• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.82-87
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• 2006

분자 모델링 시뮬레이션은 신 물질, 신약 개발에 범용적으로 사용되는 중요한 컴퓨터 소프트웨어이다. 교육과 연구 등의 분야에서는 사용자가 직접 입력 도구를 사용하여 분자 모델을 시뮬레이션을 하는 경우가 존재한다. 사용자가 직접 시뮬레이션을 하기 위해서는 가상의 3 차원 시각화 환경은 물론 생화학적으로 안정성 여부 검증에 도움을 주기 위해 에너지 계산 결과를 제공해야 한다. 그러나 대다수의 분자 모델링 도구가 시각화 환경 제공을 위주로 개발되었으며 에너지 계산 수식이 복잡하여, 사용자가 시뮬레이션 하는 가운데, 실시간으로 에너지 계산을 제공하지 못한다. 이러한 단점을 극복 하고자 본 논문에서는 어떠한 분자 모델링 도구라도 빠르게 에너지 계산을 반환 받을 수 있는 웹 서비스 기반의 분산 시스템 환경을 구현하였다. 또한 실시간으로 사용자가 시뮬레이션 할 수 있도록 작업 선별 처리 알고리즘(Job Skip Operation)을 개발, 적용하여 최신의 에너지 계산 요청에 대한 반환을 보장하였다. 본 연구는 사용자가 상호작용 기법을 통하여 가상의 분자 모델링 환경에서 화학적으로 안정된 분자 물질의 결합 위치를 빠르게 찾을 수 있도록 도와준다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.10 no.2
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• pp.1-9
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• 2004

본 논문에서는 바이러스와 같은 생화학 물질의 분자구조를 3 차원 모델로 시각화하여 관찰하고, 그 분자모델을 직관적인 방법으로 조작하기 위한 가상 현실 분자 모델링 시스템을 제안한다. 이 시스템을 사용하면, 입체영상 디스플레이 장치와 데이터 글러브 및 동작 추적 장치를 사용하여 3 차원 분자 모델을 실감나게 조작할 수 있어서 효율적으로 분자들을 관찰하고 결합, 분리하는 등의 분자 모델링 작업이 가능하다. 사용자들은 마우스나 키보드 등의 장비 대신에 자연스러운 몸 동작이나 손 동작을 이용하여 분자 모델링 작업을 위한 동작을 하게 된다. 분자들의 결합을 화학적으로 정확하게, 그리고 실시간으로 시뮬레이션 하기 위해서 에너지 계산 알고리즘을 구현하였으며 이러한 작업이 가능하도록 분자 구조를 표현하는 새로운 자료구조를 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 동작 기반의 VR 분자 모델링 시스템의 타당성을 검증하기 위하여 HIV 바이러스 분자를 가지고 분자 모델링 작업을 수행하였고, 사용자 테스트를 실시하여 기존의 방식과 작업 성능 및 사용자 만족도를 비교하였다.

• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.20 no.10
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• pp.534-542
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• 2014

Multiscale modeling is a new simulation approach which can manage different spatial and temporal scales of system. In this study, as part of multiscale modeling research, we propose the way of combining two different simulation methods, molecular dynamics(MD) and stochastic rotation dynamics(SRD). Our conceptual implementations are based on LAMMPS, one of the well-known molecular dynamics programs. Our prototype of multiscale modeling follows the form of the third party implementation of LAMMPS. It added MD to SRD in order to simulate the boundary area of the simulation box. Because it is important to guarantee the seamless simulation, we also designed the overlap zones and communication zones. The preliminary experimental results showed that our proposed scheme is properly worked out and the execution time is also reduced.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2012.11a
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• pp.200-203
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• 2012

슈퍼 컴퓨터 시스템의 가용 계산 자원이 증가하면서 시뮬레이션 대상의 길이와 시뮬레이션 시간의 스케일을 확장할 수 있는 멀티스케일 모델링에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 분자동역학과 전산 유체 역학을 결합하는 멀티스케일 모델링을 대상으로 두 분야의 대표적인 시뮬레이션 소프트웨어를 하나로 조합한 프로토타입의 개발 과정과 고려 사항을 소개한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11b
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• pp.256-258
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• 2005

