• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.251-262
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• 2014

최근 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLED)가 각광받고 있어 이를 개발하기 위한 좀 더 효율적이고 실용적인 OLED 구조의 예측이 필요해지고 있다. 본 연구는 가장 기초적인 OLED dye의 형태인 $Ru(bpy){_3}^{2+}$와 그와 유사한 구조의 발광 물질이 전기화학발광(ECL) 현상을 통해 방출하는 빛의 특성을 계산하는 것을 목적으로 한다. EDISON 화학 서버의 GAMESS 프로그램을 사용하여 $Ru(bpy){_3}^{2+}$와 유도체들의 바닥상태(ground state)와 첫 번째 들뜬 상태(first excited state)를 계산하였다. Basis set으로는 MINI와 3-21G 혹은 SBKJC를 사용하였다. 들뜬 상태 계산은 configuration interaction with single excitation(CIS)을 이용하여 단일항(singlet)과 삼중항(triplet) 상태에서 바닥과 들뜬 상태의 최적 구조에 대한 계산을 수행하였다. 다양한 방법으로 방출 파장을 계산한 결과를 바탕으로 $Ru(bpy){_3}^{2+}$와 다양한 유도체들의 에너지 계산에 어떤 방법이 효율적으로 적용될 수 있을지 탐색하였다. 같은 계산방법들이 중심 금속이 이리듐(Ir)인 분자에도 적용이 될 수 있을지 알아보기 위해 $lr(mppy)_3$에도 적용하였다. 본 연구를 통하여 얻어진 방식은 시간을 절약하고 더 효율적인 $Ru(bpy){_3}^{2+}$ 유도체 계산에도 사용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.04a
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• pp.339-344
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• 2000

Newton-Raphson 기법은 구조물의 비선형 해석에 널리 쓰이는 반복계산기법이다. 비선형 해석을 위한 반복계산기법은 컴퓨터의 발달을 감안해도 상당한 계산시간이 소요된다. 본 논문에서는 신경회로망 예측을 사용한 Predicted Newton-Raphson 반복계산기법을 제안하였다. 통상적인 Newton-Raphson 기법은 이전스텝에서 수렴된 점으로부터 현재 스텝의 반복계산을 시작하는 반면 제시된 방법은 현재 스텝 수렴해에 대한 예측점에서 반복계산을 시작한다. 수렴해에 대한 예측은 신경회로망을 사용하여 이전 스텝 수렴해의 과거경향을 파악한 후 구한다. 반복계산 시작점이 수렴점에 보다 근접하여 위치하므로 수렴속도가 빨라지게 되고 허용되는 하중스텝의 크기가 커지게 된다. 또한 반복계산의 시작점으로부터 이루어지는 계산과정은 통상적인 Newton-Raphson 기법과 동일하므로 기존의 Newton-Raphson 기법과 정확히 일치하는 수렴해를 구할 수 있다. 구조물의 정적 비선형 거동에 대한 수치해석을 통하여 modified Newton-Raphson 기법과 제시된 Predicted Newton=Raphson 기법의 정확성과 효율성을 비교하였다. 제시된 Predicted Newton-Raphson 기법은 modified Newton-Raphson 기법과 동일한 해를 산출하면서도 계산상의 효율성이 매우 큼을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.26 no.4
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• pp.119-123
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• 2016

We have studied electronic and magnetic structure of cubane-type Cu magnetic molecule using density functional method. The calculated density of states show that Cu has 3d $x^2-y^2$ hole orbital because of short distances between Cu atom and in-plane 4 ligand atoms. The calculated total energy with in-plane antiferromagnetic spin configuration is lower than those of ferromagnetic configurations. The calculated exchange interaction J between in-plane Cu atoms is much larger than those between out-plane Cu atoms, since the $x^2-y^2$ hole orbital ordering of Cu 3d orbitals induces strong super-exchange interaction between in-plane Cu atoms.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.10 no.3
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• pp.139-142
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• 2000

We present results based on FLAPW local spin density(LSD) calculations of double perovskite structure oxide L $a_2$MnFe $O_{6}$ . The total energy calculations with various spin structures show that this material has a stable ferromagnetic spin configuration. The ionic state of transition metals depend on the spin configuration $_Mn^{4+}$ and F $e^{2+}$ for ferromagnetic structure, M $n^{3+}$ and F $e^{3+}$ for ferrimagnetic structure). It is explained by super exchange interaction between transition metals. The calculated magnetic structure is well matched with recent experimental result.ult.t.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.385-397
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• 2014

신약을 개발하거나 단백질 구조를 예측하는데 Molecular Mechanics (MM)의 방법을 사용한다. 하지만, MM 만으로는 자연현상에서 일어나는 결과를 정확하게 기술하기 어렵다. 본 연구는 기존의 MM 방법으로는 정확히 예측이 불가능한 비 공유결합 중 하나인 ${\pi}-{\pi}$ interaction을 양자역학 계산을 통해 정확한 예측이 가능한지 보았다. ${\pi}-{\pi}$ interaction 이란 생체 내, 의약 화합물에서 발견되는 결합이기 때문에, 단백질과 결합하는 구조의 예측이 중요하다고 할 수 있다. 본 실험은 ${\pi}-{\pi}$ interaction을 갖는 Sandwich, T shape, 그리고 Parallel displaced 세 가지 모형을 가지고 양자역학 계산을 수행하였다. 양자역학 계산은 DFT의 세가지 함수 M06_2X, M05_2X, B3LYP를 이용하였다. 실험결과에서 세 가지 함수가 각기 다른 결과를 보였는데, M06_2X의 결과에서 ${\pi}-{\pi}$ interaction을 더 정확하게 계산하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 양자역학의 방법을 통해 MM에서는 예측이 불가능한 ${\pi}-{\pi}$ interaction을 계산 할 수 있고 이 부분을 고려하여 화합물 간의 결합구조를 예측을 향상시킬 수 있다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.3 no.1
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• pp.35-44
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• 2004

