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1 핵 · 입자물리 계산과학 2015. 5. 13 조기현 2015 계산과학연구 워크샵
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세계 수준의 초고성능 컴퓨팅 활용 우수한 과학적 성과 R&D 파트너 수행 계산과학 분야 실험 - 이론 - 시뮬레이션 융합 연구 Beyond Discovery 행복한 사회 R&D 파트너 수행 방법 인프라 Goal Output Outcome
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연구 3
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High Energy Physics 꿈 멋진물리학자 미션 Beyond Discovery (Standard Model) 핵 · 입자물리 실험 - 이론 - 시뮬레이션 융합연구 비전 실험 - 이론 - 시뮬레이션 융합 연구의 최고 선도 기관 R&D 파트너 국내 외 핵 입자물리 커뮤니티 4
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5 CDF@FNAL, USA Belle/BelleII @KEK, Japan IN2P3@France 한 불 입자물리연구소 1.CDF @ 미국 페르미연구소 2.Geant4 Collaboration 3.Belle/Belle II 실험 @ 일본 KEK 4.FKPPL(France Korea Particle Physics Laboratory) Beam Simulation 입자물리 국제 공동연구 @KISTI, Korea R&D 파트너
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6 내용 2015201620172018 목표계산과학연구자 정체성 확립 계산과학연구자 정체성 확립강화 계산과학연구 기획과제 시작 계산과학연구 기획과제 도출 국제 Collaboration - CDF - Belle - Belle II - Geant4 - CDF - Belle - Belle II - Geant4 - CDF/Belle - Belle II 실험시 작 - Geant4 -Belle II 물리 실 험 시작 - Geant4 실험 - 이론 - 시뮬레이션 융합 연구 - 표준모형정밀탐 색 계속 -BSM( 암흑물질 등 연구 시작 ) - 표준모형정밀탐 색 계속 -BSM( 암흑물질 연구 진행 ) - 표준모형정밀탐 색 계속 - BSM( 암흑물질 결과 도출 ) - 표준모형정밀탐 색 계속 - 암흑물질 연구결 과 확장 진화하는 아키텍쳐 -Geant4 및 아키텍쳐 연구 구상 -Geant4 및 아키텍쳐 연구 도입 -Geant4 활용 및 아키텍쳐 연구 진행 - Geant4 활용 및 아키텍쳐 연구 결 과 도출 성과 목표 SCI 논문 1 건 도출 상위 20% SCI 논 문 1 건 도출 SCI 논문 1 건 도출 상위 20% SCI 논 문 1 건 도출 연차별 계획
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연구주제 SimulationBeyond Standard ModelComputing Beyond Standard Model Simulation Tool Kit (MadGraph, Geant4) Evolving Computing Architecture 1. 표준모형 너머 (BSM, Beyond Standard Model) 2.Evolving Architecture for Beyond Standard Model
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계산과학 Theory Simula- tion Experi- ment 우주의 비밀 물질의 근원표준모형 1. 표준모형 너머 1-1. 표준모형 정밀 탐색으로 표준모형 붕괴 연구 1-2. BSM physics ( 암흑물질 등 )
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9 ⇒ Feed-back between experiments (Belle & CDF) and theories PhysicsExperimentsTheories Rare B 0 decaysBelle Mixing and CPV on Bs → J/ψΦ CDF Left-Right models K. Cho and S.-h. Nam, PRD 88, 035012 (2013 ) T.Aaltonen,..,Y.J.Kim, K.Cho et. al. RRL 109 171802 (2012) J.H.Kim,..,K.Cho et. al. PRD 86, 031101(R) (2012) 1-1. 표준 모형 정밀 탐색으로 표준모형 붕괴 연구
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The SM is now complete? 10 Higgs Discovery (July 4, 2012)
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The Universe Today Standard Model 11
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12 P5 Report (2014.5.22) Energy Frontier Intensity Frontier Cosmic Frontier HiggsNeutrino Mass Dark Matter Dark Energ y The Unknown SMBeyond the Standard Model After P5 Report ⇒ Before P5 Report
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13 1-2. Collider 에서 암흑 물질 탐색 1-2-1. 실험 : Belle II 실험 2017 Run 시작 => Very long term 1-2-2. 이론 : 현상론적 모델 제안 => long term
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Beyond the Standard Model 14
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HEP Simulation 4 15 We focus on MadGraph & Geant4.
