅 활용 가치 제시

6. 구축된 오염물질 이동 예측 프로그램을 슈퍼컴퓨팅 공동활용체제를 활용해 효과적이고 최단 시간에 수행하는 방안 탐색 및 시연

Abstract ▼

1. 3 dimensional ocean circulation modeling system was constructed in the PLSI using ROMS
2. Input data
- Ocean model : 3 km horizontal resolution using nesting method, vertically 20 layers
- Wind forcing : ECMWF, QuikSCAT
- Open boundary data : Northwest Pacific Model using ECCO
- Ti

1. 3 dimensional ocean circulation modeling system was constructed in the PLSI using ROMS
2. Input data
- Ocean model : 3 km horizontal resolution using nesting method, vertically 20 layers
- Wind forcing : ECMWF, QuikSCAT
- Open boundary data : Northwest Pacific Model using ECCO
- Tidal data : reanalysis data of altimeter
- River forcing : including Changjiang and Yellow River
- reasonable pollutant input data
3. Simulation of ocean circulation model to predict dispersion of pollutant
- 3 km horizontal resolution was simulated for oil-spill of HEBEI SPIRIT on December 2007 using real wind forcing.
- pollutant velocity and path were verified with previous model result
- Case study for improving accuracy
4. Run time analysis of pollutant modeling
- Ocean circulation modeling : porting ROMS
- Model run : 3 km horizontal resolution of the Yellow Sea
- Effect of horizontal model resolution : comparisons of accuracy between 10 km and 3 km resolution models.
5. Compare of computing time among diverse combination of CPU process (CPU　8, 16, 32, 64, 96, 128) using PLSI and presentation of PLSI application
6. Determination optimal combination of PLSI for prediction of ocean pollutant dispersion

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 요약서...3
• 요약문...4
• Summary...7
• 목 차...11
• 제 1장 국가 재난 발생 시 슈퍼컴퓨팅공동활용체제 개요...17
• 1 절 국가슈퍼컴퓨팅공동활용체제 기반 국가 해양 재난 대비형 초대형 계산 개요...17
• 2 절 국가 재난 발생 시 슈퍼컴퓨팅공동활용체제의 필요성...17
• 제 2 장 국가슈퍼컴퓨팅공동활용체제 시스템 구성...19
• 1 절 공동활용 슈퍼컴퓨팅 자원...19
• 2 절 해양오염물 이동 예측 모의를 위한 해양 모델...21
• 1 국외 기술 현황...23
• 2 해양 수치 모델(ROMS) 개요...25
• 3 해양 수치 모델 격자 체계...32
• 제 3 장 해양오염물 이동 예측 모의를 위한 실시간 모의 시스템 구축 실험...38
• 1 절 3 km 해상도 모델 결과...38
• 2 절 해양 모델의 해상도 향상에 따른 모델 정확도 비교...46
• 3 절 해양 모델의 해상도 향상에 따른 모델 수행시간 비교...49
• 4 절 슈퍼컴퓨팅공동활용제체를 통한 실시간 해양 오염물 이동 예측 모의...51
• 5 절 슈퍼컴퓨팅공동활용체제를 이용한 해양오염물 예측 시스템 모의...57
• 제 4 장 슈퍼컴퓨팅공동활용체제 관련분야 기여도...58
• 제 5 장 활용방안...59
• 참고문헌...60
• [부록] Predicted oil dispersion distances and locations...62