TopMC®

제품 · 개요

하나의 프로그램으로 전체 프로세스 중성자 계산

중성자 계산, 원자력 설계 및 안전성 평가를 위한 다기능 프로그램(TopMC, SuperMC의 업데이트 및 확장 버전)은 FDS 컨소시엄이 40년 이상 개발해 온 대규모 원자력 설계 소프트웨어입니다. TopMC는 방사선 수송 계산을 핵심으로 삼아 고갈, 방사선원 기간/선량/생물학적 위험, 물질 활성화 및 변환을 포함하는 전체 프로세스 중성자 계산을 지원합니다.

이는 고효율 및 고충실도 다중 물리학 계산, 정확한 모델링, 시각화된 분석 및 가상 시뮬레이션, 지능형 원자력 설계 및 안전성 평가 기능을 갖추고 있습니다. TopMC는 원자력 에너지 시스템의 설계 및 안전성 평가는 물론 원자력 기술 응용 분야에도 활용될 수 있습니다.

TopMC는 90개국 이상, 에너지, 의료, 산업 분야의 1000개 이상의 유명 원자력 관련 기관에서 널리 사용되고 있습니다. 관련 방법론 및 기술은 국가 자연과학상, 유럽 융합 연구 혁신상 등을 수상했습니다.

TopMC 아키텍처: 기하학 및 물리학의 자동 모델링, 고갈, 활성화 및 소스 항과 결합된 방사선 전송 코어, 시각화된 분석 및 가상 시뮬레이션 제공
TopMC 아키텍처
  • ITER의 참조코드로 선정
  • 영국 일반설계평가(GDA) 통과
  • OECD/NEA 및 RIST/NCC에서 이용 가능
  • 중국 국가자연과학상
  • 유럽 ​​융합 연구 혁신상

제품 · 에디션

세 가지 에디션, 하나의 수송 코어

범용 중성자 프로그램, 방사선 치료용 선량 계산 엔진, AI 기반 핵 설계.

TopMC 1.1

출시

SuperMC의 업데이트 및 확장 버전

더 강력한 기능, 더 많은 응용 분야 및 더 전문적인 서비스.

더욱 강력해진 기능

  • 하전입자 수송: 전자, 양성자, 이온 등
  • 매우 효율적인 분석: 분산 감소 등과 결합된 펄스 높이 계산
  • AI의 심층 통합: 지능형 모델링, 지능형 컴퓨팅, 지능형 분석, 지능형 원자력 설계 등
  • 다중 시나리오 솔루션: 중성자 로깅, 방사선 촬영, 가속기, 원자력 등

더 많은 응용 분야

  • 핵 기술 응용 분야로 확장: 핵 탐지 및 가속기의 설계 및 응용, 방사선 처리 및 핵의학을 위한 선량 추정 등

더 전문적인 서비스

  • 표준화된 전문 서비스: 판매 전 기술 지원, 체계적인 교육 및 판매 후 서비스.
스폰서 화면에 FDS 로고가 먼저 표시된 더블린의 제33차 핵융합 기술 심포지엄 본회의장
더블린에서 열린 제33차 융합 기술 심포지엄(SOFT)의 후원자 중 FDS

참고 문헌 Chen S, 우 B, 동 Z, 외. 원자력 기술 응용을 위한 TopMC 1.0 개발. EPJ 핵 과학 및 기술, 2025, 11. DOI: 10.1051/epjn/2024033

제품·기능

8개의 계산 모듈

네 가지 기본 기능은 중성자 시뮬레이션을 처음부터 끝까지 다룹니다. 네 가지 확장 기능은 이를 다른 물리학, 사람 및 이벤트와 결합합니다.

기본 기능중성자공학 시뮬레이션

01

방사선 수송 계산

  • 다중 입자: 중성자, 광자, 전자 등
  • 유연한 소스 설명: 일반 소스, 중요 소스, 표면 소스, 사용자 정의 소스
  • 물리적 매개변수: keff, 표면/셀/메시/검출기 플럭스, 에너지 침착, 반응 속도, 펄스 높이 등
  • 전역 가중치 창 생성기를 기반으로 한 적응형 분산 감소
  • 효율적인 병렬 계산: MPI, OpenMP, 데이터 분해 병렬 등
  • 온도에 따른 단면 처리: 열 및 공진, 온라인/OTF
02