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16 Geant4 is the most successful model in HEP. HEP user community – BaBar(2001), LHC(2003), Belle II Other community: Medical, Space, DNA, Solid Physics
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2. Evolving Architecture for Beyond Standard Model Beyond Standard Model Simulation Tool Kit (MadGraph, Geant4) Evolving Computing Architecture =>
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진행사항 (2015.05.13 현재 ) Evolving Architecture for beyond Standard Model 국제학술대회 발표 2 건 ( 용평, CHEP2015) 국내학술대회 발표 1 건 ( 한국물리학회 ) SCOPUS 저널 제출 (5/6) Belle II Data Handling system 연구 개발 국내학술대회 발표 1 건 ( 한국물리학회 ) 국내외 Collaboration 그룹과의 협업 연구 커뮤니티 선도 Geant4: 빔 시뮬레이션 ( 연세대, FKPPL) CDF: 국제공동 SCI 논문 생산 5 편 Belle/Belle II: 국제공동논문 생산 5 편 부서간 협력의 우수성 Belle II ( 연구망, 기술개발실, GSDC) => KISTI-Belle II 총회 개최 (2/24) SCOAP3 ( 정보기반기술실 ) 커뮤니티 선도 YoungPyong Conference 2015 개최 (5 개국 100 여명 ) Geant4 및 입자물리분과 홈페이지 제공 학연공동세미나 개최 2 건 등
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Beyond the Standard Model 19 Many particles Beyond Standard Model Higgs particle (Standard Model)
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계산과학연구 발전방향 2015~2016 정체성 확립 2017~2018 기획과제 20
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계산과학연구 연구 정체성 확립 (2015~16) KISTI 내 계산과학공학 연구할 수 있는 분위기 활성화 자율성과 개방성에 바탕을 둔 연구 분위기 활성화 연구 주제의 자율성 ( 내부 ) 및 개방성 ( 외부 ) 연구 방법의 개방성 국내외 연구자들의 KISTI 방문 활성화 - 방문연구원, 학생연구원, 겸 임연구원 등 활용 가능 KISTI 연구자의 대학 및 연구소 방문연구 활성화 - 겸임교수, 참여연 구원 등 21 과거미래 IT driven researchScience driven research 개발자 중심과학 연구자 중심 보직자 중심 (Top-down) 연구자 중심 (Bottom-up) 타율성자율성 및 개방형 연구 부서별 분산구심점 구축 시너지 효과
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계산과학연구 기획과제 방향성 (2017~18) KISTI 내 계산과학공학 연구할 수 있는 내재적 동기 부여 자율성과 개방성에 바탕을 둔 연구 과제 기획 연구 주제의 자율성 ( 내부 ) 및 개방성 ( 외부 ) 기획 과제의 개방성 국내외 연구자들의 KISTI 방문 활성화 - 방문연구원, 학생연구원, 겸 임연구원 등 활용 가능 KISTI 연구자의 대학 및 연구소 방문연구 활성화 - 겸임교수, 참여연 구원 등 22 과거미래 IT driven researchScience driven research 개발자 중심과학 연구자 중심 보직자 중심 (Top-down) 연구자 중심 (Bottom-up) 타율성자율성 및 개방형 연구 부서별 분산구심점 구축 시너지 효과
