• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.502-505
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• 2007

PMMA has been extensively adopted in Nano Imprint Lithography(NIL). PMMA nano-structures experience severe mechanical load and deformation during NIL process, and understanding its mechanical behavior is very important in designing and optimizing NIL process. One of the most promising techniques for characterizing the mechanical behavior of nano structures is nano pillar compression test. In this study, the mechanical behaviors of PMMA pillars during compression test are analyzed using Molecular Dynamics. Two methods for simulation of PMMA nano pillars are proposed. The stress-strain relationship of nano-scale PMMA structure is obtained based on CVFF(Covalent Valence Force Fields) potential and the dependency of the applied strain rate on the stress-strain relationship is analyzed. The obtained stress-strain relationships can be useful in simulating nano-scale PMMA structures using Finite Element Method(FEM) and understanding the experimental results obtained by compression test of PMMA nano pillars.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권12호
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• pp.1047-1054
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• 2008

In this paper, the molecular dynamics (MD) simulations are performed with single-crystal copper blocks under simple shear and simple tension to investigate the effect of size and crystal orientation. There are many variances to give influences such as deformation path, temperature, specimen size and crystal orientation. Among them, the crystal orientation has a primary influence on the volume averaged stress. The numerical results show that the volume averaged shear stress decreases as the specimen size increases and as the crystal orientation changes from single to octal. Furthermore, the Schmid factor and yield stress for crystal orientation are evaluated by using the MD simulation on the standard triangle of stereographic projection.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권2호
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• pp.237-244
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• 2007

In order to obtain mechanical properties of CNT/Polymer nano-composites, molecular dynamics simulation is performed. Overall system was modeled as a flexible unit cell in which carbon nanotubes are embedded into a polyethylene matrix for N $\sigma$ T ensemble simulation. COMPASS force field was chosen to describe inter and intra molecular potential and bulk effect was achieved via periodic boundary conditions. In CNT-polymer interface, only Lennard-Jones non-bond potential was considered. Using Parrinello-Rahman fluctuation method, mechanical properties of orthotropic nano-composites under various temperatures were successfully obtained. Also, we investigated thermal behavior of the short CNT reinforced nanocomposites system with predicting glass transition temperature.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.163-167
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• 2006

본 논문은 금속 이온에 둘러싸인 다중벽 탄소 나노튜브를 이용한 기가급 진동자의 응용 가능성에 대한 해석을 수행하였다. 탄소 나노튜브 오실레이터 안쪽에 포함된 칼슘 이온들은 외부에서 공급된 전계에 의해 가속될 수 있고 $nK^{+}(a)CNT$ 오실레이터로 구성된 기가 헤르쯔 진동자는 본 연구의 분자동역학 시뮬레이션에서 공급된 전계에 의해 초기화될 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.577-582
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• 2016

본 논문에서는 나노입자가 삽입된 고분자 복합재에서 형성되는 계면 상의 정량적인 열탄성 물성을 계산과학적 접근으로 제시하였다. 균질해법이 적용된 유한요소모델과, 미시역학법에 의한 3상 복합재의 열탄성 이론, 그리고 분자동역학 전산모사법이 본 연구에 모두 적용되었고, 이를 유기적으로 연계한 멀티스케일 모델을 수립하였다. 특히, 제시한 유한요소모델과 분자동역학 기반의 나노복합재 모델로부터 각각의 인장하중에 따른 계면의 변형에너지 밀도를 도출, 이를 직접 비교하는 과정이 본 멀티스케일 해석 과정에 포함되었다. 이로써 주어진 온도 조건에 따른 나노입자 주변의 계면 상에 대한 탄성계수와 그 두께를 물리적 엄밀해로써 정량 도출할 수 있다. 이렇게 얻은 고분자 나노복합재의 연속체모델은 다시 미시역학 모델과 연계함으로써, 최종적으로는 광범위한 온도 조건에 의한 재료의 열탄성 거동 및 유리전이거동이 계면 상의 두께와 기계적 물성에 미치는 영향에 대해 분석, 평가하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.597-598
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• 2011

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.537-541
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• 2004

Molecular dynamics simulation of nanolithography by AFM is conducted to study nucleation of various defects, and their subsequent development and interactions as well. During nanolithography via AFM, dislocation loops are emitted along the top surface, and resourceful defect interactions such as, formation of voids chain via the motion of a jog, and creations of extended nodes and Lomer-Cottrell Lock are observed.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.340-345
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• 2017

DNA 나노구조물을 설계 및 개발, 해석하기 위해서는 기본적인 홀리데이 연결(Holliday junction) 구조에 대한 물성을 아는 것이 필수적이다. 여러 실험 및 시뮬레이션을 통해서 홀리데이 연결 구조 물성을 측정하려는 시도가 많았지만, 아직까지도 홀리데이 구조에 대한 정확한 물성은 얻어지지 않았다. 이번 연구에서는 6HB-DNT 모델을 분자동역학 기법을 이용하여 DNT 모델의 물성을 분석하고, 이를 기반으로 유한요소 모델링을 통해 홀리데이 연결의 물성을 해석한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1366-1371
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• 2003

Molecular dynamics (MD) simulations are conducted to investigate the thermophysical characteristics and the stability of liquid threads for various conditions. A cylindrical thread in the simulation domain is made of Lennard-Jones molecules. The surface tension of liquid threads can be determined from local densities, local normal and transverse components of the pressure force. In order to understand the effects of thread radii on surface tensions, the Tolman equation is modified on the basis of the cylindrical coordinates for prediction of surface tensions. Surface tensions calculated from the MD simulation agree with the prediction from the modified Tolman equation. In addition, surface tensions decrease linearly with increasing system temperature. For a binary system, the surface tension decreased linearly compared to that for a pure system with increasing binary ratio of solute molecules which have relatively large value of the affinity coefficient. For a fixed binary ratio, the surface tension increased slightly with the affinity coefficient and the maximum value appear around where the affinity coefficient is 1.5 and decreased rapidly for upper value of 1.5. In addition, the critical wavelengths of perturbations are proven to be directly proportional to the equimolar dividing radii of the liquid threads.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.301-305
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• 2012

본 연구에서는 GaN 나노와이어의 인장, 압축, 하중 제거 전산모사를 분자동역학 방법을 통하여 수행하였고, 평형 분자동역학 방법인 Green-Kubo 방법을 이용하여 각각의 변형된 구조의 나노와이어의 열전도율을 구하였다. 단면의 형상이 육각형이고, 길이 방향이 [0001] 격자 방향으로 형성된 나노와이어에 인장 하중이 작용하게 되면 나노와이어의 원자 구조는 초기의 wurtzite 구조에서 정방정계 구조로 변형된다. 초기 상태에 압축 하중이 작용하는 경우에는 상변이 현상은 나타나지 않는다. 압축에서 인장으로 변형률이 증가함에 따라 나노와이어의 열전도율은 감소하는 경향을 나타낸다. 이 같은 열전도율의 변화는 변형률에 따른 포논의 감쇠시간 감소에 의한 것이다. 인장에 의해 변형된 정방정계 구조의 나노와이어에서 인장 하중을 제거하는 경우에는 초기의 wurtzite 구조로의 역상변이 현상이 나타나고, 이와 같은 역상변이 과정에 wurtzite 구조와 정방정계 구조가 동시에 나타나는 중간 단계가 존재한다. 중간 단계의 열전도율은 같은 변형률에서 wurtzite 구조일 때보다 낮은 특성을 갖는다. 내부 원자 구조에 따른 열전도율의 차이는 구조적 변형에 의한 포논의 군속도 변화에 따른 것이다.