• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10b
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• pp.748-750
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• 2003

분자모사 시뮬레이션은 일반 컴퓨터로는 수행이 불가능한 대량의 연산을 요구하기 때문에. 현재까지는 적극적으로 활용되는 한계가 있다. 그리드 컴퓨팅을 이용하여 요구되어지는 대량 컴퓨팅 파워를 해결할 수 있지만, 응용 특성에 최적화되게 설계된 그리드 컴퓨팅 시스템의 부재하기 때문에 활용되어지기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제점 해결을 목표로 하는 분자모사에 최적화된 그리드 시스템 (Molecular Grid System) 구축에 관한 내용을 기술을 하고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.6
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• pp.1087-1094
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• 2008

This article presents a multi-scale simulation approach starting from the molecular level for the adsorption process development, specifically, in n-hexane adsorption on activated carbon. A grand canonical Monte-Carlo(GCMC) method is used for the prediction of adsorption isotherms of n-hexane on activated carbon at the molecular level. Geometric effects and hydrodynamic properties of the adsorption column are examined by means of the two dimensional CFD(computational fluid dynamics) simulation. The adsorption isotherms from the molecular simulation and the axial diffusivity from the CFD simulation are exploited for the process simulation where the elution curve of n-hexane is obtained. For the first moment(mean residence time) of the pulse-response with respect to temperature and flowrate, the process simulation results obtained from this three-steps multiscale simulation approach show a good agreement with experimental data within 20% of maximum difference. The multi-scale simulation approach addressed in this study will be useful to accelerate the adsorption process development, while reducing the number of experiments required.

• Journal of the KSME
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• v.44 no.3
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• pp.55-63
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• 2004

이 글에서는 마이크로와 나노스케일의 해석에 사용하는 수치모사 방법인 직접모사 몬테 카를로 (Direct Simulation Monte Carlo : DSMC)방법과 분자동역학(Molecular Dynamics: MD)과이 관계에 대하여 설명한다.

• Membrane Journal
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• v.30 no.4
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• pp.242-251
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• 2020

Computer simulation tools mainly used for polymer materials and polymeric membranes are divided into various fields depending on the size of the object to be simulated and the time to be simulated. The computer simulations introduced in this review are classified into three categories: Quantum mechanics (QM), molecular dynamics (MD), and mesoscale modeling, which are mainly used in computational material chemistry. The computer simulation used in polymer research has different research target for each kind of computational simulation. Quantum mechanics deals with microscopic phenomena such as molecules, atoms, and electrons to study small-sized phenomena, molecular dynamics calculates the movement of atoms and molecules calculated by Newton's equation of motion when a potential or force of is given, and mesoscale simulation is a study to determine macroscopically by reducing the computation time with large molecules by forming beads by grouping atoms together. In this review, various computer simulation programs mainly used for polymers and polymeric membranes divided into the three types classified above will be introduced according to each feature and field of use.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.247-250
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• 2009

본 연구에서는 반복하중을 받는 구리 나노와이어에서 나타나는 초탄성 거동을 분자동역학 전산모사를 통해 해석하였다. 나노스케일에서는 표면적 대 부피비가 매우 크기 때문에 표면효과가 지배적으로 나타난다. 이로 인해 벌크상태에서는 보이지 않던 새로운 성질들이 나노크기에서 나타나는데, 이러한 효과로 인해 나노와이어의 경우에는 초탄성 거동을 보인다. 초탄성 거동은 나노와이어의 결정학적 방향의 재배열에 의한 것으로써, 하중을 받는 동안 나노와이어의 결정 구조는 변하지 않으며, 쌍정의 발생 및 쌍정계면의 전파에 의해 결정학적 방향이 재배열된다. 재배열에 의해 부분적으로 변형되었던 나노와이어는 하중을 제거하거나 하중의 방향이 바뀜에 따라 원래의 상태를 회복하는 거동을 보이게 된다. 본 연구에서는 분자 동역학 전산 모사를 통해 <100>/{100} 구리 나노와이어가 반복적인 압축-인장 거동 하에서 초탄성을 보이게 됨을 확인하였으며, 반복 하중 싸이클을 증가시키는 전산모사를 통해 나노와이어의 초탄성이 영구적으로 유지됨을 확인하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.243-246
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• 2009

