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Geant4-11.1.1 설치 가이드 – Windows 10/11 (배포판 활용)

설치 상세: Windows 10/11, Geant4-11.1.1, Multi-threading 활성화, 배포판으로 설치

명령어 입력 없이 클릭만으로 설치하는 방법으로 진행합니다.


배포판(Binary Release)이란?​

많은 분들이 Geant4는 설치하는 것부터 어렵다고 말합니다.

그 이유는, Geant4 설치는 일반적으로 우리가 아는 프로그램들과 달리 소스코드를 직접 컴파일하여 설치해야 하기 떄문입니다.

하지만 배포판을 통해 설치하면 Geant4도 아주 쉽게 설치할 수 있습니다.

비유적으로 표현하자면, 소스코드로 설치하는 과정은 목재를 가져와서 우리가 깎고 조립해서 책상을 만드는 것이고, 배포판으로 설치하는 과정은 이미 만들어진 책상을 사오는 것과 같습니다.

배포판으로 설치하게 되면 다음과 같은 장단점이 있습니다.

장점

  • 소스코드를 컴파일하며 설치하는 과정에서 겪는 여러 어려움이 하나도 없음

  • 일반적인 소프트웨어를 설치하듯, 다음 버튼만 누르면 설치가 완료됨

단점

  • Geant4 공식 홈페이지에서 제시하는 조건과 같은 환경에서만 사용 가능 (다른 경우 호환이 안될 가능성이 있음)

  • 필수 및 기본 옵션만 활성화된 상태로 제공되며, 사용자가 추가적인 옵션 변경 불가능

    • 따라서, 외부 라이브러리나 부가적 기능은 사용 불가
  • 공식 예제 파일이 함께 설치되지 않으므로, 따로 소스코드로부터 가져와야 함


설치 정보 요약​

설치 환경

  • 운영체제: Windows 11 Enterprise 22H2 (빌드 22621.1702)

  • 인터넷 사용 가능

설치 조건

  • Geant4 11.1.1 버전 (배포판)

  • Multi-threading 기능 활성화

  • Cross-section data 직접 준비


MSVC 설치​

Geant4는 C++ 기반으로 동작하는 툴킷이므로, 먼저 C++ 컴파일러를 설치해야 합니다.

Windows에서는 C++ 컴파일러로 MSVC를 사용할 것을 권장합니다.

MSVC란 Microsoft사에서 제공하는 Microsoft Visual C++이라는 C++ 컴파일러를 비롯한 개발도구입니다.

다운로드​

현재 시점에서 최신 버전에 해당하는, Visual Studio 2022용 Build Tools를 다운로드 받겠습니다. Microsoft에서 제공하는 Visual Studio 2022용 Build Tools는 이 링크에서 무료로 받을 수 있습니다.

스크롤을 쭉 내려서 Visual Studio 2022용 도구 목록 하위에 있는 Visual Studio 2022용 빌드 도구의 다운로드 링크를 누르면 됩니다.

01_vs2022buildtools_download

설치​

다운받은 파일(vs_BuildTools.exe)을 실행합니다. 다음 그림과 같은 창이 뜰 수 있습니다. 계속 버튼을 누르고 잠시 기다려줍니다.

02_vs2022buildtools_install

다운로드를 마치고 설치 준비가 다 되면, 다음 그림과 같은 창이 뜰 것입니다. 이 중 C++를 사용한 데스크톱 개발을 클릭합니다. 오른쪽 설치 세부 정보에서, 자동으로 선택사항 중 일부가 선택될 것입니다. 혹시라도 Windows용 C++ CMake 도구가 선택이 안되어있다면, 꼭 선택해주시기 바랍니다. 선택을 완료하셨다면 Install 버튼을 눌러 설치를 진행하시면 됩니다.

03_vs2022buildtools_install

실행​

잘 설치되었는지 테스트를 해보겠습니다.

  1. WIN+S 를 눌러 검색을 띄움

  2. "developer powershell"을 입력하여 Developer PowerShell for VS 2022를 찾은 뒤 실행

    04_vs2022buildtools_test1

  3. cl 명령어와 cmake 명령어를 각각 입력하여, 다음 그림과 같이 각각의 사용법(usage)이 뜨는지 확인

    05_vs2022buildtools_test2


Geant4 설치​

다음의 4단계로 진행됩니다.

