• 대한화학회지
• /
• 제64권6호
• /
• pp.345-349
• /
• 2020

금 표면 위에서 알칸싸이올 분자가 자기조립을 통해 단분자층을 만들 때 싸이올기가 화학 흡착을 못하고 알킬기가 물리 흡착을 하는 결함이 생길 수 있다. 이러한 결함은 열적 어닐링 과정으로 제거할 수 있음이 알려져 있다. 우리는 알칸싸이올 분자에 대한 이징 모형을 제시하고 단분자층 어닐링 과정의 몬테카를로 시뮬레이션에 적용하였다. 새로운 이징 모형은 선행 분자동역학 시뮬레이션에서 나타난 어닐링을 통한 단분자층의 결함 제거를 성공적으로 재현할 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2021

본 논문에서는 확산기반 분자통신 채널에 존재하는 ISI(inter-symbol interference)를 완화하기 위해 ISI 특성을 채널 복호 알고리즘에 적용한 ISI 해밍부호를 제안하였다. 제안된 채널부호의 비트 오율 성능을 입증하기 위해 ISI가 존재하는 분자통신 채널에서 시뮬레이션을 통해 비트 오율을 측정하였으며 ISI 분자통신 채널에 적용되고 있는 주요한 채널부호들의 비트 오율 성능을 비교·분석하였다. 시뮬레이션 결과 방사되는 분자 수가 1100개 이하인 경우 본 논문에서 제안한 (8,4) ISI 해밍부호의 비트 오율이 다른 부호에 비해 가장 우수함을 알 수 있었다. 또한, 방사 분자 수가 1000개 일 때 본 논문에서 제안한 ISI 해밍부호의 복호 기법은 소프트 값만을 활용한 (7,4) 해밍부호에 비해 약 5.9×10-5의 오율이 개선되었다. ISI 제거 성능이 우수한 것으로 인정되고 있는 ISI-완화 채널부호와 비교해 보면 방사 분자 수가 크지 않은(M<1100) 채널 환경에서는 본 논문에서 제안한 ISI 해밍부호가 가장 유리하고 방사 분자 수가 큰 M>1100인 경우에는 ISI-완화 채널부호가 더 유리함을 알 수 있었다.

• 대한방사성의약품학회지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.18-24
• /
• 2017

Patient-specific image-based internal dosimetry involves using the patient's individual anatomy and spatial distribution of radioactivity over time to obtain an absorbed dose calculation. Individual absorbed dose was calculated by accumulated activity multiply S-value of each organs. The aim of this study was to calculate the S-values using Monte Carlo simulation in monkey and mouse and evaluation of absorbed dose in each organ. Self-irradiation S-value of monkey heart self-irradiation was 3.15E-03 mGy-g/MBq-s, lung self-irradiation was 8.94E-04 mGy-g/MBq-s and liver self-irradiation S-value was 2.23E-03 mGy-g/MBq-s. Mouse heart self-irradiation S-value was 1.95E-01 mGy-g/MBq-s, lung was 9.59E-02 mGy-g/MBq-s, and liver was 1.40E-03 mGy-g/MBq-s. The results of this study show that the calculation protocol of image based individual absorbed dose of each organ using Monte Carlo simulation. Therefore, this study may be applied to calculate human specific absorbed dose.

• 한국진공학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.86-92
• /
• 2012

기울어진 각도 증착(GLAD)에서 입사원자의 속력이 표면 지형에 미치는 영향 Molecular Dynamics와 결합한 Kinetic Monte Carlo 시뮬레이션을 통하여 증착원자의 속력이 증가함에 따라 거칠기가 줄어드는 완만한 표면이 형성되는 것을 확인하였다. GLAD 계산에서 증착원자 속력이 ${\upsilon}_0$에서 $10{\upsilon}_0$로 증가함에 따라 표면 지형을 대변하는 성장 지수 ${\beta}$값은 0.97에서 0.67로 감소하였다. 화학증기증착(CVD) 방법과 같은 증착 방법에 대해서도 증착원자의 속력 의존성을 고찰하였다. GLAD에 비해 지수 ${\beta}$값의 속력에 따른 차이는 적지만 CVD의 경우에도 증착원자의 속력이 표면 지형에 일정정도의 영향을 주는 것을 확인하였다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제16권9호
• /
• pp.3817-3825
• /
• 2015

