몬테칼로 시뮬레이션 방법을 사용하여 유기화합물의 열역학적 물성을 예측하는 새로운 분자 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하였다. 분자 구조, 분자간 포텐셜 에너지 함수와 엄밀한 통계역학적 원리로부터 많은 분자들을 포함한 계의 거동에 대한 확률 분포를 구하고 거시적인 계의 열역학적 물성을 계산한다. 본 연구에서 개발된 소프트웨어 cheMC는 윈도우즈 플랫폼에 기반하여 사용자 접근성이 좋고, 가시화 도구 및 차트 생성 기능 등 직관적인 인터페이스로 시뮬레이션 관리가 쉽다. 분자 시뮬레이션은 기존의 상태 방정식을 사용한 열역학 물성 연구를 보완하고, 향후 그 역할이 점점 더 커질 것으로 기대된다.
By using Monte Carlo simulation method we developed a new molecular simulation software which can be used to predict the thermodynamic properties of organic compounds. Starting from molecular structure and intermolecular potential function, rigorous statistical mechanical principles give a probability distribution for the behavior of a system containing many molecules, which enables us to calculate macroscopic thermodynamic properties of the system. The software developed in this work, cheMC, is based on Windows platform providing with easy access. One can efficiently administrate simulations by using an intuitive interface equipped with visualization tool and chart generation. It is expected that molecular simulations supplement the equation of state approach and will play a more important role in the study of thermodynamic properties.
Case DA, Cheatham III, TE, Darden T, Gohlke H, Luo R, Merz Jr, KM, Onufriev A, Simmerling C, Wang B, Woods R, J. Comp. Chem., “The Amber Biomolecular Simulation Programs”, 26, 1668, 2005
Brooks BR, Brooks III, CL, Mackerell AD, Nilsson L etc, J. Comp. Chem., “CHARMM: The Biomolecular Simulation Program", 30, 1545, 2009
http://accelrys.com/products/materials-studio/.
http://campus.uos.ac.kr/chemc/chemc.htm.
Widom B, J. Chem. Phys., “Some Topics in the Theory of Fluids”, 39, 2808, 1963
Lyubartsev AP, Martsinovski AA, Shevkunov SV, Vorontsov-Vel’yaminov PN, J. Chem. Phys., “New Approach to Monte Carlo Calculation of the Free Energy: Method of Expanded Ensembles", 96, 1776, 1992
Lyubartsev AP, Laaksonen A, Vorontsov-Velyaminov PN, Mol. Phys., “Free Energy Calculations for Lennard-Jones Systems and Water Using the Expanded Ensemble Method. A Monte Carlo and Molecular Dynamics Simulation Study", 82, 455, 1994
Chang J, Sandler SI, J. Chem. Phys., “The Free Energies of Fullerene C60 Orientational Order-Disorder Phase Transition", 125, 054705, 2006
Chang J, J. Chem. Phys., “The Calculation of Chemical Potential of Organic Solutes in Dense Liquid Phases by Using Expanded Ensemble Monte Carlo Simulations", 131, 074103, 2009