• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.425-432
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• 2019

노즐모양이 터빈의 회전력과 축동력에 미치는 영향을 분석하기 위해, 분자 동력학 시뮬레이션을 수행하였다. 3 개의 파라메타, 노즐모양, 터빈의 회전속도 w, 분자들의 초기 속도 ($V_x,V_y$) 값들을 변화하면서, 시뮬레이션을 수행하여 터빈입구와 출구에서 분자들의 터빈 회전방향으로의 속도를 계산하였다. 이 두 영역에 걸쳐 평균 운동량을 각각 계산하고 그 차이(AMD)를 비교 분석하였다. 사용한 노즐 모양을 대상으로 AMD를 향상할 수 있는 w의 최적의 범위 도출하였으며, 터빈의 축동력 형성에 더 많이 기여할 수 있는 우수한 노즐 모양을 파악하였다.

• 한국진공학회지
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• 제12권4호
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• pp.281-287
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• 2003

본 연구에서는 분자동력학 방법을 사용하여 탄소 나노튜브와 같은 구조적 특성을 가정한 실리콘 나노튜브에 관한 연구를 수행하였다. 흑연판 모양의 실리콘 판에서 실리콘 나노튜브가 형성되는 활성화에너지는 매우 낮다는 것을 실리콘판 - 튜브 전이 에너지 도식도를 통하여 살펴보았다. 분자동력학 시뮬레이션 결과는 실리콘의 경우 단일벽 나노튜브가 불안정하며, 다중벽 나노튜브의 경우에 더욱 안정하다는 것을 원자결합수 및 결합각도 분포 비교를 통하여 보여주었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.147-154
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• 2019

이 연구에서는 분자들이 노즐과 터빈내부에서 운동하는 거동을 모사하기 위해 분자동력학 시뮬레이션 시스템의 모델을 설계하고 개발하였다. Lennard-Jones Potential 모델을 이용하여 분자들간에 상호 작용을 계산하고, Verlet 알고리듬을 뉴턴의 운동 방정식을 적산하기 위한 수치해석 방법으로 사용하였다. Lennard-Jones Potential 함수를 계산하기 위해, 분자 개수 N에 대해 $O(N^2)$ 계산량을 cutoff $r_c$를 이용하여 O(N)으로 줄여서 계산하여 CPU 시간을 절약할 수 있도록 구현하였다.

• 전산구조공학
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• 제15권3호
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• pp.15-23
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• 2002

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권1호
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• pp.887-894
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• 2018

최근 그래핀을 이용한 나노전자소자에 대한 많은 연구들이 다양한 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 분자동력학 시뮬레이션 방법을 사용하여 그래핀 나노리본 트렌치 구조를 이용한 풀러렌 분자 셔틀 소자로의 활용 가능성에 대하여 연구하였다. 그래핀 나노리본 트렌치 구조는 그 나노미터 규모의 분자 저장이 가능한 공간을 만들 수 있어, 이 공간을 활용하여 나노전기전자소자를 제작할 수 있는 가능성을 열어준다. 그래핀 나노리본 트렌치로 흡수된 풀러렌 분자는 외부 작용력의 방향에 따라서 그 위치를 그래핀 나노리본 트렌치 내부에서 조정할 수 있게 되기 때문에, 이를 이용하여 그래핀 나노리본 트랜체 내부에서 플러렌의 위치 조정으로 디지털 정보를 저장할 수 있다. 풀러렌 분자가 그래핀 나노리본 트렌치 내부에서 고랑을 따라서 이동과정에서 다양한 운동에너지 역학이 작용되는 것을 살펴보았다. 본 연구에서는 그래핀 나노리본 트렌치에 흡수된 풀러렌 분자는 나노전지전자소자의 오실레이터, 정보저장소자, 센서 등 다양한 첨단 분야에서 활용가능하다는 것을 연구하였다.

• 한국진공학회지
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• 제19권2호
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• pp.121-127
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• 2010

소형위성의 추력시스템으로 사용되어지는 홀 추력기의 중성 기체 시뮬레이션을 수행하였다. 홀 추력기의 채널 내부에서의 난반사효과 및 초기 가스의 온도, 그리고 채널의 길이 등을 변수로 하여 계산되어진 밀도, 압력, 속도, 온도를 분석 하였다. 시뮬레이션에서 얻어진 결과를 통해 홀 추력기의 방전 시뮬레이션의 정확성을 높이는 동시에 실제 시스템의 이해에 기여할 것으로 예상되어 진다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권6호
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• pp.939-946
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• 2018

