• 제목/요약/키워드: 분자 모델링 시뮬레이션

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액정의 3차원적 전기광학 시물레이션에서 vector 와 tensor 모델링방법의 비교 (Comparison between the Vector and Tensor Approaches for the 3-dimensional Electro-optical Simulations of Liquid Crystal Displays)

  • 정성민;박우상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.32-34
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    • 2001
  • 본 연구에서는 액정디스플레이의 전기광학특성 분석에 사용되고 있는 두 가지 모델링 방법인 벡터접근법과 텐서접근법에서, 각각의 지배방정식을 시뮬레이션 함으로써 두 접근법의 결과를 비교 및 분석하였다. 이를 위하여 1차원적 시뮬레이션과 함께 측면전장효과 및 disclination line등의 영향을 모두 고려하기 위해 3차원적 액정분자배열 분포를 동일한 조건에 대하여 시뮬레이션 하였다. 두 접근방법에 대한 동적 특성은 단위화소 내의 국부 점에서 많은 차이를 보임을 확인하였으며, 이에 따라 네마틱액정의 방향자에 대한 네마틱 대칭성이 고려된 텐서접근법이 물리적으로 의미가 있으며 실제 현상도 명확하게 설명할 수 있음을 확인하였다.

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2 차원 모델링과 분자동력학 모의실험을 통한 항암제 캡슐 연구

  • 박고은;박형건;황세진;김효진;심은지
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2017년)
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    • pp.151-157
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    • 2017
  • 암으로 인해 사망하는 인류를 위해 많은 연구자들이 노력하고 있다. 하지만 아직까지도 암세포를 선택적으로 파괴하여 완치하는 것은 힘든 일이다. 우리는 암세포에만 특이적으로 작용하는 항암제를 연구하고자 계획하였고, 암세포에만 선택적으로 약물 분자를 전달하는 캡슐을 만들기 위해서 컴퓨터를 이용한 계산화학 기법을 사용하기로 하였다. 3차원 캡슐은 고려할 변수가 너무 많기 때문에 2차원 캡슐을 모델링하여 어떤 조건에서 캡슐이 열리고 닫히는지 확인하였다. 고리의 길이와 고리 말단끼리 서로 끌어당기는 힘이 캡슐이 열리고 닫히는지 주요한 요인으로 작용하였고 이 결과를 통해 실제 항암제로의 적용가능성을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

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압전 구동기의 히스테리시스를 고려한 견실제어 (Robust Control of Hysteresis for Piezo Actuator)

  • 양창관;곽재혁;임준흥
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2658-2661
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    • 2004
  • 압전 구동기는 전기적 에너지를 직접 동역학적 에너지로 변환하는 세라믹 구동기이다. 특히 압전 구동기의 개방 회로 시스템은 분자 구조 특성에 의해 비선형적인 히스테리시스 특성과 크리프 특성을 가진다. 이러한 비선형적 시스템을 작은 분해능으로 제어하는 경우 이에 따른 외란, 모델링의 불확실성 둥의 오차가 발생하게 된다. 따라서, 현재 이러한 비선형적 오차를 기존의 PID 및 최적제어를 사용하여 보상하는 방법에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 압전 구동기 위치 결정 시스템 전체에 대해 LQG 제어 및 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 또한 본 논문은 시뮬레이션 결과를 바탕으로 실제 압전 구동기 위치 결정 시스템에 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 제안된 $H_{\infty}$ 제어기가 시스템 성능에 영향을 주는 외란, 모델링의 불확실성 등을 효과적으로 제거함을 보여준다.

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애너그램 문제 인지적 해결과정의 분자컴퓨팅 시뮬레이션 (Molecular Computing Simulation of Cognitive Anagram Solving)