Background: The human protein methyl-transferase DOT1L catalyzes the methylation of histone H3 on lysine 79 (H3K79) at homeobox genes and is also involved in a number of significant processes ranging from gene expression to DNA-damage response and cell cycle progression. Inhibition of DOT1L activity by shRNA or small-molecule inhibitors has been established to prevent proliferation of various MLL-rearranged leukemia cells in vitro, establishing DOT1L an attractive therapeutic target for mixed lineage leukemia (MLL). Most of the drugs currently in use for the MLL treatment are reported to have low efficacy, hence this study focused on various natural compounds which exhibit minimal toxic effects and high efficacy for the target receptor. Materials and Methods: Structures of human protein methyl-transferase DOT1L and natural compound databases were downloaded from various sources. Virtual screening, molecular docking, dynamics simulation and drug likeness studies were performed for those natural compounds to evaluate and analyze their anti-cancer activity. Results: The top five screened compounds possessing good binding affinity were identified as potential high affinity inhibitors against DOT1L's active site. The top ranking molecule amongst the screened ligands had a Glide g-score of -10.940 kcal/mol and Glide e-model score of -86.011 with 5 hydrogen bonds and 12 hydrophobic contacts. This ligand's behaviour also showed consistency during the simulation of protein-ligand complex for 20000 ps, which is indicative of its stability in the receptor pocket. Conclusions: The ligand obtained out of this screening study can be considered as a potential inhibitor for DOT1L and further can be treated as a lead for the drug designing pipeline.

• 자연과학논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.11-34
• /
• 2005

전산분산시늉(computational molecular simulation)을 이용하여 생물분자와 같이 다양하고 복잡한 분자계들을 연구하는데 있어서, 그 성과는 표본추출 알고리즘의 배열공간(configuration space) 탐사능력에 의해 결정된다고 말해도 과언이 아니다. 본 연구에서는 기존의 방법들이 안고 있는 문제점들을 제거 또는 완화시킬 수 있는 유력한 방법 중 하나인 Multiensemble Sampling(MES) 방법의 실용적 속성에 대한 체계적인 연구로부터, 분자배열공간상에서 떨어져 있는 영역들을 탐사하는데 MES를 효과적으로 적용할 수 있는 체계적이면서도 일반적인 실행 방법론을 도출해 내기 위한 작업을 수행하였다. 이 작업에서는 좀 더 일반화시킨 MES의 무게함수의 꼴을 이용하여, '물속에서의 공동 형성'을 몬테카를로(MC)로 수행하였다. 여러 경우에 대해 시늉내기 매개변수들과 계산의 효율성과의 상관관계를 조사하여 그 결과로부터 효율성을 극대화할 수 있는 실행 체계를 제시할 수 있었다. 그 체계에 따라 반지름이 0에서 5.64A에 이르는 여러 크기의 공동을 갖는 계들을 한 번의 시늉으로 탐사할 수 있었다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
• /
• 한국응용약물학회 1995년도 춘계학술대회
• /
• pp.81-81
• /
• 1995

It is well known that Src Homology 2(SH2) domain in many intracellular signal transduction proteins is very important. The domain has about 100 amino acid residues and bind phosphotyrosine-containing peptide with high affinity and specificity. Lck SH2 domain is a Src-like, lymphocyte-specific tyrosine kinase. An 11-residue phosphopeptide derived from the hamster polvoma middle-T antigen, EPQp YEEIPIYL, binds with an 1 nM dissociation constant to Lck SH2 domain. And it is known that the phosphotyrosine and isoleucine residues of the peptide are tightly bound by two well-defined pockets on Lck SH2 domain's surface. To investigate the conformational changes during complexation of SH2 domain with phosphopeptide we have performed the molecular dynamics simulation for Lck SH2 domain with peptide and peptide-free form at look in aqueous solution. More than 3000 water molecules were incorporated to solvate Lck SH2 domain and peptide. Periodic boundary condition has been applied in molecular dynamics simulation. Data analysis with the results of that simulation shows that the phosphopeptide makes primary interaction with the Lck SH2 domain at six central residues, The comparison of the complexed and uncomplexed SH2 domain structures in solution has revealed only relatively small change. But the hydrophilic and hydrophobic pockets in the protein surface show the conformational changes in spite of the small structural difference between the complex and peptide-free forms.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제25권6호
• /
• pp.838-842
• /
• 2004

