• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.304-307
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• 2015

Carbon nanotubes (CNTs) have been widely accepted and used as the enhancer for polymer nano-composites due to their remarkable mechanical properties. Understandably, the CNT fiber-polymer matrix interface plays a major role in determining the properties of the CNT-polymer nano-composites. Here, using the LCAODFT Lab tool available on the EDISON Nano-Physics site, we performed first-principles density-functional theory calculations to determine the atomic configurations and binding energies of the CNTs in contact with polymers. For the polymer matrixes, we chose poly(acrylonitrile) (PAN), which is one of the most well-known polymer matrixes for the carbon nanofiber nanocomposites. Different chiralities and diameters of pristine CNTs were considered, and several PAN-CNT configurations were prepared based on the atomistic positions and directions of cyano group in PAN. The most favorable configuration of PAN was obtained when the PAN bound parallel to the surface of CNT. Our finding indicates the binding configurations are determined by the direction of the cyano group dominantly rather than the atomistic position of PAN, or the symmetry of CNTs. The result of increasing the length of CNT diameter suggests that PAN is inclinable to align evenly on the surface of relatively large size of CNT with the configuration parallel to the surface. These results obtained in this study will provide the starting point for the design of improved PAN-CNT composites for the next-generation ultra-strong and ultra-light carbon nanofibers.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.429-429
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• 2008

The structural stability and the elastic modulus of hexagonal ZnO nanowires and nanotubes are investigated using atomistic simulations based on the shell model. The ZnO nanowire with (10-10) facets is energetically more stable than that with (11-20). Our calculations indicate that the structural change of ZnO nanowires with (10-10) facets is sensitive to the diameter. With decreasing the diameter of ZnO nanowires, the unit-cell length is increased while the bond-length is reduced due to the change of surface atoms. Unlike the conventional layered nanotubes, the energetic stability of single crystalline ZnO nanotubes is related to the wall thickness. The potential energy of ZnO nanotubes with fixed outer and inner diameters decreases with increasing wall thickness while the nanotubes with same wall thickness are independent of the outer and inner diameters. The transformation of single crystalline ZnO nanotubes with double layer from wurtzite phase to graphitic suggests the possibility of wall-typed ZnO nanotubes. The size-dependent Young's modulus for ZnO nanowires and nanotubes is also calculated. The diameter and the wall thickness play a significant role in the Young's modulus of single crystalline ZnO nanowires and nanotubes, respectively.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.413-419
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• 2011

나노 크기의 허니콤 구조물은 거시적 크기의 허니콤 구조물에 비해 보다 높은 부피 대비 표면적 비율을 구현하여 전기적, 화학적인 촉매로써 기능성을 극대화할 수 있다. 나노 크기의 구조물은 거시적 크기의 구조물과 다른 기계적 거동양상을 보이며 이는 표면효과에 기인한다. 이러한 표면효과는 원자 수준 전산모사(atomistic simulation)를 통해 규명할 수 있으나 나노 허니콤 구조물의 거동을 예측하는 것은 현실적으로 과도한 전산자원 및 계산시간으로 인해 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 표면응력 탄성모델을 적용한 브리징방법을 균질화기법과 연계하여 나노 크기의 허니콤 구조물의 기계적 거동을 효율적으로 예측하였다.

• 철학연구
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• 제123권
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• pp.111-134
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• 2012

이 글은 헤겔 정치철학의 근본적 통찰을 '공공적(public) 자유 이론과 공공철학(public philosophy)'이라는 관점에서 해명하고자 한다. 이 글에서 헤겔의 자유이론을 공공적 자유를 지향하는 것으로 이해하면서 이런 자유이론의 현재적 의미를 드러내보고자 한다. 이 글에서 헤겔의 공공철학에 대한 해석을 통해 비판하고자 하는 대상은 두 가지이다. 하나는 원자론적 개인주의이고, 다른 하나는 레비나스(Levinas) 및 데리다(Derrida)가 옹호하는 절대적 타자이론이다. 달리 말하자면 이 글에서 필자는 헤겔의 공공적 자율성 이론이 원자론적 개인주의의 한계를 분명하게 보여준다는 점에서 뿐만 아니라, 레비나스-데리다적인 접근방식과 구별되는 타자(other)에 관한 이중적-복합적 이론을 포함하는 주체이론을 제공하고 있다는 점을 강조하고자 한다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.1-9
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• 2022

There are two distinct approaches to improving the quality of protein NMR structures during refinement: all-atom force fields and accumulated knowledge-assisted methods that include Rosetta. Mao et al. reported that, for 40 proteins, Rosetta increased the accuracies of their NMR-determined structures with respect to the X-ray crystal structures (Mao et al., J. Am. Chem. Soc. 136, 1893 (2014)). In this study, we calculated 32 structures of those studied by Mao et al. using all-atom force field and implicit solvent model, and we compared the results with those obtained from Rosetta. For a single protein, using only the experimental NOE-derived distances and backbone torsion angle restraints, 20 of the lowest energy structures were extracted as an ensemble from 100 generated structures. Restrained simulated annealing by molecular dynamics simulation searched conformational spaces with a total time step of 1-ns. The use of GPU-accelerated AMBER code allowed the calculations to be completed in hours using a single GPU computer-even for proteins larger than 20 kDa. Remarkably, statistical analyses indicated that the structures determined in this way showed overall higher accuracies to their X-ray structures compared to those refined by Rosetta (p-value < 0.01). Our data demonstrate the capability of sophisticated atomistic force fields in refining NMR structures, particularly when they are coupled with the latest GPU-based calculations. The straightforwardness of the protocol allows its use to be extended to all NMR structures.

