초록 ▼

□ 연구개요
역방향 소재 디자인(Inverse Material Design)이란 특정한 응용을 위해 목표하고자 하는 소재의 성질을 먼저 설정하고, 그 성질을 최적으로 발현할 수 있는 분자 또는 다종 분자 혼합체를 기존 후보 분자군으로부터 탐색하거나 기존 물질군으로부터 조합하여 신규 물질을 설계하는 방식의 목적 지향형 분자 설계 기법을 말한다. 본 연구과제에서는 고분자 재료의 여러 응용 분야(고분자 나노패턴재료, 광학기기용 고분자소재, 등)에서 특정한 응용성에 최적합한 고분자 물질을 도출할 수 있는 역방향 고분자 소재 디자인 계

□ 연구개요
역방향 소재 디자인(Inverse Material Design)이란 특정한 응용을 위해 목표하고자 하는 소재의 성질을 먼저 설정하고, 그 성질을 최적으로 발현할 수 있는 분자 또는 다종 분자 혼합체를 기존 후보 분자군으로부터 탐색하거나 기존 물질군으로부터 조합하여 신규 물질을 설계하는 방식의 목적 지향형 분자 설계 기법을 말한다. 본 연구과제에서는 고분자 재료의 여러 응용 분야(고분자 나노패턴재료, 광학기기용 고분자소재, 등)에서 특정한 응용성에 최적합한 고분자 물질을 도출할 수 있는 역방향 고분자 소재 디자인 계산 알고리듬을 개발하고 미세나노패턴용 고분자재료 설계, 특정 광학특성 고분자 설계에 응용하여 알고리듬의 타당성을 검증하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도에서는 연구 목표인 고분자 텍스트 입력 체계와 고분자 물질 마이닝 기법 개발을 위해 이를 위해 저분자 물질 입력 체계에 사용되고 있는 화학구조식의 ASCII 문자열 포맷인 SMILES(Simplified Molecular-Input Line-Entry System)를 보완, 고분자 계의 분자 변수를 표현할 수 있는 고분자 물질 텍스트 입력 체계(가칭 SPILES: Simplified Polymer-Input Line-Entry System)로 개발했으며, 고분자 마이닝 기법으로서는 무작위 최소 유닛 변조 과정에 의한 동적 가중 몬테카를로 샘플링 (DIMCS: Dynamic Importance Monte Carlo sampling)을 개발함.
2, 3차년도에서는 1차년도에서 개발한 SPILES기법과 DIMCS기법을 이용하여 고분자 역방향 설계를 적용 예로서 미세나노패턴용 형성능이 우수한 스타이렌계 블록공중합체 고분자와 특정 광특성(특정 파장대 조사광 투과도, 굴절률)을 갖는 고분자의 역방향 탐색 시도하여 계산효율과 탐색의 온당성을 테스트함. 2가지 사례 모두에서 주어진 목표 물성에 맞는 고분자 설계에 성공하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서 다루고 있는 역방향소재 디자인 기법은 현재 진행되고 있거나 또는 근미래에 예상되고 있는 4차산업혁명의 핵심사항 중의 하나인 인공지능/기계학습에 의한 소재 탐색/발굴 방법 개발의 선행 연구 성격으로서, 보다 목적 지향적인 고분자 소재 개발을 위한 미래의 연구 방향성을 제시하고 있음.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 가. 1년차 연구수행 내용 및 결과: 최적 고분자 소재 탐색을 위한 역방향 고분자소재 디자인 알고리듬 개발 ... 4
• 나. 2년차 연구수행 내용 및 결과: 역방향 고분자소재 디자인 기법 적용 1-초미세 나노패턴용 고분자재료 역방향 설계 ... 6
• 다. 3년차 연구수행 내용 및 결과: 역방향 고분자소재 디자인 기법 적용 2-특정 광학 특성의 고분자 재료 역방향 설계 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9