  • 천효선;이지훈;류제환;백다솜;장병탁
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.700-705
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    • 2014
  • 애너그램은 주어진 문자들을 재배열하여 숨겨진 단어를 찾아내는 철자바꾸기 놀이로, 문제를 빨리 풀어내는 사람들은 제약 만족 네트워크의 병렬적 탐색에 의해 문제를 해결한다. 본 연구에서는 이러한 인지적 현상을 모델링한 분자 애너그램 풀이 알고리즘을 제시하였다. 문자를 DNA 서열로 인코딩하고, 문자 DNA 가닥을 연결하여 바이그램과 단어 서열을 만들었다. DNA 혼성화, 연결, 젤 전기영동, 추출 연산을 수행해 문자와 바이그램 집합으로부터 답을 찾는 데 필요한 바이그램을 추출한 후, 추출한 바이그램과 단어 집합으로부터 다시 네 가지 DNA 연산을 반복하여 답을 찾는다. 분자 실험 결과 분자 컴퓨터는 정답인 단어와 오답인 단어를 구분해낼 수 있었다. 이를 통해 인간의 병렬적 사고과정을 분자 컴퓨터로 모델링할 수 있는 가능성을 보였다.

그리드 서비스 기반 분자 다킹 어플리케이션 개발 (Development of Grid Service Based Molecular Docking Application)

  • 이화민;진성호;이종혁;박성빈;유헌창
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.63-74
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    • 2006
  • 분자 다킹은 신약, 신소재, 고분자의 개발 과정에서 대규모의 화학분자 데이터베이스의 화학분자 데이터들을 실제 실험을 통하지 않고 시뮬레이션을 통해 한정된 화학 분자만을 스크링하는 과정이다. 분자 다킹은 대규모 컴퓨팅 파워와 데이터 저장 용량을 요구하는 대표적인 대규모의 과학 어플리케이션이다. 기존의 분자 다킹 어플리케이션들은 슈퍼컴퓨터, 클러스터, 워크스테이션 등을 이용하여 작업을 수행하도록 개발되었다. 하지만 슈퍼컴퓨터를 이용한 분자 다킹은 너무 많은 비용이 든다는 문제점이 있고, 클러스터나 워크스테이션을 이용한 분자 다킹은 오랜 수행 시간이 요구된다는 문제점을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 그리드 서비스 기반 분자 다킹 어플리케이션을 제안하였다. 이를 위해 본 논문에서는 효율적인 분자 다킹 서비스를 제공하기 위해 자원 브로커와 데이터 브로커를 설계하고, 분자 다킹을 위한 다양한 그리드 서비스들을 개발하였다.

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멀티스케일 해석을 통한 홀리데이 연결 물성 분석

  • 이재경;김태환
    • 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.

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동기식 및 비동기식 원격 협업을 위한 가상현실 기반의 분자 모델링 시스템 -가상현실 기반의 분자 도킹 프로세스 및 구조 결정학 시뮬레이션 협업 시스템- (A Virtual Reality Molecular Modeling System for Synchronous and Asynchronous Remote Collaboration)

  • 이준;김형석;강린우;김지인
    • 한국HCI학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.17-27
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    • 2009
  • 컴퓨터를 사용한 협업 시스템은 인터넷을 통하여 가상공간에서 여러 명의 사용들이 협력하여 작업을 할 수 있는 시스템을 의미한다. 특히, 협업 가상현실 시스템은 실제로 경험하기 힘든 작업을 사이버 공간에서 가능하게 하여 다양한 과학기술 분야 및 문화기술 분야에 적용이 되고 있다. 하지만 기존의 협업 가상현실 시스템들은 같은 시간대에 동기화되어 이루어지는 작업에만 중점을 두고 있어 시간과 장소의 차이에 따라 이루어지는 다양한 형태의 협업 작업들은 지원 하지 못하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 동기식 및 비동기식 원격 차이에 따른 협업 작업을 분류하고 이에 따른 동기식 및 비동기식 원격 협업 작업을 지원 해주는 시스템을 제안 한다. 제안된 시스템은 생명공학 분야의 중요한 실험인 도킹 시뮬레이션 및 구조 결정학 분석 실험에 적용 되었다. 실험과정에서는 선정된 분자 시뮬레이션 실험 과정을 본 논문에서 제안한 동기식 및 비동기식 원격 협업 작업을 하는 경우와 일반적인 단일 작업을 하는 경우에 걸리는 시간과 성능을 비교 하였다.