In this study, one dimensional aerodynamic and structural study of a partial admission turbo pump turbine was performed. A turbine consists of a nozzle, rotor, outlet guide vanes. The aerodynamic characteristics of each component was derived from the governing equation and validated from the CFD calculations. One-dimensional basic design such as velocity triangles was conducted from the mean line analysis and modified from the 2-D and 3-D CFD analysis. The blade profile was determined by the CFD optimization. The thermal stress analysis and structural analysis are needed to be studied in the next design stage.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.205-209
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• 2013

본 실험에서는 탄소 cluster 중에서 fullerene 구조를 가질 수 있는 가장 작은 cluster인 $C_{20}$ cluster에 대해, 기존 연구에서 가장 안정한 것으로 제시된 cage(fullerene), bowl, ring의 3가지 구조와 $Si_{20}$ cluster를 모방한 구조 하나의 안정성을 확인하였다. ab-initio calculation을 지원하는 Edison nanophysics의 LCAODFLab을 이용하여 LDA-CA, GGA-PBE 두 가지 방법으로 계산하였다. 계산 값을 바탕으로 각 구조의 원자화에너지를 비교한 결과 LDA와 GGA 모두 cage, bowl, ring의 순서로 안정하였다. 최적화한 구조에 대하여 구조분석을 진행하였다. 최적화 결과 Bowl은 $C_{5v}$, ring은 $D_{10h}$, cage는 $C_{2h}$ 대칭성을 가지는 구조였으며, LDA, GGA 계산 모두 $C_{20}$ 구조의 spin polarization에는 영향을 받지 않았다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.890-892
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• 2003

단백질 구조의 표현 방법을 정형화하고 호환성 및 상호작용성을 향상하기 위하여 단백질의 이차구조 구성요소와 그들 사이의 관계를 이용하여 단백질 구조를 기술하는 PSA가 제안되었다. 본 논문에서는 PSA에서 정의된 단백질의 이차구조 사이에 정의된 요소 중에서 네 가지의 각도관계와 다섯 가지의 거리관계를 계산하는 방법에 대하여 기술하였으며, 이를 자바로 구현하여 그 결과를 확인하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 단백질의 이차구조 사이의 상관관계를 포함하는 PSAML 데이터로부터 단백질의 구조 및 유사성을 비교하기 위한 단백질 구조비교 시스템에서 사용할 수 있다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.89-100
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• 2013

생물정보학의 다양한 이론적 내용과 계산적 방법들이 갈수록 전문화 되어짐에 따라 신약 개발, 신 물질 합성, 단백질의 구조 예측 등 다양한 분야에서 필요성이 커져가고 있다. 이 중 molecular docking 기술은 단백질과 특정 분자간의 결합 형태를 분자 모델링 기법을 통해 알아내는 방법이며 신약개발 연구에 큰 영향을 미치고 있다. Molecular docking을 통하여 분자간의 결합 형태를 예측하는 과정에서 Protein-ligand complex의 정확한 에너지 측정을 가능하게 하는 scoring function이 필요하다. 그런데 본 연구에서 사용한 B-Raf kinase protein 은 active site 부분에서 ligand와 receptor 간에 aromatic ring로 인한 ${\pi}-{\pi}$ interaction이 정확한 에너지 계산을 어렵게 한다. 이러한 ${\pi}-{\pi}$ interaction 부분의 에너지를 정확하게 계산하기 위해 양자역학 계산을 실시하였다. Active site 부분에서 ligand와 receptor에서 발생하는 각각 다른 5개의 ${\pi}-{\pi}$ interaction 구조를 준비하여 Gaussian을 통해 양자역학 에너지를 계산하였다. 그리고 이러한 결과 값들이 ligand의 활성 값과 어떤 상관관계를 갖는지 살펴보았다. 그 결과 ${\pi}-{\pi}$ interaction을 양자역학으로 계산한 값이 그렇지 않은 것보다 더 좋은 상관관계를 보여주었다. 이는 특별한 구조의 영향으로 ligand와 receptor 간의 결합에너지를 정확하게 계산하기 어려운 문제에서 양자역학을 적용할 경우 더욱 좋은 결과값을 얻을 수 있었다. 또한 이러한 데이터가 신 물질 개발이나 신약 개발 등의 다양한 분야에서 계산화학 방법이 신뢰성을 얻는데 도움 될 수 있다고 생각된다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.4 no.3
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• pp.101-111
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• 1992

매스콘크리트 구조물에서의 시멘트 수화열은 구조물의 균열을 발생시킬 만큼 큰 내부온도를 발생시킨다. 따라서 매스콘크리트 구조물에서의 설계와 시공단계에서 내부온도응력을 예측할 수 있다면 이와같은 균열로 인한 구조물의 피해를 예방할 수 있을 것이다. 그리고 수화열에 의한 온도증가는 타설초기에 발생하므로 크리이프에 의한 영향도 매우크다. 따라서 온도응력해석시 크리이프와 건조수축의 영향을 고려하는 것이 구조물의 안전성과 사용성을 정확히 파악하는데 필요하다. 본 연구는 먼저 매스콘크리트의 온도이력을 유한요소법에 의해 해석하고, 작용하중이나 온도이력을 크리이프와 건조수축영향을 고려하여 콘크리트 구조물의 응력과 변형을 유한요소법에 의해 계산하였다. 본 연구에서 온도이력 계산과 콘크리트구조물의 응력과 변형의 계산을 위해 작성한 프로그램 결과를 실제 구조물의 실험결과와 비교하였을 때 양호한 결과를 얻었다.