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빅뱅에서 암치료까지 분야 확대 맞춤형 암치료 우주의 비밀 빅뱅 입자 / 생물 / 물성물리 의학 물리 천체핵물리 핵물리 방사선 입자가속기 초전도체 행복한사회 과학적 성과 201520162017 외부 내부 2015 2016 2017 생물 물리 물성 물리 입자 물리 검출기 초고성능 컴퓨팅 활용 실험 - 이론 - 시뮬레이션 융합 연구 분야 확대 입자물리 분야 의학물리, 천체 · 핵물리 분야 계산 과학 확대 분자 동역학 기반 생명물리 연구 선도 확대 물성물리 분야 초전도체, 검출기 분야 등 계산 과학 학대 초고성능 컴퓨팅 활용 실험 - 이론 - 시뮬레이션 융합 연구 분야 확대 입자물리 분야 의학물리, 천체 · 핵물리 분야 계산 과학 확대 분자 동역학 기반 생명물리 연구 선도 확대 물성물리 분야 초전도체, 검출기 분야 등 계산 과학 학대 초고성능 컴퓨팅 활용 실험 - 이론 - 시뮬레이션 융합연구 활성화 및 커뮤니티 선도 입자물리 분야 방사선 / 검출기 / 가속기 물리 활용 연구 활성화 분자 동역학 기반 생명물리 연구 심화 물성물리 분야 초전도체 계산 과학 활성화 초고성능 컴퓨팅 활용 실험 - 이론 - 시뮬레이션 융합연구 활성화 및 커뮤니티 선도 입자물리 분야 방사선 / 검출기 / 가속기 물리 활용 연구 활성화 분자 동역학 기반 생명물리 연구 심화 물성물리 분야 초전도체 계산 과학 활성화 초고성능 컴퓨팅 활용 실험 - 이론 - 시뮬레이션 융합연구 기반 구축 Goal 물질의 근원 생활의 편리함
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대내외 협력 분야 KISTI 대외인력 실험 - 이론 - 시뮬레이 션 융합연구 기반 마련 실험 - 이론 데이터 핸들링 시스템 가상실험실 소프트웨어 / 컴퓨 팅 아키텍쳐 시뮬레이션 툴 병렬화 ( 미국 페 르미연구소 ) 물리 / 소프트웨어 아키텍쳐 2M/Y 입자물리 표준모형 붕괴 탐색 ( 미국 P5 의 주 요주제 ) - 암흑물질 등 실험 - 이론 - 시뮬레 이션 실험 ( 일본 KEK Belle II) 실험 ( 한국 IBS 중이온가속기 사 업단, CAPP, CUP 등 ) 관측데이터 ( 천문연 ) 2M/Y 천체 핵물리 이론 - 시뮬레이션 관측데이터 ( 천문연 ) 실험 ( 한국 IBS 중이온가속기 사 업단 ) 이론 ( 한국 천체핵물리 그룹 ) 1M/Y 암정밀 치료를 위 한 의학물리 시뮬레이션 실험 - 이론 ( 국립암센터 ) 1M/Y 24
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Science Knowledge ( 이론 ) Reaction Simulation = Event Generation Detector Simulation Simulated Data Real Data Reduction 출연연 계산과학연구실 ( 천문연 ) 계산과학 전문연구센터 Data Analysis 계산과학전문센터 ( 안 ) 실험 ( 중이온, 원자력, 핵융합, 암센터, 바이오,..) 출연연 계산과학연구실 ( 원자력연 ) 관측 ( 천체,..) 전문 R&D 파트너 출연연 계산과학연구실 ( 중이온가속기 ), …
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계산과학연구 전문센터 ( 안 ) 현황 국내에서 계산과학으로만 취업이 어려움 국내 대학에서는 계산과학과가 생겨나고 있으나, 물리, 생물 등 연 구주제 중심 출연연도 단위업무로 계산과학을 수행하나 계산과학 연구 리딩 중심 은 없음 배경 대학의 각 분야에서 육성된 인력들을 출연연에서 흡수하여 연구 수행 효율화 방안 KISTI 에서 슈퍼컴 기반의 실험 - 이론 - 시뮬레이션 융합 계산 과학 연구 및 거대컴퓨팅 계산과학연구 집중 수행 출연연은 해당분야의 연구개발을 수행 KISTI 와 공동연구 26
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Thank you. 27
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