• 대한기계학회논문집B
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• 제38권7호
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• pp.595-600
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• 2014

충돌시 부서져 사라지는 승화성 나노 탄환입자로 표면 위에 붙어있는 고체 나노입자를 가격하는 과정에서 탄환입자로부터 목표입자로의 운동에너지 전달특성을 분자동역학 전산모사 방법을 이용하여 해석하였다. 탄환입자는 이산화탄소로 이루어져있으며 탄환의 크기, 온도 및 발사속도를 바꿔가며 전산모사를 수행하였다. 탄환입자로부터 목표입자에 전달되는 운동에너지 전달비율은 탄환 속도와 크기에 관계없이 일정하였지만 탄환의 온도에 따라 민감하게 변하였는데, 이는 온도에 따른 탄환입자의 결합력의 변화에서 기인하는 것이었다. 동일조건의 아르곤 탄환에 비하여 이산화탄소 탄환의 에너지 전달효율은 약 2 배 정도이며, 여기에서 이산화탄소 탄환의 높은 세정성능이 비롯됨을 최초로 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권7호
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• pp.809-815
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• 2006

The temperature and loading-rate dependence on the mechanical behavior of single-walled carbon nanotubes under axial compression and torsion is examined with classical molecular dynamics simulation. The critical buckling is found to depend on the temperature and loading-rate. The yielding under torsion is also found to depend on the temperature and loading-rate. But it is shown that the compression and torsional stiffness are independent of the varied temperatures and loading-rates.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2702-2707
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• 2007

The purpose of this study is to calculate the behavior of molecules for the generation of homogeneous thin-films in the process of spray deposition. The calculation system was composed of a suface molecular region and droplet molecular region. The thin-film was generated when droplet molecules fell to surface molecules. Lennard-Jones potential had been used as intermolecular potential, and only attraction 때 d repulsion had been used for the behavior of the droplet on the solid surface. As results, the behavior of the droplet was so much influenced by the surface temperature in the spray deposition process. High temperature of surface has higher porosity and larger spread area. It was found that simulation results generally agreed well with previous the experimental results. This simulation result will be the foundation for the deposition processes of industry.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.38-41
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• 2009

Debonding behavior of symmetric tilt bicrystal interfaces with <100> misorientation axis is investigated through molecular dynamics simulations. FCC single crystal copper is considered in each grain and the model is idealized as a grain boundary under mechanical loading. Embedded-Atom Method potential is chosen to calculate the interatomic forces between atoms. Constrained tensile deformations are applied to a variety of misorientation angles in order to estimate the effect of grain boundary angle on local peak stress. A new parameter of symmetric grain-boundary structure is introduced and refines the correlation between grain boundary angle and local peak stress.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.34-37
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• 2009

본 논문에서는 원자적 계산(atomistic calculation)을 이용한 나노박막의 평형상태(self-equilibrium state)에 대한 해석기법을 제시한다. 두께가 얇은 나노박막은 표면 응력(surface stress)에 의한 영향으로 원자간 거리가 벌크상태의 거리보다 작아진다. 두께가 얇은 나노박막에서의 원자 사이의 거리는 표면 응력과 탄성계수들의 표현식으로 계산이 가능하며, 본 논문에서는 {100}, {111}, {110} 표면을 가지는 나노박막의 평형상태의 해석을 위한 해석적 방법을 제시한다. 원자 사이의 거리를 계산하기 위해서는 보다 정확한 표면 응력의 계산방법이 필요하다. 본 연구에서는 나노박막의 평형상태에 대한 해석을 위해 surface relaxation model을 제시하고, 이 모델을 이용하여 표면응력(surface stress)과 표면강성계수(surface stiffness tensor)와 같은 surface parameter의 계산을 수행한다. 본 논문에서 제시된 surface relaxation model을 검증하기 위하여 분자동역학 전산모사(molecular dynamics simulation)의 수치 결과를 제시하고, 본 연구에서 계산한 equilibrium strain과 비교 검증한다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.347-354
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• 2003

The dynamics of fluid flow through nanomachines is completely different from that of continuum. In this study, molecular dynamics simulations were performed for the flow of helium, neon, argon inside carbon(graphite) nanotubes of several sizes. The fluid was introduced into the nanotube at a given initial velocity according to given temperature. Diffusion coefficients were evaluated by Green-Kubo equation derived from Einstein relationship. The behaviour of the fluid was strongly dependent on the density of fluid and tube diameter, not on the tube length. It was found that the diffusion Coefficients increased With decreasing the density of molecules and increasing the diameter and temperature.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권8호
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• pp.862-869
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• 2007