동위원소 연소 계산

  • 해결 방법: CRAM(Chebyshev Rational Approximation Method) 등
  • 내부 커플링: 시작 단계 일정 플럭스 근사(BOS), 예측자-수정자, 개선된 반예측자-수정자(ISPC) 등
03

재료 활성화 및 변환 계산

  • 계산 모드: 포인트 활성화 계산, 전송-활성화 결합 계산 등
  • 활성화 특성: 활성, 붕괴열, 생물학적 위험, 선량률, 제거 지수 등
04

정지 선량률 계산

  • 해결 방법: R2S(Rigorous-Two-Step) 및 개선된 D1S(Direct-One-Step)

확장된 기능연계 시뮬레이션

05

다중 물리학 커플링 시뮬레이션

  • 중성자 계산과 열수력학, 구조 역학 등의 결합
06

가상 로밍 기반 장기선량 평가

  • 방사선 환경 유지보수의 가상 로밍
  • 장기선량 및 집단선량 실시간 평가
  • 작업 경로의 자동 최적화
유효선량률, 누적선량, 장기선량 차트가 포함된 원자로 위 플랫폼에서 작업자의 가상 로밍 장면
07

사고 전개 시뮬레이션

  • 사고 전개과정의 신속한 예측
  • 방사성 핵종 확산에 대한 본격적인 실시간 시뮬레이션
  • 사고원인 항의 정확한 역전
  • 지능적인 의사결정 지원

제품 · 고급 기능

TopMC를 차별화하는 요소

01

전체 기능, 내부 결합 중성자 계산

강한 이방성 중성자 수송

  • 강한 이방성 중성자 수송 문제에 대한 입자 밀도 균일성을 기반으로 한 몬테카를로 수송
  • 상관 샘플링 기반 섭동 분석
  • 하이브리드 몬테카를로 및 결정론적 방법: 영역/에너지/시간 결합
  • 기타 가속 방법: 균일한 핵분열 소스, 데이터 병렬 병렬 분해, 소스 수렴 가속, 대규모 집계 점수 등

내부 결합 전체 프로세스 계산 - 이동, 연소/활성화 및 투여량

  • 보다 효율적인 분석을 위한 워크플로의 완전 자동화
  • 고정밀 계산을 위해 메모리를 통한 데이터 전송
TopMC 콜라주: 병렬 컴퓨팅, 융합 장치, 원자로 모델, 방사선 치료, 토카막 및 발전소를 보여주는 패널 옆의 입자 충돌
애플리케이션 시나리오 전반에 걸쳐 하나의 계산 체인
02

복잡한 불규칙 기하학에 대한 CAD/이미지 기반의 정확한 모델링

정확한 자동 모델링

  • CAD/이미지와 몬테카를로 시뮬레이션 모델 간의 변환으로 복잡한 불규칙 기하학을 정확하게 표현
  • 매개변수화된 고충실도(핀별 레벨) 전체 반응기 모델링

통합 모델링

  • 형상, 재료, 중성자 및 물리 결합 모델링을 위한 전체 모델 대화형 모델링
TopMC직접 계산
MCNPTRIPOLIGeant4FLUKAPHITS등.입력 파일 생성
진공 용기, 자석 및 포트가 있는 토카막의 컷어웨이 CAD 모델
토카막의 CAD 형상
색상으로 구분된 반응기 모델 및 소스 정의 대화 상자가 있는 모델링 인터페이스
대화형 모델링
03

다차원/다유형 시각화 기반 데이터 분석

가상현실 기반 시뮬레이션

  • 방사선 환경 유지보수의 가상 로밍
  • 장기선량 및 집단선량 실시간 평가
  • 작업 경로의 자동 최적화

데이터 시각화

  • 다중 스타일 데이터 시각화: 표면/볼륨/등위 표면 렌더링 등
  • 형상과 결합된 시각화
  • 결과의 정량적 분석 : 점/극값 추출, 특정 지역에 대한 추세 분석 등
가상 현실 시뮬레이션: 선량 차트가 업데이트되는 동안 작업자가 색상 매핑된 방사선장 내부에서 사다리를 타고 올라갑니다.
방사선장에서의 가상 로밍
건물 바닥의 선량률 맵(μSv/h), 광원에 가까운 빨간색부터 멀리 있는 파란색까지
선량률 지도(μSv/h)