본 논문에서는 그래핀의 우수한 전기적 기계적 특성을 이용하여 정전기 인력에 의하여 휘어지는 그래핀이 수직 팁 게이트에 접촉 여부에 따라서 스위칭이 이루어지도록 조절할 수 있는 3단자 그래핀 NEMS 스위칭 소자에 대하여 연구하였다. 전형적인 MEMS 제작 공정을 이용하여 3단가 그래핀 NEMS 스위칭 소자 제작을 위한 공정을 설계하였고, 그 동작의 핵심 역학은 그래핀에 작용하는 정전기력과 그래핀 자체의 탄성력에 의하여 스우칭의 기계적인 동작이 설명될 수 있었다. 전기적인 동작에서는 그래핀과 핀 전극 사이의 접촉에 의한 접촉 전류와 그래핀이 전극에 접촉하지 않았음에도 그래핀과 핀 전극 사이의 강한 전기장으로 인한 방출전류가 흐를 수 있을 것으로 예상되었다. 실제 기계적인 동작에서 원자단위에서의 움직임을 분석하기 위하여 분자동력학 시뮬레이션 방법을 사용하여 수직 팁 게이트를 가지는 그래핀 기반 3단자 NEMS 스위치 동작에 관하여 연구하여, 기계적인 동작에 따라서 발생되는 다양한 현상들을 분자동력학 시뮬레이션을 통하여 연구함으로써 원자단위에서 이루어지는 다양한 역학들을 살펴보았다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.110-117
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• 2017

Multiscale Simulation은 sub-nano scale의 전자 구조에서부터 macro scale의 multibody system에 이르기까지 다양한 시간/공간 스케일을 관통하는 시뮬레이션 기법이다. 즉, 전자수준에서의 변화로 인한 분자 전체의 구조 변화와 그에 따른 기능의 변화를 알 수 있는 simulation 방법으로 다양한 스케일에서 분자의 정보를 얻을 수 있다는 점에서 최근 중요하게 여겨지는 시뮬레이션 방법 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 몇 가지의 EDISON_CHEM 솔버들을 조합하여 Multiscale Simulation의 가능성을 제시하고자 한다. 또한, 세부적으로 양자계산 시에 어떤 이론을 선택하여 계산하면 더 정확한지, basis set 선택 시 발생하는 basis set superposition error(BSSE)로 인한 분자 수준의 물성의 오차는 어느정도 인지 알아보고자 했다. 본 연구에서는 비교적 간단하지만 온실 가스이자 에너지원으로 각광받고 있는 메탄을 대상으로 하였다. 다양한 시공간 스케일을 다루는 에디슨 솔버들 중에 양자 수준의 계산을 할 수 있는 솔버로는 "GAMESS"를 이용했고, 이 결과를 통해 분자 수준의 물성을 알아보기 위한 솔버로는 "사용자 지정 역장을 사용한 일반 분자동력학(general_MD)"과 "두가지 서로 다른 종류의 LJ입자에 대한 분자동력 시뮬레이션 프로그램(sejong_lj))"을 이용했다. 메탄의 상 전이 과정에 대한 연구 결과 Hartree fock (HF) self-consistent theory를 통해 얻은 force field 보다는 Second-order Møller-Plesset (MP2) perturbation theory로 얻은 force field가 더 정확한 상 전이 온도를 예측한다는 것을 메탄의 coarse-grained simulation을 통해 알 수 있었다. 또한, MP2 이론으로 구한 force field에서 BSSE를 보정해주면 실험적으로 구한 메탄의 상 전이 온도와 더 근사한 값의 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있었다. 이를 통해 전자 간의 상호작용을 더 정교하게 계산하는 MP2 이론으로 force field를 구해서 BSSE를 보정해주면 계산의 결과가 정확해진다는 것을 알 수 있었으며 이것이 EDISON_CHEM의 솔버들로 가능하다는 것을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권5호
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• pp.547-553
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• 2004

A hemispherical asperity moving over a flat plane is simulated based on classical molecular dynamics. The asperity and the plane consist of silicon atoms whose interactions are governed by the Tersoff three-body potential. The gap between the asperity and the plane is maintained to produce attractive normal force in order to investigate the adhesive friction and wear. The simulation focuses on the influence of crystallographic orientation of the contacting surfaces and the moving direction. It is demonstrated that the adhesive friction and wear are lower when crystallographic orientations of the contacting surfaces are different, and also depend on the moving direction relative to the crystal1ographic orientation.

• 터널과지하공간
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• 제10권1호
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• pp.70-79
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• 2000

입자수, 압력, 온도일정의 앙상블(NPT-ensemble) 분자동력학(MD) 시뮬레이션을 이용하여 300$^{\circ}$K에서 $\alpha$-quartz의 결정축에 따른 일축압축강도를 계산하고, 자연산 $\alpha$-quartz 단결정 코아를 제작하여 일축압축강도시험을 실시하였다. $\alpha$-quartz 단결정 코아에 대한 일축압축시험에서 측정된 결과에 의하면 재하 방향이 c축에 평행한 경우가 수직인 경우보다 높은 강도를 나타내지만, MD 시뮬레이션에서 계산된 완전무결함 $\alpha$-quartz의 경우 이와 반대의 결과를 보이고 있다. 두 경우 모두 재하방향에 따른 강도 이방성을 보이고 있으나, 그 이유는 서로 다르다. MD 시뮬레이션에 의해 계산된 무결함 $\alpha$-quartz의 강도 이방성은 결정구조의 차이에 기인하는 것으로 사료된다. 이에 반해 일축압축시험을 통해 측정된 $\alpha$-quartz의 강도 이방성은 결정성장과정에서 생기는 주상 미세결함에 의해 영향을 받는다.