전승준 교수 강의과목 - 계산화학(Computer in Chemistry)

계산화학(Computer in Chemistry)

담당교수 : 전승준 (교수실 아산이학관314, 전화 3290-3130, e-mail sjjeon@korea.ac.kr)

학수번호 : CHM322

시간(강의실) :

과목의 목적

최근 컴퓨터는 많은 계산을 요구하는 연구나 산업 분야뿐 아니라 사회의 거의 모든 분야에서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 그리고 앞으로 다가오는 21세기는 컴퓨터에 기반을 둔 정보와 통신의 세계가 될 것이라는 예측을 누구나 하고 있다.

화학에서도 컴퓨터의 사용은 컴퓨터가 대중화되기 이전부터 양자화학과 통계역학 계산을 위주로 많이 사용되었었다. 그러나 최근 화학에서도 화학분야 전반에 걸쳐 컴퓨터가 사용되고 있다. 실험 기구의 일부로서 데이터를 얻는데 하드웨어로서 사용되고 있고 실험 결과의 처리를 위한 소프트웨어의 사용 등 화학적 계산을 위한 도구 등 연구를 수행하는데 필수적인 도구의 하나로 자리잡고 있다. 따라서 이 과목은 화학을 전공하는 학생으로서 필수적으로 알아야 할 컴퓨터 관련 지식을 배우는 것이 목적이다

과목의 개요

화학에서 실험 결과의 처리를 위한 data analysis, curve fitting, 방정식, 적분, 미분방정식의 해 등 컴퓨터를 사용하는 수치해석의 기본을 배우고 화학반응 메카니즘, 양자역학적 계산, 분자 동역학, 분자 모델링의 컴퓨터 모의 실험의 기초를 배운다.

참고서

Mathmatics in Chemistry by H.G.Hecht

Computer Software Applications in Chemistry by P. C. Jurs

Computational Chemistry by G.H. Grant and W. G. Richards

Computational Chemistry Using the P.C. by D.W. Rogers

Computers in Chemistry by C.V. Raman

Numerical Recipe by Press et. al

A Handbook of Computational Chemistry by T. Clark

Computer Applications in Chemistry by K. Ebert et. al.

Modeling Molecular Structure by A. Hinchliffe

An Introduction to Computer Simulation Methods by H. Gould and J. Tobochnik

과목의 진도

주

기 간

시험

학   습   내   용

교 과 서

참 고 서

1

Introduction

2

Iterative Method

3

추석

4

Numerical Integration

5

             Matrices

6

LNSE

7

Curve fitting

8

중간고사

Least Squares analysis

9

                “

10

            ab initio

11

               "

12

            Semi-empirical

13

               "

14

            Molecular Mechanics

15

            MD

16

기말고사

숙제

매주- 프로그래밍 숙제, 1주일 후 제출

시험(2회)

중간고사 1회, 학기말고사

성적

숙제 50% + 시험 50%, 좋은 S/W 제작시 가산점

도구

컴퓨터 H/W

컴퓨터 S/W

컴퓨터 지식 - typing , 컴퓨터 언어, S/W사용법

정보 - Internet, 서적 등

화학에의 컴퓨터의 응용

1. Hardware - Instrumentation에서 기기의 일부분으로 기기를 조정하고 data를 collection하는 장치로서 사용됨. Interfacing Techniques, Electronics 지식이 필요함, 이 과목에서는 다루지 않음

2. Software

1) 측정된 실험 결과의 처리를 위한 S/W의 사용

2) 그래픽을 이용한 분자, 화합물, 화학현상의 표현

3) 양자역학적, 통계역학을 이용한 화학현상의 simulation

이 과목 수강에 도움이 되는 과목

이 과목은 컴퓨터에 대한 지식이 거의 없다하더라도 수강하는데 큰 지장이 있는 것은 아니다. 컴퓨터 언어로는 basic정도만을 사용할 수 있으면 누구든지 수강할 수 있다. 그러나 다음과 같은 과목을 수강하는 경우 이 과목을 쉽게 공부할 수 있을 것이다.

CSE 033 컴퓨터 프로그래밍 및 연습 I

CSE 034 컴퓨터 프로그래밍 및 연습 II

아울러 다음의 과목들은 이 과목과 어느정도 관계를 갖는 과목으로서 화학에의 컴퓨터 응용에 대하여 특히 관심이 있는 학생들은 관심을 가져볼 교과목이다.

CSE 208 수치해석

CSE 303 데이터베이스

CSE 306 컴퓨터그래픽스

CSE 401 시뮬레이션

CSE 407 병렬처리시스템

PHY 308 전산물리학 및 실습

사용법을 익혀둘 추천 S/W

일반

Operating System(OS) : MSWindow, , MSWindowNT, LINUX(Unix)

Word Processor : 아래아한글, MSWORD

Data Processor : MSExcel, Lotus, Origin, SigmaPlot

Web Viewer : Netscape Navigator, MS Internet Explorer

DataBase : MSAccess, DBase, FoxPro

화학

화학식, 구조 그리는 S/W : Chemdrew

Window-base 화학구조 optimization S/W : Hyperchem,

Semi-empirical QM S/W : Mopac, Ampac

Ab initio QM S/W : Gaussian, Gamess

MM/MD S/W : Insight/DiscoverII, Sybyl

Numerical Calculation : Mathmatica, Matlab

컴퓨터 언어

Basic, C

Visual Basic

HTML, Visual Script, Java Script

주	기 간	시험	학 습 내 용	교 과 서	참 고 서
1			Introduction
2			Iterative Method
3			추석
4			Numerical Integration
5			Matrices
6			LNSE
7			Curve fitting
8		중간고사	Least Squares analysis
9			“
10			ab initio
11			"
12			Semi-empirical
13			"
14			Molecular Mechanics
15			MD
16		기말고사