UVSim3D란?
UVSim3D는 UV 및 VUV 반응기 내부에서의 자외선 조사량(UV Fluence Rate) 분포를 3차원 공간에서 계산하는 엔지니어링 소프트웨어입니다.
수처리, 초순수(UPW), 고급 산화 공정(AOP), 광화학 반응기 설계에서는 램프 출력·배치·수질 조건에 따라 공간적으로 크게 달라지는 UV 조사량 분포를 정량적으로 평가하는 것이 핵심입니다.
UVSim3D는 물리 기반 방사 모델과 수치 해석 기법으로 반응기 내부의 UV 조사율을 계산하고, 엔지니어가 설계와 성능 평가에 바로 활용할 수 있는 형태로 결과를 제공합니다.
- 물리 기반 UV 조사량 계산
- 대규모 3D 메시 처리
- CFD 연계 해석
- 자동화·배치 처리 지원
- 설계·연구·검증에 바로 사용
이런 문제를 해결합니다
- 반응기 내부에서 UV 조사량이 실제로 어떻게 분포하는지 알기 어려운 문제
- 램프 개수·출력·배치 변경에 따른 성능 비교의 어려움
- 실험에 의존하던 설계 검증을 정량적 계산으로 대체하려는 요구
- CFD 해석 결과와 UV 선량 계산을 연계하고 싶은 요구
- 대규모 메시에서 빠르고 재현 가능한 UV 계산 필요
UVSim3D는 위 문제를 계산 기반 시뮬레이션으로 해결합니다.
주요 기능
3D UV 조사량 계산
- · 반응기 내부 임의 위치에서의 UV Fluence Rate(W/m²) 계산
- · LP·MP 램프 지원
- · 단일 파장 및 다중 파장(VUV/UV) 모델링
램프 배치 및 성능 평가
- · 다양한 램프 배치 시나리오 비교
- · 출력 조절(dimming), 효율(eta) 반영
- · 램프 간 차폐(shadowing) 효과 고려
대규모 계산 지원
- · 수십만~수천만 개 포인트 처리
- · OpenMP 기반 멀티코어 병렬 계산
- · 대형 메시용 VTKHDF 포맷 지원
CFD 연계 해석
- · CFD 메시(VTU, CGNS 등) 직접 사용
- · 조사율 결과를 메시 필드로 출력
- · 체류 시간과 결합하여 UV Dose 계산 가능
자동화 및 확장성
- · CLI 기반 배치 실행 지원
- · JSON 설정 파일 기반 재현 가능한 시뮬레이션
- · Python Wrapper 제공(후처리 및 파라메트릭 스터디)
계산 개요
UVSim3D는 다음 절차로 계산을 수행합니다.
- 01 반응기 설정 입력
램프 사양, 배치, 파장대, 수질 특성을 정의합니다.
- 02 계산 포인트(메시) 로드
텍스트 또는 CFD 메시 형식으로 입력합니다.
- 03 방사 모델 계산
MPSS·MSSS·DO 모델을 이용해 UV 조사율을 계산합니다.
- 04 결과 출력
포인트별 UV Fluence Rate 결과를 텍스트·VTU·VTKHDF 등으로 저장합니다.
적용 분야
- 상·하수 처리용 UV 소독 반응기
- 초순수(UPW) 공정
- 고급 산화 공정(AOP)
- 광화학 반응기 설계 및 연구
- UV/VUV 램프 성능 평가
- 연구소 및 엔지니어링 설계 검증
사용 환경
- 운영체제
- Windows / Linux / macOS
- 입력 형식
- TXT, VTU, VTKHDF, CGNS
- 출력 형식
- TXT, VTU, VTKHDF
- 병렬 처리
- 멀티코어 CPU 지원 (OpenMP)