• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.10 no.2
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• pp.1-9
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• 2004

본 논문에서는 바이러스와 같은 생화학 물질의 분자구조를 3 차원 모델로 시각화하여 관찰하고, 그 분자모델을 직관적인 방법으로 조작하기 위한 가상 현실 분자 모델링 시스템을 제안한다. 이 시스템을 사용하면, 입체영상 디스플레이 장치와 데이터 글러브 및 동작 추적 장치를 사용하여 3 차원 분자 모델을 실감나게 조작할 수 있어서 효율적으로 분자들을 관찰하고 결합, 분리하는 등의 분자 모델링 작업이 가능하다. 사용자들은 마우스나 키보드 등의 장비 대신에 자연스러운 몸 동작이나 손 동작을 이용하여 분자 모델링 작업을 위한 동작을 하게 된다. 분자들의 결합을 화학적으로 정확하게, 그리고 실시간으로 시뮬레이션 하기 위해서 에너지 계산 알고리즘을 구현하였으며 이러한 작업이 가능하도록 분자 구조를 표현하는 새로운 자료구조를 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 동작 기반의 VR 분자 모델링 시스템의 타당성을 검증하기 위하여 HIV 바이러스 분자를 가지고 분자 모델링 작업을 수행하였고, 사용자 테스트를 실시하여 기존의 방식과 작업 성능 및 사용자 만족도를 비교하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.82-87
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• 2006

분자 모델링 시뮬레이션은 신 물질, 신약 개발에 범용적으로 사용되는 중요한 컴퓨터 소프트웨어이다. 교육과 연구 등의 분야에서는 사용자가 직접 입력 도구를 사용하여 분자 모델을 시뮬레이션을 하는 경우가 존재한다. 사용자가 직접 시뮬레이션을 하기 위해서는 가상의 3 차원 시각화 환경은 물론 생화학적으로 안정성 여부 검증에 도움을 주기 위해 에너지 계산 결과를 제공해야 한다. 그러나 대다수의 분자 모델링 도구가 시각화 환경 제공을 위주로 개발되었으며 에너지 계산 수식이 복잡하여, 사용자가 시뮬레이션 하는 가운데, 실시간으로 에너지 계산을 제공하지 못한다. 이러한 단점을 극복 하고자 본 논문에서는 어떠한 분자 모델링 도구라도 빠르게 에너지 계산을 반환 받을 수 있는 웹 서비스 기반의 분산 시스템 환경을 구현하였다. 또한 실시간으로 사용자가 시뮬레이션 할 수 있도록 작업 선별 처리 알고리즘(Job Skip Operation)을 개발, 적용하여 최신의 에너지 계산 요청에 대한 반환을 보장하였다. 본 연구는 사용자가 상호작용 기법을 통하여 가상의 분자 모델링 환경에서 화학적으로 안정된 분자 물질의 결합 위치를 빠르게 찾을 수 있도록 도와준다.

• Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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• 1994.11a
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• pp.105-110
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• 1994

분자 모델링은 Molecular Mechanics 라는 empirical force field를 사용하여 여러 가지 분자들의 3차원적 구조를 구하고, 이로부터 이 분자들의 물리적, 화학적 성질들을 계산하고, Computer Graphics를 사용하여 형상화하는 전반적인 연구활동을 의미한다. 이러한 연구활동의 출발점은 실제의 분자와 가장 가까운 3차원적 분자구조를 얻는 것이다. 여러 가지 가능한 방법을 통하여(양자역학적 계산 혹은 X-ray Database 검색등) 최적의 구조를 얻은 후, 이 구조를 사용하여 관심 있는 여러가지 물리적, 화학적 성질들을 계산할 때, 비로소 실험결과를 설명할 수 있게 되고, 이를 토대로 하여 새로운 분자의 Design 이 가능할 수 있을 것이다.

• Journal of Scientific & Technological Knowledge Infrastructure
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• s.2
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• pp.100-101
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• 2000

최근 분자모델링을 이용한 신물질설계기술 (Computer Aided Material Design)이 재료과학이나 생명과학분야의 획기적인 성공사례를 통하여 신물질개발연구에 실제적인 도움을 줄 수 있는 매우 효율적인 방법이라는 인식이 보편화되었다. 최근 미국, 유럽 등 기술선진국에서는 신제품 개발시 기존의 실험적인 연구가 아닌 모델링 방법의 분자설계기술을 이용하여 신약이나 기능성 첨단소재 등의 개발로 엄청난 부가가치를 창출하고 있다. 과학적 기반이 열세이고, 사업기술의 수준이 상대적으로 중간적 지위에 있는 우리나라는 신물질 및 신제품 개발을 위한 첨단기반기술의 확보가 다가오는 21세기 국가산업경쟁력 제고에 필수적이라는 인식 아래 분자설계 개발연구센터는 산업자원부의 기술혁신센터(Technology Innovation Center)로 지정받아 컴퓨터 모델링을 이용한 화학신소재 분차설계기술 보급에 힘쓰고 있다. 산업체에 첨단기술 보급을 위하여 기술혁신센터를 운영하고 있으며 또한, 초고속정보망기술지원실에서 정보통신부의 지원으로 올해 '3차년도 초고속응용기술지원사업'을 수행하고 있는 숭실대학교 분자설계연구센터의 소장인 노경태 교수를 찾아보았다.

