• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.19-28
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• 2004

유동장의 특성을 구분할 수 있는 척도는 평균자유행로와 특성거리의 비인 누센수이다. 누센수에 따라서 유장은 연속체영역, 미끄럼영역, 천이영역, 및 자유분자영역으로 나누어진다. 고고도에서 비행체 주위의 유동장, 진공에서의 유동장 등이 비연속체영역 즉 저밀도유동장에 해당된다. 비연속체영역에 해당되는 또 다른 중요한 분야는 미세 유동장이다. 최근에 관심이 대두되고 있는 미세항공기(MAV)와 실리콘혁명 이래 유망한 미래기술중의 하나인 MEMS 장치 주위의 유동장 등이 바로 미세 유동장이다. 비연속체영역에서 유체의 이동 및 전달현상을 기술하기 위하여는 Boltzmann 방정식을 해석하여야한다. Navier-Stokes 방정식을 이용한 기존의 CFD 기법이 적용되지 않는 새로운 유동영역이기 때문이다. 본 발표에서는 Boltzmann 방정식의 유력한 해법인 직접모사(Direct Simulation Monte Carlo)법을 이용한 저밀도 유동장 해석이 소개될 것이다. 또한 직접모사법이 이용되기 어려운 다양한 저속 유동장에 대한 해석결과도 소개될 것이다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.67-74
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• 2016

초발수 표면은 표면이 젖지 않으면서 물방울이 자유롭게 움직일 수 있는 표면을 말한다. 이는 자연에서 많이 관찰되며 예를 들면 연잎, 나비와 곤충의 다리가 대표적이다. 일반적으로 초발수 표면은 물방울과 접촉할 때 이루는 각이 $150^{\circ}$보다 크며, 표면을 $5^{\circ}$정도 기울이면 물방울이 굴러가기 시작한다. 특히 연잎 표면을 자세히 보면 마이크로/나노단위의 미세한 돌기가 표면 위에 존재한다. 이러한 연잎 표면의 구조에 따른 특성을 모방하여 표면 위에 인위적으로 다양한 모양, 크기의 돌기를 만들어 표면의 초발수 특성을 향상시키는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 연구가 다양하고 광범위하게 진행되면서, 학문적인 원인 분석 외에도 산업에서의 활용가능성이 주목받고 있다. 이에 따라 이 논문은 전산모사 방법을 사용하여 표면 돌기와 관련된 다양한 변수(돌기의 모양, 높이, 너비, 돌기 사이의 간격, 표면과 물 분자 간의 에너지)에 따라 표면의 초발수 특성이 어떻게 변하는지 연구해보고, 초발수 현상의 특징과 그 발생 원인을 이해하는데 목적을 두며 이러한 연구결과는 실제 산업현장에서 최적의 초발수 표면을 제작하는데 도움을 줄 것이다.

• 공업화학
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• 제9권7호
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• pp.1090-1097
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• 1998

국부 마취제로 이용되는 lidocaine 화합물들이 마취 효과를 나타내는 과정을 알아보기 위하여 세포벽을 구성하는 지질 이중막의 모사 시스템으로 공기/물 계면에 형성된 지질 단분자 막을 이용하여 lidocaine 화합물들이 지질 단분자 막의 팽창에 미치는 영향을 연구하였다. Lidocaine이 신경 세포와 접하게 되면 세포벽을 구성하는 지질 이중막을 팽창시켜 이중막에 함침된 단백질을 압축하여 이를 통한 이온 통과가 차단되어 신경 전달이 마비된다는 가설과, 단백질 이온 통로에 존재하는 lidocaine receptor에 직접 흡착되어 이온 통로를 막는다는 가설이 구체적 실험 없이 제안되었다. 본 연구에서는 두 가설 타당성을 증명하고자 리피드 단분자 막팽창에 lidocaine이 미치는 영향을 조사하였다. 실험 결과 유용성인 lidocaine은 phosphatidyl choline, sphingomyelin, DS-PL95E, lipoid의 단분자 막을 수축시켰으며 phosphatidyl ethanolamine은 특정 조성 범위에서만 단분자 막을 팽창시켰다. 반면 수용성인 lidocaine-HCl 염은 실험에 사용된 모든 지질의 단분자 막을 팽창시켰다.

• 분석과학
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• 제18권4호
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• pp.309-319
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• 2005

본 연구는 흡착제와 기체상 분자의 흡착특성을 연구하기 위하여 탄소질 흡착제의 세공크기 및 흡착 온도와 압력에 따른 기체상 분자들의 흡착용량을 Crand Canonical Monte Carlo(GCMC) 분자모사 방법으로 예측하였다. 사용된 흡착질에 대한 분자구조 및 분자 분광학적 성질에 대해서는 범밀도함수이론(DFT)을 이용하여 계산하였다. 온도에 따른 흡착효과는 온도가 증가할수록 흡착량은 감소하는 경향을 보였으며, 흡착질의 크기, 극성, 그리고 흡착질간의 상호작용 등에 따라서도 흡착효과는 일정한 상관관계를 나타내는 것으로 예측되었다. 본 연구에 사용된 모든 경우에 대하여 탄소질 흡착제에 흡착되는 순서는 $NH_3$ < $H_2S$ < $CH_3SH$ 순으로 예측되었으며, 이러한 이론적 예측은 실험에 의한 관찰 결과와 정성적으로 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제52권1호
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• pp.7-15
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• 2008