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나노클레이/에폭시 나노-복합재료의 기계적 및 흡습 특성에 관한 연구 (Study of Mechanical and Hygroscopic Characteristics of Nanoclay/Epoxy Nanocomposites)

  • 김도형;김정규;김학성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권2호
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    • pp.139-145
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    • 2016
  • 본 연구에서는 나노클레이 함량에 따른 나노클레이-에폭시 나노복합재료의 흡습 특성 및 기계적 특성을 실험을 통해 분석하였다. 나노복합재료의 흡습 시험, 인장시험 및 접착조인트를 나노클레이 함량에 따라 구성하였으며 이를 통해 수분 포화도, 수분 확산 계수, 인장 강도 및 접착 강도와 같은 특성을 파악 할 수 있었다. 또한 나노클레이 및 에폭시 재료를 분자단위로 모델링하여 재료의 흡습 특성변화의 매커니즘을 분석할 수 있는 분자동역학 시뮬레이션을 수행하였으며 그 결과를 실험결과와 비교하여 고찰하였다. 본 연구에서 제안된 분자동역학 시뮬레이션 기법은 흡습특성의 변화를 성공적으로 예측할 수 있었으며, 추후 다른 나노-복합재료의 연구에도 널리 활용될 것이라 기대된다.

전산모델링 기반 기능성 유리 소재 연구동향 (Recent Research Trend in Functional Glasses Through Computational and Theoretical Modeling)

  • 안용남
    • 공업화학전망
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    • 제24권3호
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    • pp.1-13
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    • 2021
  • 유리 소재는 뛰어난 기계적, 화학적, 광학 특성으로 인해 다양한 영역에서 광범위하게 활용되어 왔으며, 최근에는 특정 물성이 강화된 기능성 유리 수요가 다양한 산업 영역에서 급속히 증가하고 있다. 유리 소재 분야에서의 연구 개발은 유리 특유의 비정질 구조 및 다원소 조성 특성에 의한 복합성 때문에 전통적으로 경험에 기반한 실험 기법에 의존하여 왔다. 그러나 적용 분야에 따른 맞춤형 물성 강화에 대한 필요성이 증대됨에 따라, 핵심 물성 발현 원리 등을 원자 단위에서 이해하고 이를 바탕으로 기능성 유리 소재를 설계하는 접근법이 주목받고 있다. 원자단위 시뮬레이션 및 이론 기반 모델링은 유리 소재의 다양한 물성과 조성 변화에 따른 원자 구조의 상관관계를 매우 효율적으로 분석할 수 있는 기법이다. 본 기고문 에서는 밀도범함수이론, 분자동역학 및 위상속박이론을 활용한 기능성 유리 소재 개발 및 연구 동향에 대해서 소개하고자 한다.

전자기기 나노튜브 메모리의 분자 동역학 모델링

  • 이준하;김형진;강신혜;주아영
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.203-206
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    • 2007
  • 연속 전자 모델과 결합된 종래의 분자 동역학 방법은 원자 사이의 힘과 원자의 전기용량에 의해 야기되는 탄소 나노튜브의 구부러지는 성질의 특성을 해석하였다. 탄소 원자의 전기 용량은 탄소 원자의 길이에 따라 변하였다. 본 연구는 11.567nm($L_{CNT}$)의 길이와 $0.9{\sim}1.5nm(H)$의 안쪽 깊이를 가진 (5,5) 탄소 나노튜브 브리지로 MD 시뮬레이션을 수행하였다. 탄소 나노튜브는 금 표면에 부딪힌 후 탄소 나노튜브 브리지는 약 ${\sim}1{\AA}$의 크기로 금 표면에서 진동하며, 크기는 차츰 감소하였다. $H{\leq}1.3nm$일 때, 탄소 나노튜브 브리지는 첫 번째 충돌 후에 금 표면과 계속 접촉해 있었고, $H{\leq}1.4nm$일 때, 탄소 나노튜브 브리지는 몇 번의 충돌 후에 금 표면과 안정한 접촉상태가 되었다. $H/L_{CNT}$가 0.13보다 작을 때, 탄소 나노튜브 초소형 전자기기 메모리는 반영구적인 비활성의 메모리 장치가 되는 반면에 $H/L_{CNT}$가 0.14보다 클 때 탄소 나노튜브 초소형 전자기기 메모리는 휘발성이거나 스위치 장치로 동작할 수 있다.

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