• Defense and Technology
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• no.5 s.291
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• pp.30-41
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• 2003

최근 컴퓨터기술의 발전과 더불어 등장한 컴퓨터모델링기법을 이용하여 현재는 존재하지 않으나 합성에 의해 만들어낼수 있는 새로운 분자들을 예측할 수 있게되었다. 이러한 기술을 에너지물질의 설계에 적용하려는 시도가 1890년대부터 시작되어, 새로운 고밀도 고에너지물질 분자들이 이론적으로 존재 가능하다는 연구결과가 속속 보고되고 있다. 에너지물질 분자들의 주요 구성원소는 C, H, N, O 등인데, 이들 원자들로부터 에너지효율을 극대화하기 위하여 선진국을 위시한 세계 여러 나라의 이론화학자들이 양자역학 이론에 바탕을 둔 ab initio 계산이 주가 되는 분자모델링 기법을 이용하여 새로운 분자들의 존재가능성을 예측하려는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 새로운 고에너지 물질을 찾으려는 노력의 일환으로 순수한 질소 원자들로만 이루어진 분자들, 일명 질소클러스터(Nitrogen Clusters)에 대한 연구가 진행되고 있는데, N4에서 N60까지 다양한 개수의 질소원자로 이루어진 질소크러스터의 존재가능성이 이론적으로 확인되고 있고, $N5^+$가 최근 합성되는 등 이들 새로운 초 고에너지의 분자들의 출현이 기대된다.

• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.20 no.10
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• pp.534-542
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• 2014

Multiscale modeling is a new simulation approach which can manage different spatial and temporal scales of system. In this study, as part of multiscale modeling research, we propose the way of combining two different simulation methods, molecular dynamics(MD) and stochastic rotation dynamics(SRD). Our conceptual implementations are based on LAMMPS, one of the well-known molecular dynamics programs. Our prototype of multiscale modeling follows the form of the third party implementation of LAMMPS. It added MD to SRD in order to simulate the boundary area of the simulation box. Because it is important to guarantee the seamless simulation, we also designed the overlap zones and communication zones. The preliminary experimental results showed that our proposed scheme is properly worked out and the execution time is also reduced.

• Mineral and Industry
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• v.29
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• pp.46-55
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• 2016

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11b
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• pp.256-258
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• 2005

분자모델링 시뮬레이션 도구는 신 물질과 신약개발을 위한 가상 실험을 하는데 사용되는 중요한 도구이다. 이 도구는 분자 물질간의 결합을 통하여 에너지 계산을 하여 가장 낮은 에너지 준위를 보여주는 위치를 탐색한다. 에너지 결과를 빠르게 제공하면 사용자가 분자 물질을 결합하여 안정된 위치를 찾는데 많은 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 에너지 계산을 고성능으로 처리 할 수 있는 분산처리시스템과 실시간 응답성 보장 스케줄링 알고리즘을 적용한 환경에 사용자 입력 예측 시스템을 추가하여 에너지 계산을 기존 시스템 보다. 빠르게 요청하였으며, 에너지 계산 결과의 응답성을 향상 시켰다. 또한 사용자 입력 예측시스템에서 발생하는 오차의 문제를 예측 시스템의 운영 방식을 통해 해결 방법을 제시하고 있다. 본 연구는 에너지 결과의 응답성 보장을 통하여 사용자가 좀 더 빠르게 안정된 결합 위치를 찾도록 도와준다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.14 no.4
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• pp.35-39
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• 2008

A computer supported collaborative system provides with a shared virtual workspace over the Internet where its remote users cooperate in order to achieve their goals by overcoming problems caused by distance and time. VRMMS (Virtual Reality Molecular Modeling System) [1] is a VR based collaborative system where biologists can remotely participate in and exercise molecular modeling tasks such as viewing three dimensional structures of molecular models, confirming results of molecular simulations and providing with feedbacks for the next simulations. Biologists can utilize VRMMS in executing molecular simulations. However, first-time users and beginners need to spend some time for studying and practicing in order to skillfully manipulate molecular models and the system. The best way to resolve the problem is to have a face-to-face session of teaching and learning VRMMS. However, it is not practically recommended in the sense that the users are remotely located. It follows that the learning time could last longer than desired. In this paper, we propose to use Second Life [2] combining with VRMMS for removing the problem. It can be used in building a shared workplace over the Internet where molecular simulations using VRMMS can be exercised, taught, learned and practiced. Through the web, users can collaborate with each other using VRMMS. Their avatars and tools of molecular simulations can be remotely utilized in order to provide with senses of 'being there' to the remote users. The users can discuss, teach and learn over the Internet. The shared workspaces for discussion and education are designed and implemented in Second Life. Since the activities in Second Life and VRMMS are designed to realistic, the system is expected to help users in improving their learning and experimental performances.

• Polymer Science and Technology
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• v.25 no.6
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• pp.514-520
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• 2014