최근 발생하고 있는 여름철 집중호우 및 폭염으로 인하여 우리나라의 댐 저수지의 수질문제를 발생시키고 있다. 댐 저수지는 상수원으로 가장 중요한 역할을 담당하고 있으며, 현재 연간 총 물 이용량 중 53%를 댐 저수지에서 공급받고 있다. 이러한 댐 저수지의 수질 모의를 위하여 여러 연구자들이 저수지 모형을 적용하고 있으며, 특히 댐 저수지의 특성을 잘 반영할 수 있는 3차원 모형의 적용에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 최근 3차원 모형을 이용한 수리수질모의와 수질예보에 적용하고 있는 사례가 증가하고 있으나 모형을 적용하는데 모의 시간이 가장 큰 걸림돌로 작용하고 있는 실정이다. 3차원 모형의 특성상 모의시간이 길어지고 고성능 하드웨어가 요구되는 문제점을 해결하기 위하여, 하드웨어 개선 병렬화 등 모형속도개선에 대한 노력이 이루어지고 있다.
본 연구에서는 댐 저수지에 이용 가능한 3차원 모형인 ELCOM-CAEDYM모형에 대하여 속도개선에 대하여 연구를 진행하였으며, 속도개선 방법으로 병렬화(openMP 방법)를 통한 모의 속도개선 결과에 대하여 분석하였다.
연구대상지역은 조류 및 탁수문제가 심각한 대청댐, 소양강댐, 용담댐 저수지로, 동일 사양의 컴퓨터(Intel i5 CPU, 4GB ram, windows 7 64bit)를 이용하여 분석하였으며, 1,000 time step(60 sec) 분씩 동일 시간에 대하여 일반 모형과 병렬화가 적용된 모형을 구동하여 비교분석하였다.
ELCOM-CAEDYM의 격자는 Cartesian grid로 구분하였으며, active cell(wet cell)기준 소양강댐 346,389개, 용담댐 101,177개, 대청댐 45,909개로 구성하였다. 격자 크기는 소양강댐 100 × 100 m, 용담댐 100 × 100 m, 대청댐 200 × 200 m로 구성하였다.
