나노기술 및 정책 정보

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  NEC는 해양연구개발기구(JAMSTEC)에 납입한 고속 슈퍼컴퓨터‘지구 시뮬레이터’(Earth Simulator)를 이용하여 탄소나노튜브에 포함된 염화수소 분자에 레이저를 조사(照射)한 바, 효율적으로 수소를 발생시킬 수 있는 광화학 반응을 세계 최초로 계산기 시뮬레이션을 통해 예측했다. 본 시뮬레이션은 수소발생뿐만 아니라, 레이저 조사에 따른 기지의 광화학 반응의 효율화에 의한 염가 재료의 대량 합성 및 신물질 합성과도 연결되는 획기적인 연구 성과이다.

  본 연구 성과는 미국 물리학회지 Physical Review Letters 온라인 판에 12월7일 게재되었다. 지구 시뮬레이터는 2010년 11월 미국에서 개최된 슈퍼 컴퓨팅 국제회의‘SC10’에서‘고속 푸리에 변환(FFT)’의 계산으로, 그 성능을 인정받아‘HPC(high-performance computing) 도전·어워드’에서 1위를 차지하였으며, 특히 나노 사이언스, 신물질 탐구나 기상예측 등의 복잡한 응용에서 세계 최고 수준의 실행 효율을 실증하였다.
  본 연구에서 사용한 소프트웨어에서도 계산 전체의 50% 가까이를 이 FFT가 차지하고 있기 때문에 종래의 계산기에서는 레이저 조사를 계산하는 데 수개월이 걸렸지만, 지구 시뮬레이터에서는 단 2일 만에 완료되었다. 그 결과, 빛의 강도를 다양하게 바꾸어 적절한 레이저 조사 조건을 결정하는 것을 실용적인 단기간으로 단축시켰다. 또한, 본 연구는 해양연구개발기구의 공동 이용 연구 테마인「탄소나노튜브의 특성에 관한 대규모 계산」에 근거하여 실시되었다.
  「지구 시뮬레이터」는 그 높은 실효성능을 활용하여 광범위한 분야에 응용되고 있으며, ‘기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)’제5차 보고서를 위한 지구 온난화의 영향 평가 등의 환경 문제에 관한 지식 창출이나 지진·해일의 고정밀도 계산에 의한 방재·재해 감소에 대한 공헌을 비롯하여 에너지 문제나 신소재 탐구 등, 산업계와도 연계하여 그 이용 분야를 확대해 나가고 있다. NEC는 향후, ‘지구 시뮬레이터’를 비롯한 슈퍼컴퓨터를 이용한 최첨단 연구 개발을 우수한 HPC 기술로 뒷받침해 나갈 계획이다.