• 한국진공학회지
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• 제11권1호
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• pp.59-67
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• 2002

본 연구에서는 분자동력학 시뮬레이션을 이용하여 구리 나노와이어의 구조적 특성에 관하여 연구하였다. 매우 가는 구리 나노와이어의 구조는 면심입방격자 구조와는 다른 원통형 다중 껍질 구조를 가지며 상온에서 안정한 구조를 유지하였다. 원통형 다중껍질 나노기둥 및 나노와이어 확장 변형에 따른 장력의 변화에 관한 연구에서 오각형 NLC(needle-like crystal) 구조가 관찰되었다. 오각형 NLC 나노와이어 구조의 특성은 기본구성단위가 면심입방격자 구조이므로 안정된 구조라는 것을 연구하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권4호
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• pp.830-838
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• 2000

The paper addresses an application of molecular dynamics technique for fracture mechanics. Molecular dynamics simulation is an atomistic approach, while typical numerical methods such as finite element methods are macroscopic. Using the potential functions, which express the energy of a molecular system, a virtual specimen with molecules is set up and the trajectory of every molecule can be calculated by Newton's equation of motion. Several three-dimensional models with various types of cracks are considered. The stress intensity factors, the sizes of plastic zone as well as the dislocation emission are sought to be compared with the analytical solutions, which result in good agreement.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.121-126
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• 2003

A study of argon droplet vaporization is conducted using molecular dynamics, instead of using traditional methods such as the Navier-Stokes equation. Molecular dynamics uses Lagrangian frame to describe molecular behavior in a system and uses only momentum and position data of all molecules in the system. So every property is not a hypothetical input but a statistical result calculated from the momentum and position data. This work performed a simulation of the complete vaporization of a three dimensional submicron argon droplet within quiescent environment. Lennard-Jones 12-6 potential function is used as a intermolecular potential function. The molecular configuration is examined while an initially non-spherical droplet is changed into the spherical shape and droplet evaporates. And the droplet radius versus time is calculated with temperature and pressure profile.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.145-150
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• 2017

물 클러스터는 크기에 따라 성질이 달라지는 특징이 있다. 이번 연구에서는 $SPC/F_2$ 모델을 적용한 물 클러스터의 전역 최적구조(global minimum structure)를 구하고, 이로부터 상전이 경향을 예측하는 것이 목적이다. 물 클러스터의 분자 동력학 시뮬레이션 중 simulated annealing을 적용하여 얻은 결과에서 가장 낮은 에너지를 가지는 구조가 전역 최적구조가 되었다. 또, $(H_2O)_N$과 $(H_2O)_{N{\pm}1}$사이의 상대적 에너지 안정도와 타 모델의 전역 최적구조의 비교를 통해 일차 상전이(first-order phase transition)와 이차 상전이(second-order phase transition)의 경향은 각각 짝수인 N=8, 10, 12일 때와 홀수인 7, 9, 11일 때로 나뉘었다.

• 한국재료학회지
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• 제16권2호
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• pp.92-98
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• 2006

Molecular dynamics simulations were performed to study interface structures between an $Al_2O_3$ crystalline phase and a interface phase of $CaAl_2Si_2O_8$. We calculated atomic structures and excess interface energies in systems with different thicknesses of the interface film. It was found that excess interface energies at first readily decreased with increasing film thickness, but increased for larger thicknesses of more than 2 nm. The excess energies of $Al_2O_3/CaAl_2Si_2O_8$ interfaces exhibit a minimum at a thickness around 1 nm. In this range of film thicknesses, the atoms in the interface film show a short-range ordered structure and slow diffusion rather than the random structure and rapid diffusion expected to an observation of an equilibrium thickness for interface films in ceramics.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권7호
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• pp.713-721
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• 1997

Molecular dynamic (MD) simulations with new interatomic potential function including the covalent bond were performed on the phase transition of $\alpha$-quartz-type GeO2 under high pressure. The optimized crystal structure and the pressure dependence of the lattice constant showed higher reproducibility than the previous models and were in very good agreement with the experimental data. A phase transition of $\alpha$-quartz and $\alpha$-quartz-type GeO2 by simulation was found approximately 24 GPa and 6-7 GPa, respectively. This phase transition involved an abrupt volume shrinkage and showed 4-6 coordination mixed structure with the increasing in the coordination number of cation.