분자들의 전자 흡수스펙트럼에 영향을 주는 분자 핵 운동은 이론적으로 양자동역학적 시간상관함수로 표현된다. 본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 양자화학적 계산등의 순 이론적 계산을 이용해 고전역학적 시간상관함수를 구하고 두 가지의 준고전역학적 근사방법으로 양자동역학적 시간상관함수를 얻었다. 또한 이차 축적전개 근사식을 이용하여 액체상에 있는 nile blue 색소분자의 전자전이 흡수스펙트럼을 얻었다. 계산 결과는 실험에서 얻은 스펙트럼과 비교적 잘 일치하였으며, 실험 결과와의 비교를 통해, 본 계의 용매화 동역학의 시간 척도는 1ps 보다 길며 색소분자에 인접한 용매분자들이 용매화에 영향을 주는 주 성분임을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제28권1호
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• pp.67-74
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• 2018

고분자 분리막의 분자동역학 연구에서는 구성 원자 개수가 많고 투과 거동 계산시 긴 시간을 필요로 하기 때문에 적절한 고분자 주쇄의 길이를 선택하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 고분자 주쇄 길이와 투과 거동 간의 상관관계가 실제 분자동역학에서 어떻게 나타나는지 조사를 하고자 하였다. 널리 알려진 상용 고분자 Kapton(R) 폴리이미드 구조를 이용하여 분자동역학을 수행하였고 기체 투과 거동을 분석하였다. 고분자 주쇄의 움직임은 그 길이와 큰 연관성이 없었으며, 일반적인 인식과 달리 짧은 주쇄 길이를 갖고 있다고 해서 더 활발하게 움직이는 것은 아니라는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 고분자 주쇄의 말단기는 상대적으로 움직이기 쉬울 것이라는 예상과 달리, 말단에 위치하지 않은 경우라도 말단기에 위치한 원자보다 더 높은 움직임을 보이는 경우도 많았다. 최종적으로 기체 분자의 투과 성능에서도 고분자 주쇄의 길이 및 말단기에 따른 영향은 관찰되지 않았다. 이는 기체 투과 전산모사에서 많이 언급되는 말단기 효과를 실제 전산모사에 적용할 경우, 각각의 모델 특성에 따라 제한적으로 적용을 하고 이에 대한 검증 과정을 반드시 수행하여야 한다는 것을 의미한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.512-517
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• 2007

In the previous development of the recursive thermostat chained fully flexible cell molecular dynamics simulation, implicit time integration method such as generalized leapfrog integration is used. The implicit algorithm is very much complicated and not easy to show time reversibility because it is solved by the nonlinear iterative procedure. Thus we develop simple, explicit symplectic time integration formula for the recursive thermostat chained fully flexible unit cell simulation. Uniaxial tension test is performed to verify the present explicit algorithm. We check that the present simulation satisfies the ergodic hypothesis for various values of fictitious mass and coefficient of multiple thermostat system. The proposed method should be helpful to predict mechanical and thermal behavior of nano-scale structure.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.332-336
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• 2007

Temperature is an essential process variable in nanoimprint lithography(NIL) where the temperature varies between room temperature and above the glass transition temperature. To simulate NIL process, we employ both the Nose-Poincare method for temperature controlled molecular dynamics(MD) and force field for polymer material i.e. polymethyl methacrylate(PMMA), which is most widely selected as NIL resist. Nose-Poincare method, which convinces the conservation of Hamiltonian structure and time-reversal symmetry, overcomes the drawbacks inherent in the conventional methods such as Nose thermostat and Nose-Hoover thermostat. Thus, this method exhibits enhanced numerical stability even when the temperature fluctuation is large. To describe PMMA, we adopt the force field which account for bond stretch, bending, torsion, inversion, partial charge, and van der Waals energy.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1584-1589
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• 2003

This work applies the equilibrium molecular dynamics simulation method to study a Lennard-Jones liquid thin film suspended in the vapor and calculates diffusion coefficients by Green-Kubo equation derived from Einstein relationship. As a preliminary test, the diffusion coefficients of the pure argon fluid are calculated by equilibrium molecular dynamics simulation. It is found that the diffusion coefficients increase with decreasing the density and increasing the temperature. When both argon liquid and vapor phases are present, the effects of the system temperature on the diffusion coefficient are investigated. It can be seen that the diffusion coefficient significantly increases with the temperature of the system.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1083-1088
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• 2003

Molecular dynamics simulations on the deformation behavior of single-walled carbon nanotube are performed. Formation energies of CNT's by interatomic potentials are computed and compared with ab initio results. Bending and axial compression are applied under lattice statics and NVT ensemble conditions. Specifically, we focus on the mechanism of kink formation in bending. The simulation results are comprehensively explained in the framework of atomistic energetics. The effects of temperature and chirality on the deformation of carbon nanotube are also studied.