분자모델링 시뮬레이션 도구는 신 물질과 신약개발을 위한 가상 실험을 하는데 사용되는 중요한 도구이다. 이 도구는 분자 물질간의 결합을 통하여 에너지 계산을 하여 가장 낮은 에너지 준위를 보여주는 위치를 탐색한다. 에너지 결과를 빠르게 제공하면 사용자가 분자 물질을 결합하여 안정된 위치를 찾는데 많은 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 에너지 계산을 고성능으로 처리 할 수 있는 분산처리시스템과 실시간 응답성 보장 스케줄링 알고리즘을 적용한 환경에 사용자 입력 예측 시스템을 추가하여 에너지 계산을 기존 시스템 보다. 빠르게 요청하였으며, 에너지 계산 결과의 응답성을 향상 시켰다. 또한 사용자 입력 예측시스템에서 발생하는 오차의 문제를 예측 시스템의 운영 방식을 통해 해결 방법을 제시하고 있다. 본 연구는 에너지 결과의 응답성 보장을 통하여 사용자가 좀 더 빠르게 안정된 결합 위치를 찾도록 도와준다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.61-69
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• 2015

나노과학에 대한 다양한 실험적 연구와 이론적 연구가 활발해지고 전문화 되어감에 따라 나노물질에 대해 연구하는 것은 더욱 중요해지고 있는 추세이다. 현재 고분자 나노물질들은 코팅, 광전자 부품, 자기 매체, 세라믹 등에 활발하게 이용되고 있으며 그 활용 범위가 더 커질 것으로 전망된다. 지난 몇 년간 사각기둥 형태의 구조체 내부에서 존재하는 고분자의 움직임에 대한 연구는 다양하게 진행되어왔다. 그러나 고분자들을 더욱 유용하게 응용하여 이용하기 위해서는 나노입자 기술과 연결시켜 보다 다양한 환경에서의 고분자의 상태를 자세하게 이해해야 할 필요가 있다. 고분자 물질에 대한 이론적 연구는 주로 계산이 용이한 거시적인 모델인 코스그레인(Coarse-grained) 모델을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이루어져왔다. 본 연구에서도 에디슨 서버에 탑재된 코스그레인 모델을 이용한 분자 모델링 시뮬레이션을 통해 제한된 공간 안에서 다양한 구조체들의 내부에서 고분자의 구조를 계산하고, 시뮬레이션의 결과값과 Flory의 공식을 이용한 이론적인 계산값이 얼마나 잘 맞아 떨어지는지에 대해 알아보고자 한다.

• Mineral and Industry
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• v.29
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• pp.46-55
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• 2016

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.54-63
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• 2015

We present a microscopic understanding of the chemical erosion due to combustion product on the nozzle throat using molecular dynamics simulations. The present erosion process consists of molecule-addition step and equilibrium step. First, either $CO_2$ or $H_2O$ are introduced into the system with high velocity to provoke the collision with graphite surface. Then, the equilibrium simulation is followed. The collision-included dissociation and its influence on the erosion is emphasized and the present molecular observations are compared with the macroscopic chemical reaction model.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.17 no.7
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• pp.1709-1714
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• 2013

Biological and chemical processes in the refining process can include several steps of chromatographic separation processes. Recently, with the development of biotechnology is important to a lot of attention has been paid to the process in Adsorption chromatography for the separation of biological molecules such as proteins. Therefore, in this paper, we have designed and implemented a simulation system for adsorption process modeling. This system appear visualization for simulation result or curve graph according to adsorption process modeling. The development of this system has been developed to focus on the batch adsorption process simulation program, is limited.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.14 no.4
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• pp.35-39
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• 2008

A computer supported collaborative system provides with a shared virtual workspace over the Internet where its remote users cooperate in order to achieve their goals by overcoming problems caused by distance and time. VRMMS (Virtual Reality Molecular Modeling System) [1] is a VR based collaborative system where biologists can remotely participate in and exercise molecular modeling tasks such as viewing three dimensional structures of molecular models, confirming results of molecular simulations and providing with feedbacks for the next simulations. Biologists can utilize VRMMS in executing molecular simulations. However, first-time users and beginners need to spend some time for studying and practicing in order to skillfully manipulate molecular models and the system. The best way to resolve the problem is to have a face-to-face session of teaching and learning VRMMS. However, it is not practically recommended in the sense that the users are remotely located. It follows that the learning time could last longer than desired. In this paper, we propose to use Second Life [2] combining with VRMMS for removing the problem. It can be used in building a shared workplace over the Internet where molecular simulations using VRMMS can be exercised, taught, learned and practiced. Through the web, users can collaborate with each other using VRMMS. Their avatars and tools of molecular simulations can be remotely utilized in order to provide with senses of 'being there' to the remote users. The users can discuss, teach and learn over the Internet. The shared workspaces for discussion and education are designed and implemented in Second Life. Since the activities in Second Life and VRMMS are designed to realistic, the system is expected to help users in improving their learning and experimental performances.