The compressive and torsional buckling behavior of carbon nanotube bundles at room temperature is examined with classical molecular dynamics simulation. The critical compressive load and stiffness of a single carbon nanotube in the bundle are found to be similar to those of individual carbon nanotubes. However, the critical torsional moment and stiffness of a single carbon nanotube in the bundle are found to be higher than those of individual carbon nanotubes. In addition, this study demonstrates that van der Waals interactions between the nanotubes in the bundle significantly affect the critical compressive load of the nanotube bundle.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.454-459
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• 2003

We investigate the structure and properties of SiC (Silicon Carbide) nanotubes using molecular dynamics simulation based on the Tersoff bond-order potential. For small diameter tubes, the Si-C bond distance of SiC nanotubes decreases as the nanotube diameter is decreased, due to curvature of the nanotube surface. We find that Young's modulus of SiC nanotubes is somewhat smaller than that of the other nanotubes considered so far. However, Young's modulus for SiC nanotubes is larger than that of ${\beta}$-SiC and almost equal to the experimental value for SiC nanorod and SiC whisker. The strain energy of the SiC nanotubes is also lower than that of the other nanotubes. The lower strain energy of SiC nanotubes raises the possibility of synthesis of SiC nanotubes.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.253-256
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• 2011

본 논문에서는 표면효과와 비선형 탄성효과를 고려한 FCC 나노박막의 순차적 멀티스케일 해석 모델을 제시한다. 표면에서의 구성방정식은 표면응력과 표면탄성계수를 이용하여 선형으로 표시되며, 표면효과를 나타내기 위한 표면물성들은 EAM 포텐셜을 이용한 원자적 계산 방법으로 계산된다. 두께가 얇은 나노박막은 표면응력으로 인하여 면내 방향으로 수축 또는 인장의 변형이 발생하게 된다. 나노박막의 평형상태에서의 변형율은 두께가 얇은 박막의 경우 재료가 선형 탄성 영역을 벗어나는 값을 가지는 경우가 많으므로 나노박막의 해석시 벌크 영역의 비선형 탄성 효과를 고려해야 한다. 이러한 비선형 탄성 효과를 고려하기 위해 본 연구에서는 FCC 구조를 가지는 금속의 비선형 탄성 모델을 제시하고, EAM 포텐셜로 계산된 응력과 탄성 계수를 이용하여 매칭 기법을 통하여 비선형 탄성 모델의 계수들을 결정한다. 또한 Cauchy-Born Rule 모델과 분자동역학 전산모사를 통하여 본 연구에서 제안된 비선형 탄성 모델에 대한 검증을 수행한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.315-321
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• 2012

본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 유한요소해석 기반의 균질화 기법을 통해 나노복합재의 열전도 특성을 정확하고 효율적으로 예측할 수 있는 순차적 멀티스케일 균질화 해석기법을 제안하였다. 나노입자의 크기효과가 나노복합재의 유효 열전도 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 크기가 다른 구형 나노입자가 첨가된 나노복합재의 열전도 계수를 분자동역학 전산모사를 통해 예측했고, 그 결과 나노입자의 크기가 작아질수록 계면에서의 Kapitza열저항에 의해 나노복합재의 열전도 계수가 점차 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 나노입자의 크기효과를 균질화 해석모델을 통해 정확하게 묘사하기 위해 Kapitza 열저항에 의한 계면에서의 온도 불연속 구간과 고분자 기지가 높은 밀도를 가지며 흡착되는 유효계면을 추가적인 상으로 도입하여 나노복합재를 입자, Kapitza 계면, 유효계면, 기지로 구성된 4상의 연속체 구조로 모델링하였다. 이후 순차적 멀티스케일 균질화 해석기법을 통해 유효계면의 열전도 계수를 나노복합재의 열전도 계수로부터 역으로 예측했으며, 이를 입자의 반경에 대한 함수로 근사하였다. 근사 함수를 토대로 다양한 입자 체적분율과 반경에 대한 나노복합재의 유효 열전도 특성을 예측하였으며, 유효계면에 대한 매개변수 연구를 수행하였다.