• 한국광물학회지
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• 제30권4호
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• pp.161-172
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• 2017

점토광물은 지하수 바닥부터 산림에 이르는 지구의 얇은 표면에 해당하는 '크리티컬존(critical zone)'에 존재하는 금속원소의 지구화학적 순환에 중요한 역할을 한다. 입자 크기가 매우 작은 점토광물에 대한 원자 수준(atomistic scale)의 연구는 지구화학적 순환 과정에 대한 정확한 기작(mechanism)을 규명할 수 있을 뿐만 아니라 재료개발과 같은 산업분야에도 응용될 수 있다. 원자 간의 페어 퍼텐셜(pair potential)을 파라미터화한 힘 장(force field)을 사용하는 분자동역학(molecular dynamics) 컴퓨터 시뮬레이션은 원자 수준의 정보를 제공할 수 있기 때문에 실험과 함께 점토광물의 결정구조와 반응도 연구에 사용된다. 점토광물 시뮬레이션을 위한 힘 장으로는 이팔면체(dioctahedral) 광물을 기반으로 만들어진 ClayFF 힘 장이 보편적으로 사용된다. 삼팔면체(trioctahedral) 광물 시뮬레이션에도 ClayFF를 사용하는 연구가 보고되고 있으나, 같은 광물을 계산하더라도 각 연구마다 다른 파라미터 값을 사용하고 있기 때문에 파리미터 선택이 시뮬레이션의 정확도에 어떤 영향을 미치는지 체계적인 테스트가 필요하다. 이번 연구에서는 삼팔면체 광물인 수활석, 리자다이트, 활석을 대상으로 팔면체 마그네슘(Mg)의 원자간 페어 퍼텐셜을 나타내는 파라미터 'mgo'와 'mgh'를 각각 사용하여 분자동역학 시뮬레이션 계산결과를 비교하였다. 격자상수, 원자 간의 거리 등 삼팔면체 점토광물의 결정구조는 주어진 두 가지 파라미터에 관계없이 거의 일정한 결과를 보여주었지만, 진동 파워 스펙트럼(vibrational power spectrum)으로 계산한 수산기의 진동수는 파라미터에 따라 상대적으로 뚜렷한 차이를 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.75-75
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• 2012

This presentation will focus on computational materials research carried out across length scales. Examples will be presented that illustrate the way in which state-of-the-art quantum mechanical calculations and atomistic simulations can be applied to explain experimental data, design new structures, determine mechanisms, and enable new investigations. In particular, the presentation will present key findings from an integrated experimental and computational investigation of the tribological properties of polytetrafluoroethylene and its composites and predictions regarding the mechanical and tribological properties of inorganic nanostructured materials.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.21-24
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• 2001

We studied aluminum cluster deposition using molecular dynamics simulation. We investigated the variations of the cluster momentum and the impulse force during collisions, and found that the close-packed cluster impact has some of properties of the single particle collision and the linear chain collisions. We also simulated the series of energetic cluster deposition with energy Per atom. When energy Per atom in cluster has some eV rather than very low, the intermixing occurred easily in growth film and we can obtain a good film without subsequent annealing process.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.184.2-184.2
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• 2014

Recent advances in the synthesis and characterization of nanoscale objects provided us with the atomistic understanding of charge transport through single molecular junctions. The representative examples are the mechanically controlled break junction technique and STM or conducting AFM junction techniques. Theoretical studies have been reported on the dependence of electronic charge transport on the geometry of molecule-electrode contacts, the critical element toward the realization of molecular electronics. In this report, we will clarify the puzzling discrepancies between theoretical predictions and experiments.

• 한국결정학회지
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• 제11권3호
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• pp.176-181
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• 2000

Computer-based atomistic simulation methods are applied to address quantitatively the crystal defect chemistry of strontium hexaaluminate, SrAl/sub 12/O/sub 19/. Our calculations show that oxygen Frenkel disorder is the dominant intrinsic defect mode to be expected in the multi-component oxide, though Schottky disorder may also exist. When La and Mg enter into SrAl/sub 12/O/sub 19/. Mg prefers to occupy Al(3)4f tetrahedral sites in the magnetoplumbite structure. Our calculations also indicate that O/sub Sr/ defect is improbable in the structure.