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이명원 교수

이명원 교수

연구분야
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물리화학
mwlee@pknu.ac.kr
051. 629. 5590
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/ 학력 및 경력


1991.3 ~ 1995.2
1995.3 ~ 1997.2
1997.1 ~ 2002.6
2002.9 ~ 2008.12
2009.8 ~ 2013.12
2014.3 ~ 2014.8
2014.9 ~ 현재
서울대학교 화학과, 이학사
서울대학교 화학과, 이학석사
동양제철화학 (現 OCI) 중앙연구소, 연구원
University of Pennsylvania (미국) 화학과, Ph.D.
University of Basel (스위스) 화학과, 박사후연구원 (postdoc)
영남대학교 교양학부, 교육중점교원
부경대학교 화학과, 조교수



/ 연구분야 - 물리화학 (계산물리화학)


계산물리화학의 여러 분야 중에 분자동역학(molecular dynamics)과 양자화학(quantum chemistry)이 있습니다. 분자동역학에서는 흔히 뉴턴의 운동방정식을 풀어서 원자로 이루어진 분자나 고체 등의 계가 시간에 따라서 어떻게 움직이는지 기술하며, 양자화학에서는 양자역학의 기본방정식인 슈뢰딩거 방정식을 원자, 분자, 혹은 고체 계에 적용하여 얻은 해(解)로부터 계의 에너지나 원자 사이의 힘 등에 대한 정보를 얻습니다. 분자동역학에서 생성된 궤적으로부터 물질의 분광학적 성질이나 열역학적 성질 또한 계산할 수 있습니다.
양자역학적인 방법을 이용하면 보다 정확한 결과를 얻을 수 있지만, 계산에 시간이 오래 걸리므로 많은 원자로 이루어진 계인 재료나 생체 분자 등의 연구에는 제약이 있습니다. 뉴턴의 운동방정식에 기반한 분자동역학을 적용한다면 비교적 큰 계의 경우에도 계산을 통해서 다룰 수 있으나, 화학 반응이나 전자의 이동을 제대로 기술하기 어렵다는 단점이 있습니다. 양자역학적인 방법과 고전역학적인 방법을 함께 이용하면, 복잡한 분자나 재료 등의 거동을 보다 효과적으로 설명할 수 있습니다.
고전역학에 기반한 분자동역학 시뮬레이션과 양자화학 계산을 적절히 이용하면, 원자로 구성된 복잡한 계에 대하여 실험에서 얻은 결과를 설명할 수 있고, 실험 결과를 예측할 수 있으며, 실험으로는 얻기 어려운 미시적인 수준의 정보를 얻을 수도 있으므로, 이러한 계산을 통한 연구가 최근에 매우 활발하게 이루어지고 있습니다.
뉴턴의 운동방정식을 적용하기 위해 원자의 위치에 의존하는 퍼텐셜에너지로부터 원자에 작용하는 힘을 구하여야 하며, 보통 퍼텐셜에너지를 함수의 형태로 표현합니다. 이 함수의 형태와 함수에 포함되는 여러 파라미터들을 화학에서는 보통 역장(力場, force field)이라고 합니다. 이러한 역장에 있는 여러 파라미터의 값을 구하기 위해서 양자화학 계산을 이용하기도 하며, 때로는 실험값을 참조하기도 합니다.
본 연구실에서는 분자동역학 시뮬레이션과 양자화학을 주된 연구 방법으로 하여 작은 분자로 이루어진 계, 여러 가지 재료, 생체 분자 및 화학 반응계 등에 대한 연구를 수행합니다.



/ 연구 활동


1. M. W. Lee and M. Meuwly, On the role of nonbonded interactions in vibrational energy relaxation of cyanide in water. Journal of Physical Chemistry A 115, 5053 (2011).

2. M. W. Lee and M. Meuwly, Molecular dynamics simulation of nitric oxide in myoglobin. Journal of Physical Chemistry B 116, 4154 (2012). 

3. M. W. Lee, N. Plattner, and M. Meuwly, Structure, spectroscopy and dynamics of layered H2O and CO2 ices. Physical Chemistry Chemical Physics 14, 15464 (2012).

4. M. W. Lee, J. K. Carr, M. Göllner, P. Hamm, and M. Meuwly, 2D IR spectra of cyanide in water investigated by molecular dynamics simulations. Journal of Chemical Physics 139, 054506 (2013).

5. M. W. Lee and M. Meuwly, Hydration free energies of cyanide and hydroxide ions from molecular dynamics simulations with accurate force fields. Physical Chemistry Chemical Physics 15, 20303 (2013).

6. M. W. Lee and M. Meuwly, Diffusion of atomic oxygen relevant to water formation in amorphous interstellar ices. Faraday Discussions 168, 205 (2014).




/ 실험실


Laboratory of Computational Chemistry (Prof. Myung Won Lee)
- Molecular dynamics (MD) simulations of solutions, biomolecules, and materials
- Calculations of spectroscopic and thermodynamic properties from MD trajectories
- Development of force fields


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