• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.14-23
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• 2015

Alzheimer's disease is one of the most common types of degenerative dementia. As a considerable cause of Alzheimer's disease, neurotoxic plaques composed of 39 to 42 residue-long amyloid beta($A{\beta}$) fibrils have been found in the patient's brain in large quantity. A previous study found that erythrosine B (ER), a red color food dye approved by FDA, inhibits the formation of amyloid beta fibril structures. Here, in an attempt to elucidate the inhibition mechanism, we performed molecular dynamics simulations to demonstrate the conformational change of $A{\beta}40$ induced by 2 ERs in atomistic detail. During the simulation, the ERs bound to the surfaces of both N-terminus and C-terminus regions of $A{\beta}40$ rapidly. The observed stacking of the ERs and the aromatic side chains near the N-terminus region suggests a possible inhibition mechanism in which disturbing the inter-chain stacking of PHEs destabilizes beta-sheet enriched in amyloid beta fibrils. The bound ERs block water molecules and thereby help stabilizing alpha helical structure at the main chain of C-terminus and interrupt the formation of the salt-bridge ASP23-LYS28 at the same time. Our findings can help better understanding of the current and upcoming treatment studies for Alzheimer's disease by suggesting inhibition mechanism of ER on the conformational transition of $A{\beta}40$ at the molecular level.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.354-359
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• 2013

일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2011.10a
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• pp.799-801
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• 2011

Computational science is a field of study concerned with constructing mathematical models and quantitative analysis techniques and using large computing resources to solve the problems which are difficult to approach in a physical experimentally. Recently, a new web-based simulation environment for computational science is becoming more and more popular for supporting multi-user access without restriction of space or time, however, to develop web-based simulation applications, the researchers performed their works too much difficulty. In this paper, we present automated web interface generation tool that allows applied researchers to concentrate on advanced research in their scientific disciplines such as Chemistry, Physics, Structural Dynamics.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2018.10a
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• pp.849-851
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• 2018

계산과학공학은 사용자에게 다양한 계산 공학 문제의 해결을 위한 수치적 해석을 컴퓨터 자원을 이용하여 해셕 결과를 도출해 내는 과정이다.현재 EDISON 서비스의 시뮬레이션 환경은 통합적인 하나의 소프트웨어로 구성되어 있지 않고 각 모듈 별로 서비스를 연계하고 데이터를 공유할 수 있도록 시스템 플랫폼을 구축하고 있는 중이다. 하나의 계산과학공학 시뮬레이션 서비스를 제공하기 위해서는 각 모듈간의 유기적인 서비스 공유가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 각 모듈간의 서비스 공유 및 시스템 리소스 사용을 위해 모듈간의 커뮤니케이션을 위한 인터페이스를 설계하고, 각 시스템 모듈을 등록하여 플랫폼 내 시뮬레이션 시스템을 구축하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.10a
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• pp.789-792
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• 2019

최근 IT 기술의 발전으로 웹 기반 시뮬레이션이 많은 연구에 도움을 주고 있다. EDISON은 그러한 시뮬레이션 환경을 제공해주는 플랫폼으로 전산열유체, 나노물리, 계산화학, 등 다양한 전문분야의 앱(이하 솔버)을 제공해준다. 이러한 솔버는 사용자가 그 솔버에 맞는 간단한 파라미터들만 입력하면 다양한 결과를 알아서 계산해 주는 편의를 제공해 주지만 입력 데이터에 따라 작업 시간이 상당히 혹은 무한히 걸릴 수 있기 때문에 언제 끝날지 모르는 작업의 완료 여부를 수시로 확인해야만 하는 불편함이 있다. 때문에 그 시간을 예측할 수 있다면 수시로 확인하는 불편함을 줄일 수 있다. 또한 오랜 시간이 걸리는 작업의 결과를 미리 알 수 있으면 사용자들에게 큰 도움이 될 것이다. 이런 점에서 본 논문에서는 시뮬레이션의 작업 결과와 수행 시간의 예측 모델을 적용해 보았다. 본 논문에서는 계산화학분야의 uChem 솔버의 결과 예측을 진행하였는데 uChem 솔버는 1주기 및 2주기 원자들로 이루어진 화합물의 최적화된 상태의 에너지 값과 구조를 보여주는 프로그램이다. 예측을 진행한 결과 에너지는 99%이상의 상당히 높은 정확도를 얻을 수 있었고 수행 시간의 경우 약 90%의 정확도를 얻었다. 이를 통해서 사용자로 하여금 더욱 편리한 서비스를 제공할 수 있을 것이다.