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Prospectives of Industrial Chemistry


  • - 주제 : 공학분야 > 화학공학
  • - 성격 : 학술지
  • - 간기: 격월
  • - 국내 등재 : -
  • - 해외 등재 : -
  • - ISSN : 1229-120x
  • - 간행물명 변경 사항 :
논문제목
수록 범위 : 15권 3호 (2012)

기획특집 : 신규모데링 기법 ; 단백질 분자 모델링

김승연 ( Seung Yeon Kim )
한국공업화학회|공업화학전망  15권 3호, 2012 pp. 1-6 ( 총 6 pages)
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단백질은 생물제의 구성 재료일 뿐만 아니라 생명 활동을 제어하기 때문에 단백질은 생명 현상의 근원이 되는 물질이다. 단백질은 많은 아미노산으로 구성되어 있기 때문에 수많은 원자들을 포함한다. 단백질의 삼차원 구조 는 그 단백질의 기능을 결정하기 때문에, 단백질의 고유한 삼차원 구조가 무엇인지, 그리고 아떠한 과정을 거쳐서 고유 구조로 접히게 되는지 이해하는 것이 매우 중요하다. 선형적인 단백질 일차 구조 (유전자 정보로부터 얻어진 아미 노산 서열)로부터 입체적인 단백질 삼차 구조로 접히는 과정을 단백질 폴딩(folding) 이라고 부른다. 단백질 폴딩 과정 및 메커니즘은 많은 연구와 전 세계적인 노력에도 불구하고 아직까지 잘 이해되고 있지 않다. 단백질 폴딩이 잘못되면 생명체에 심각한 질병을 초래한다. 단백질의 모든 구성 원자들을 고려하여 이들 사이의 모든 상호작용들을 계산하는 것은 아주 어려운 일이다. 하지만 최근 컴퓨터 기술의 바약적인 발전으로 인해서 근래에는 단백질의 모든 구성 원자들 사이의 모든 상호작용들을 계산하여 단백질의 삼차원 고유 구조 및 폴딩 메커니증을 규명하려는 연구들이 활발히 시도되고 있다. 본고에서는 최근 빠르게 발전하고 있는 단백질 분자 모델링에 대해서 소개하였으며 단백질 분자 모델링 에서 이용되는 모돈-원자 포텐셜 에너지 (all-atom potential energy)에 대해서 설명하였다. 원자 수준에서 단백질의 성질들을 탐구하기 위해서 가장 많이 사용되는 컴퓨터 계산 방법들인 분자동역학, 몬테카를로 시뮬레이션 방법, 광역 최적화 방법을 간략하게 설명하였다.

기획특집 : 신규모델링 기법 ; 에너지 소재를 위한 분자 동역학과 분자 모데링

전지원 ( Ji Won Jeon ) , 신혜영 ( Hye Young Shin ) , 김형준 ( Hyung Jun Kim )
한국공업화학회|공업화학전망  15권 3호, 2012 pp. 7-14 ( 총 8 pages)
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분자 동역학은 실험에서 제한되는 조건을 컴퓨터를 통해 변인을 바꿔가며 실험을 할 수 있고, 원자/ 분자 단위에서 입자의 운동에 관한 정보를 얻을 수 있는 방법론이다. 최근 분자 동역학은 나노 크기의 시스템을 이해하는 데 사용하는 연구 수단으로써 점차 관심이 높아지고 있다. 본 고에서는 분자 동역학에 기반을 둔 분자 모델링의 연구 동항을 방법론의 개발 측면에서 소개하고자 한다. 특히 현재 대두되는 사회 문제 중 하나인 에너지, 환경에 분자 동역학을 적용하여 친환경적인 에너지 재료를 이해하고 설계하기 위한 노력과 동향을 소개한다.

기획특집 : 신규모델링 기법 ; Nonequilibrium Molecular Dynamics와 Monte Carlo 전산보사 방법과 응용

백충기 ( Chung Gi Baig )
한국공업화학회|공업화학전망  15권 3호, 2012 pp. 15-22 ( 총 8 pages)
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전산모사 (computer simulation)는 이제 실험, 이론과 함께 거의 모든 기초/응용과학분야에서 매우 중요한 역할을 당당하고 있다. 방법론적인 관점에서 볼 때 현존하는 모든 전산모사기술톤은 크게 Molecular Dynamics 방법 중 하나로 분류할 수 있다. 본 논문에서는 특히 외부적인 힘이 가해진 비평형시스템을 전산모사할 수 있는 최근에 재발된 nonequilibrium molecular dynamics (NEMD) 와 nonequilibrium Monte Carlo (NEMC) 비평형 전산모사방법들을 간략하게 소개하고 이들이 고분자유변학 연구에 어떻게 활용되는지, 그리고 앞으로의 전망에 대해 기술하였다.