  1. 다운로드

  2. 설치

  3. 크로스섹션 데이터 압축풀기

  4. 데이터 경로 환경변수 설정

설치파일 및 크로스섹션 데이터 다운로드​

Geant4 다운로드 페이지에서 Binary Release 부분을 보시면, Windows용으로 제공되는 Download exe 버튼이 있습니다. 이걸 누르시면 설치파일을 받을 수 있습니다.

그리고 그 아래의 Datasets 부분에 있는 12개 항목 (G4NDL, G4EMLOW, ...)을 통해 크로스섹션 데이터를 다운받을 수 있습니다.

Geant4 Download

설치​

설치는 정말 간단합니다.

다운받은 설치파일 (WIN32-VC17.4-10.exe) 을 실행하면 됩니다.

중간에 PATH 설정 부분만 주의하고, 그 외에는 다음 버튼만 누르면 됩니다.

설치 1

설치 2

설치 3

설치 4

설치 5

설치 6

설치 7

설치 8

크로스섹션 데이터 압축풀기​

이제 아까 따로 받았던 12개의 크로스섹션 데이터의 압축을 풀어줍니다. 압축 풀 곳은 자유롭게 선택하셔도 됩니다.

다음의 두 가지만 주의하시기 바랍니다.

warning

주의사항​

  1. 각 압축파일마다, 압축파일명과 동일한 폴더명을 가진 폴더가 생기도록 해야 합니다.

    (예: G4ABLA.3.1.tar.gz 압축파일 -> G4ABLA.3.1 폴더)

  2. 각 폴더 안에 바로 내용물이 들어 있어야 합니다. 폴더 안에 폴더가 한 겹 더 있다거나 하면 안됩니다.

    (아래 그림 참고)

데이터 준비 1

데이터 준비 2

데이터 준비 3

데이터 경로 환경변수 설정​

이제 컴퓨터에게 Geant4를 실행할 때 크로스섹션 데이터를 어디에서 찾아야 하는지 알려줘야 합니다.

방금 12개의 크로스섹션 데이터 폴더를 담아둔 곳을 GEANT4_DATA_DIR이라는 환경변수로 설정해주면 됩니다.

환경변수 설정 과정은 다음을 참고하세요.

  1. WIN+S로 검색창을 띄우고, "환경" 을 검색하여 시스템 환경 변수 편집을 실행

    환경변수 1

  2. 고급 탭의 환경 변수 버튼 클릭

    환경변수 2

  3. 시스템 변수 부분의 새로 만들기 버튼 클릭

    환경변수 3

  4. 변수 이름에 GEANT4_DATA_DIR 적음

    그리고 디렉터리 찾아보기 버튼을 눌러 크로스섹션 데이터 폴더 12개가 담긴 곳을 선택 -> 변수 값에 경로가 자동으로 작성됨

    환경변수 4

  5. 모든 열려있는 창에서 확인 버튼 누르기


Geant4 예제 실행해보기​

Geant4 설치를 완료했으니 테스트를 해보도록 합시다.

배포판으로 설치할 경우에는 공식 예제파일이 없어서, 따로 다운을 받아야합니다.

정석 방법은 Geant4 다운로드 페이지에서 Source code를 다운받고, 그 압축파일 안에 있는 examples\basic\B1을 복사해오는 것입니다.

번거로우신 분들을 위해, 제가 Geant4 11.1.1 버전의 examples\basic\B1 폴더를 압축하여 올려드리니 이 파일을 활용하셔도 됩니다.

  1. B1 폴더를 폴더 째로 복사하여 원하는 곳에 가져옵니다. 저는 E:\Geant4_Project\B1으로 복사해왔습니다.

  2. 복사해온 B1 폴더 안에 build라는 폴더를 새로 만듭니다.

    실행 1

  3. Developer PowerShell for VS 2022를 실행합니다.

    1. WIN+S 를 눌러 검색을 띄움

    2. "developer powershell"을 입력하여 Developer PowerShell for VS 2022를 찾은 뒤 실행

      04_vs2022buildtools_test1

  4. cd 명령어를 이용하여, 예제 코드를 복사해온 경로의 build 폴더로 이동합니다. 저는 E:\Geant4_Project\B1으로 복사했으므로, 다음과 같이 입력하겠습니다.

    cd "E:\Geant4_Project\B1\build"
  5. 다음 명령어를 입력하여 빌드를 수행합니다.

    cmake ..
    cmake --build . --config Release
  6. 명령줄에 .\Release\exampleB1.exe를 입력하여 실행하거나, build\Release 폴더 안에 있는 exampleB1.exe파일을 더블클릭하여 실행합니다.

    다음과 같은 GUI 창이 뜨면 성공입니다.

    실행 2

    실행 3