• 멤브레인
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• 제12권4호
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• pp.207-215
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• 2002

한정된 미세공간에서의 제한확산(hindered diffusion)은 멤브레인 기공(pore)에서 입자들의 운동에 의해 결정되는 여과 메카니즘을 매우 미세한 수준에서 이해하는데 중요한 현상이다. 구형(spherical) 콜로이드 입자에 비해 보다 복잡한 형태(conformation)인 고분자사슬 구조를 갖는 다가전해질(polyelectrolyte)의 제한확산 거동에는 다양한 인자들이 관련되어 있기 때문에, 이론 접근은 물론 실험적 접근도 한층 어려운 것이 사실이다. 본 연구에서는, 슬릿형 미세기공에 한정되어 있는 단일한 다가전해질(single polyelectrolyte)에 coarse-grained bead spring model과 먼거리(long-range) 정전상호작용(electrostatic interaction)인 Debye-Huckel potential을 적용하여 분자시뮬레이션 기법인 브라운 동력학 모사를 수행하였다. 기공과 다가전해질 사슬(Polyelectrolyte chain)의 주어진 크기에서, 용액의 전해질 이온농도가 감소함에 따른 사슬의 신장(extension)효과는 제한확산계수를 감소시켰고, 기공 벽면의 하전성은 제한확산계수를 더욱 감소시켰다. 이는, 다가전해질 사슬(polyelectrolyte chain)의 입체적 장애(steric hindrance)와 함께 정전반발력이 미세기공에서의 확산이동을 억제함을 의미한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.168-174
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• 2006

본 연구는 분자동력학 시뮬레이션을 이용하여 탄소 나노튜브를 이용한 전계효과 이온-전송 소자를 분석하였다. 외부 전기장에 의해 단전자 전계효과 트랜지스터 및 나노크기의 데이터 저장 장치로 활용될 수 있는 원리를 규명하였다. 외부 전기장이 증가할수록 칼륨 원자는 채널을 빠르게 통과하였다. 낮은 외부 전계에서는 나노채널의 열적 파동이 칼륨 원자의 터널링에 영향을 주게 됨을 해석하였다. 이로서 외부 전계의 강도에 따라 칼륨원자의 채널을 터널링하는 효과를 제어할 수 있는 메커니즘을 도출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.168-168
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• 2000

Yamada 등의 덩어리 증착에 관한 연구 이후 낮은 기판 온도에서 결정성이 뛰어난 금속박막성장(thin film growth)을 얻을 수 있는 방법으로 최근 덩어리 증착(cluster depositon) 방법에 관하여 많은 연구들이 진행되어 덩어리 충돌이 원자 충돌인 경우와 큰 차이를 보이는 결과를 얻었으며, 덩어리 증착시 기판 내부에 점결함(point defect)이 발생되지 않는다는 중요한 결과를 얻었다. 금속 덩어리를 사용한 금속박막성장은 높은 박막성장속도와 뛰어난 구조 재배열 효과를 얻을 수 있으며 기판의 격자 손상을 감소시키기 때문에 향후 나노미터 소자 개발에 응용성이 클 것으로 예상된다. 그러나 금속 덩어리와 금속 표면사이의 상호작용에서 발생되는 기본적인 역학(mechanism)은 분명하게 알려져 있지 않다. 지금까지 알루미늄 덩어리의 원자구조와 특성에 관한 연구는 수행되어졌지만 (4,5), 알루미늄 덩어리 증착에 관한 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서는 13~177개로 이루어진 큰 알루미늄 덩어리들의 증착에 관하여 Md(molecular dynamics) 방법을 사용하여 연구하였다. MD 시뮬레이션을 사용하여 덩어리 증착시 기판 표면과의 충돌 초기에 나타나는 덩어리 내부 원자들의 상관충돌효과(correlated collisions effect)에 의하여 덩어리 크기에 따른 증착현상과 여러 물리적 현상들을 관찰하였다. 덩어리 총 에너지가 증가할수록 기판의 최고 온도는 증가하며, 덩어리 크기가 클수록 상관충돌효과가 커지기 때문에 덩어리의 총 에너지에 다른 최고 증가 비율은 적어졌다. 시간에 따른 비정렬 원자수(disordered atom number) 비교를 통하여 덩어리가 클수록 구조 재배열이 더 잘 이루어진다는 것을 알 수 있었고, 원자당 에너지가 클수록 덩어리 원자들이 기판 내부로 더 깊이 들어갔고, 덩어리 크기가 클수록 상관충돌효과로 인하여 덩어리 원자들이 기판 내부로 더 깊이 들어가는 것을 알 수 있었고, 덩어리 크기가 클수록 상관충돌효과는 커지고 더욱 부드러운 증착이 이루어졌으며, 무엇보다도 덩어리 증착시 표면에서 구조 재배열이 잘 이루어지는 특징을 살펴볼 수 있었다. 이러한 알루미늄 덩어리를 생성하여 증착할 수 있을 경우, 뛰어난 재배열 효과를 이용하여 품질이 향상된 반도체 소자를 제조할 수 있을 것으로 사료된다.