기획특집 : 신규모델링 기법 ; 계산화학의 소개

김남석 ( Nam Seok Kim ) , 윤성호 ( Sung Ho Yoon ) , 박규순 ( Gyo Soon Park )
한국공업화학회|공업화학전망  15권 3호, 2012 pp. 23-27 ( 총 5 pages)
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분자의 성질을 이해는 방법으로서의 계산화학은 최근 눈부신 발전을 거듭하여 학계 및 산업계 전반에서 범용적으로 쓰이고 있다. 본 글에서는 대표적인 계산화학적 접근법이 ab initio 및 semi-empirical 방법을 대하여 소개하고 더불어 이러한 이론들을 이용한 아민계 이산화탄소 흡수제에 관한 계산화학적 이해에 대하여 기술하였다.

기획특집 : 신규모델링 기법 ; 유동층 시뮬레이션

이도용 ( Do Yong Lee )
한국공업화학회|공업화학전망  15권 3호, 2012 pp. 28-34 ( 총 7 pages)
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유동층 반응기는 현재 화공업체에서 많이 쓰이고 있는데, 반응기의 내부를 알기 위해 해석하는 경우는 많지 않았다. 해석을 수행하는 경우에도 대부분은 입도 분포 (Particle Size Distribution)를 고려하지 않는 Eulerian 기반의 해석이 주를 이룬다. 그러나 실제 반응기는 입도 분포에 따라 그 특성이 다르고 이로 인한 문제도 갖고 있다. 따라서 입자의 특성이 중요한 유동층 반응기를 해석하기 위해서는 입자 단위의 계산이 고려된 Lagrangian 관점의 접근이 필요하다. Lagrangian 관점의 해석 코드 중 MP-PIC 기반의 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션을 통해 기본적인 유동현상, 폴리실리콘 증착, FCC regenerator 내의 유동현상, CFBC의 내부 마모를 해석하였고 실제 현상과 잘 부합한 결과를 얻었다. 이을 토대로 실제 반응기 설계에 사용하였다.

기획특집 : 모델링 기법 ; 연성응집물질 이론 및 전산모사

이원보 ( Won Bo Lee )
한국공업화학회|공업화학전망  15권 3호, 2012 pp. 35-38 ( 총 4 pages)
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대단위 시간 공간 스케일을 다룰 수 있는 연속체역학 (continuum mechanics)과 공정모델은 균일 혹은 불균일 복잡유체 (complex fluids) 의 물리현상을 분자 구조에 기반하여 설명하기 힘들다. 전통적인 양자역학이나 분자동력 학과 같이 선자 혹은 원자수준의 모사는 연성응집물질의 복잡성에서 기인하는 시간과 공간 스케일 문제를 해결할 수 없다. 이런 어려움을 극복하기 위해서는 양쪽의 방법을 잇는 다단계 멀티스케일 법이 요구된다. 여기에서는 특성상 여러 스케일의 현상이 함께 일어나는 연성응집물질의 이론 빛 다양한 컴퓨터 시뮬레이션 방법을 소개하고자 한다.

기획특집 : 신규모델링 기법 ; 제일원리전산을 이용한 고성능 에너지소재설계

한병찬 ( Byung Chan Han ) , 노승효 ( Seung Hyo Noh ) , 서준교 ( Joon Kyo Seo ) , 권인혜 ( In Hye Kwon ) , 서민호 ( Min Ho Seo )
한국공업화학회|공업화학전망  15권 3호, 2012 pp. 39-48 ( 총 10 pages)
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현대 컴퓨터산업의 진보는 제일원리 전산법이 여러 연구개발 분야에 널리 사용되는 길을 열었다. 이 논문에 서는 제일원리 전산법을 이용한 신 재생에너지의 고성능 나노 소재개발 및 디자인 연구사례를 통해 그 기초 원리와 다양한 응용분야 및 실험과의 효율적인 연계성 둥을 소개하고자 한다.
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기관 소개 -한국화학용합시험연구원-

학회자료
한국공업화학회|공업화학전망  15권 3호, 2012 pp. 53-58 ( 총 6 pages)
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신기술 소개

김영기
한국공업화학회|공업화학전망  15권 3호, 2012 pp. 57-61 ( 총 5 pages)
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