연속 에너지 몬테카를로 전력 반복에 가상 밀도와 일반화 다항 혼돈을 적용한 기하학적 교란 해법

초록

본 논문은 가상 밀도 이론을 이용해 균일한 기하학적 교란을 횡단면 교란으로 변환하고, 침입형 일반화 다항 혼돈(gPC) 방법을 Monte Carlo 전력 반복 계산에 직접 적용한다. 하나의 시뮬레이션으로 다양한 변형 규모에 대한 k_eff(곱셈인자) 변화를 고차 다항식으로 근사함으로써, 인접 해석에 필요한 adjoint flux를 요구하지 않으며, 빠른 수렴과 높은 정확도를 보인다.

상세 분석

이 연구는 기존의 경계·기하학 교란 이론이 Monte Carlo에서 구현하기 어려운 점을 가상 밀도(Virtual Density, VD) 이론으로 극복한다는 점에서 혁신적이다. VD는 전체 코어의 균일한 팽창·수축을 좌표 변환을 통해 횡단면 교란으로 치환함으로써, 복잡한 기하학 변화를 Monte Carlo 입자 추적에 직접 반영하지 않아도 된다. 논문은 이 변환을 기존의 확률적 불확실성 해석 프레임워크인 일반화 다항 혼돈(gPC)과 결합한다.

gPC는 불확실한 파라미터 X에 대한 함수 f(X)를 정규 직교 다항식 집합 {P_k(X)}에 투영해 계수 {f_k}를 구하는 방법이다. 여기서 저자들은 X를 균일분포 U