본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 미시역학 모델을 이용하여 나노입자의 크기와 체적분율 변화가 나노복합재의 물성변화에 미치는 영향을 효과적으로 묘사할 수 있는 순차적 브리징 해석기법을 개발하였다. 나노 입자의 크기변화와 체적분율 변화에 따른 영률과 전단계수를 분자동역학 전산모사를 통해 예측한 후, 이를 연속체 모델에서 구현하기 위해 다중입자 모델을 적용하였다. 나노입자의 크기효과를 반영하기 위해 입자와 기지 사이에 유효계면을 추가적인 상으로 도입하였고, 체적분율 효과는 나노복합재를 둘러싸는 무한영역의 물성값을 통해 조절되도록 하였다. 유효계면과 무한영역의 물성을 입자의 반경과 체적분율의 함수로 근사한 후, 다양한 입자의 크기와 체적분율에서 나타나는 나노복합재의 물성변화를 예측하였다. 제안된 해석기법의 적용을 통해 분자동역학 전산모사 결과와 잘 일치하는 예측해를 효과적으로 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.234.2-234.2
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• 2005

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.119-122
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• 2011

분자동역학 전산모사를 통하여 에폭시에 다양한 반경의 구형 실리콘 카바이드를 삽입한 나노복합재를 모델링하고, 이들의 기계적 물성과 열적 물성 해석을 다양한 온도조건 하에서 수행하였다. 전산모사 결과 동일한 체적분율 하에서 나노복합재는 입자의 크기가 작아질수록 탄성계수와 전단계수가 상승하는 동시에 선팽창계수는 감소하는 입자의 크기효과를 보였다. 또한 온도 상승에 따른 기계적 물성의 하락이 잘 관찰되었다. 본 연구에서는 이러한 분자동역학 해석 결과를 바탕으로 다양한 온도조건 하에서의 입자의 크기효과를 고려한 멀티스케일 3상 모델을 제시하였다. 유리상 조건 범위에서 온도 변화에 따른 나노복합재 계면의 열응력텐서와 열변형률텐서의 정보를 통해 복합재 내에서 계면이 차지하는 부피비를 온도에 대한 함수로 고려하고, 이를 멀티스케일 모델에 반영함으로써 다양한 온도조건에 대한 나노복합재 열탄성 물성의 예측해를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 모델에서 계산된 3상 복합재의 물성은 분자동역학 전산모사의 결과에서 나타나는 나노입자의 크기효과를 잘 반영하였다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.44 no.1
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• pp.73.1-73.1
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• 2019

성간 물질의 분광선 관측을 통해 측정된 분자들의 기둥 밀도 사이에 상관 관계가 존재하는 것이 알려져 있다. 가령 같은 시선 방향을 따라 측정된 H2, CO, CH 분자의 기둥 밀도가 서로 선형 상관 관계를 갖고 있음이 최근 밝혀졌다. 이러한 분자들의 상관 관계는 분자 구름의 물리, 화학적 기원 및 성질과 관련이 있을 것으로 추측되지만 아직까지 상관 관계를 설명하기 위한 연구는 활발히 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 성간 물질 혹은 구름 모형의 전산 모사를 통해 이러한 상관 관계를 재현함으로써 성간분자 구름의 물리적 특성, 화학적 조성, 그리고 환경 변수들을 영향을 이해하려고 한다. 성간 분자 구름의 화학적 조성이 시간에 따라 변화하는 것을 계산하기 위해 Astrochem을 이용하였다.

• Membrane Journal
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• v.32 no.1
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• pp.57-65
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• 2022

Recently, computer simulation research has been rapidly increasing due to the development of computer and software technology. In particular, various computational simulation results related to polymers, which were previously limited by problems of the number of atoms and model size, are being published. In this study, a study was conducted to analyze the mechanical properties, one of the important properties for using a polymer material as a membrane, using molecular dynamics (MD) simulation. To this end, polyethylene (PE) and polystyrene (PS), which are commercial polymer materials with widely reported related properties, were selected as polymer models and the tensile properties of each polymer were compared through the difference in main chain length. Through the density, radius of gyration, and scattering analysis, it was found that the model produced in this study was in good agreement with the mechanical property trends obtained in the actual experiment. It is expected to enable the prediction of mechanical properties of various polymer materials for membrane fabrication.