Amyloid peptide (A${\beta}$) is the major component of senile plaques found in the brain of patient of Alzheimer's disease. ${\beta}$-amyloid peptide (25-35) (A${\beta}$25-35) is biologically active fragment of A${\beta}$. The three-dimensional structure of A${\beta}$25-35 in aqueous solution with 50% (vol/vol) TFE determined by NMR spectroscopy previously adopts an ${\alpha}$-helical conformation from $Ala^{30}$ to $Met^{35}$. It has been proposed that A${\beta}$(25-35) exhibits pH- and concentration-dependent ${\alpha}-helix{\leftrightarrow}{\beta}$sheet transition. This conformational transition with concomitant peptide aggregation is a possible mechanism of plaque formation. Here, in order to gain more insight into the mechanism of ${\alpha}$-helix formation of A${\beta}$25-35 peptide by TFE, which particularly stabilizes ${\alpha}$-helical conformation, we studied the secondary-structural elements of A${\beta}$25-35 peptide by molecular dynamics simulations. Secondary structural elements determined from NMR spectroscopy in aqueous TFE solution are preserved during the MD simulation. TFE/water mixed solvent has reduced capacity for forming hydrogen bond to the peptide compared to pure water solvent. TFE allows A${\beta}$25-35 to form bifurcated hydrogen bonds to TFE as well as to residues in peptide itself. MD simulation in this study supports the notion that TFE can act as an ${\alpha}$-helical structure forming solvent.

• Advances in nano research
• /
• 제12권5호
• /
• pp.529-547
• /
• 2022

Graphene is one of the strongest, stiffest, and lightest nanoscale materials known to date, making it a potentially viable and attractive candidate for developing lightweight structural composites to prevent high-velocity ballistic impact, as commonly encountered in defense and space sectors. In-plane twist in bilayer graphene has recently revealed unprecedented electronic properties like superconductivity, which has now started attracting the attention for other multi-physical properties of such twisted structures. For example, the latest studies show that twisting can enhance the strength and stiffness of graphene by many folds, which in turn creates a strong rationale for their prospective exploitation in high-velocity impact. The present article investigates the ballistic performance of twisted bilayer graphene (tBLG) nanostructures. We have employed molecular dynamics (MD) simulations, augmented further by coupling gaussian process-based machine learning, for the nanoscale characterization of various tBLG structures with varying relative rotation angle (RRA). Spherical diamond impactors (with a diameter of 25Å) are enforced with high initial velocity (V_i) in the range of 1 km/s to 6.5 km/s to observe the ballistic performance of tBLG nanostructures. The specific penetration energy (E_p^*) of the impacted nanostructures and residual velocity (V_r) of the impactor are considered as the quantities of interest, wherein the effect of stochastic system parameters is computationally captured based on an efficient Gaussian process regression (GPR) based Monte Carlo simulation approach. A data-driven sensitivity analysis is carried out to quantify the relative importance of different critical system parameters. As an integral part of this study, we have deterministically investigated the resonant behaviour of graphene nanostructures, wherein the high-velocity impact is used as the initial actuation mechanism. The comprehensive dynamic investigation of bilayer graphene under the ballistic impact, as presented in this paper including the effect of twisting and random disorder for their prospective exploitation, would lead to the development of improved impact-resistant lightweight materials.

• Composites Research
• /
• 제37권2호
• /
• pp.132-138
• /
• 2024

본 연구에서는 분자동역학 전산모사를 통해 육방정계 단일벽 질화붕소 나노튜브(BNNT)의 반경 변화에 따른 압전탄성 변화를 규명하였다. 질화붕소의 거동을 비교적 잘 모사하는 Tersoff 포텐셜과 기계적 하중인가에 따른 질소 및 붕소원자의 상대변위로 인한 분극의 정량화를 위해 강체 이온 근사를 채택하였다. 선형 압전탄성 구성방정식을 기반으로 각각의 질화붕소에 변형률을 인가하고 이에 따른 전기적 변위와 응력을 산출하여 압전상수와 영률을 각각 예측하였다. 그 결과, BNNT의 압전상수는 반경이 증가함에 따라 점진적으로 감소하는 양상을 보였다. 반면 탄성계수의 경우 불연속적 구조를 가지는 질화붕소를 등가의 연속체 구조로 등가시키는 방법에 따라 증가 또는 감소하는 경향을 보였다. BNNT의 곡률변화에 따른 물성변화를 가상실험에 기반한 경험적 모델로 근사하기 위해 BNNT의 튜브반경-압전탄성물성 간 상관관계식을 제안하였다. 또한 BNNT의 반경변화에 따른 물성을 곡률의 관점에서 설명하기 위해, BNNT와 질화붕소 나노시트(BNNS)의 결합에너지와 탄성변형에 따른 원자간 결합길이 변화가 각각의 구조의 변형에너지 증가에 기여하는 정도를 상호 비교하였다.