Computational Chemistry Notes

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계산화학(2025-2026년판)은 대학원생 및 대학원생을 위한 완벽한 대학 수준 학습서입니다. 이학사, 석사, 박사, 박사 과정 학생을 위해 고안되었으며, 강의 계획서, 객관식 문제, 시험 및 연구를 위한 퀴즈를 제공하여 개념 구축, 빠른 복습 및 자가 평가를 지원합니다.

📚 강의 계획서 개요
이 판은 단원별로 구성된 계산화학 전체 과정을 다루며, 객관식 문제 및 퀴즈를 포함합니다. 각 단원에서는 필수 개념, 계산 방법 및 문제 해결 기술을 소개합니다.

🔬 단원 1: 계산화학 소개
계산화학의 역사와 발전, 범위, 연구 및 산업에서의 역할, 실험 방법과의 비교, 소프트웨어/도구, 하드웨어 요구 사항, 프로그래밍 언어 기본, 데이터 처리 및 시각화, 윤리 및 재현성

⚛ 단원 2: 양자화학 기초
양자역학 원리, 슈뢰딩거 방정식, 연산자 및 관측값, 공준, 근사법, 변분 원리 및 섭동 이론, 상자 속 입자, 양자수, 보른-오펜하이머 근사, 스핀 및 파울리 배타 원리

🧬 단원 3: 분자 오비탈 이론 및 전자 구조
원자 오비탈, 혼성화, LCAO, 분자 오비탈 다이어그램, 하트리-폭 및 SCF, 전자 상관관계, DFT, 기저 집합, 유효 코어 퍼텐셜 및 유사 퍼텐셜, ab initio vs. semi-empirical 방법

🧪 단원 4: 분자 특성 계산 방법
포텐셜 에너지 표면 및 정상점, 기하 최적화 기법, 진동 주파수 분석, 전이 상태, 쌍극자 모멘트 및 분극률, 용매 효과: 암시적 및 명시적 모델, UV-Vis 스펙트럼, 정전기 퍼텐셜, 형태 분석 및 에너지 프로파일링.

🏗 단원 5: 분자 역학 및 역장
원리, 역장(AMBER, CHARMM, OPLS, GROMOS), 결합/각도/비틀림 매개변수, 비결합 상호작용, 에너지 최소화, 생체 분자 응용, 양자 역학-역학(QM-MM), 시각화.

🏃 단원 6: 분자 동역학 시뮬레이션
이론 및 원리, 뉴턴 방정식, 적분 방법, 온도 조절 장치 및 기압 조절 장치, 경계 조건, 궤적 분석, 향상된 샘플링, 생체 분자 시뮬레이션, MD 소프트웨어.

🎲 단원 7: 화학에서의 몬테카를로 방법
기초, 무작위 표본 추출, 메트로폴리스 알고리즘, 상평형, 모의 열처리, 통계역학, 하이브리드 MC-MD, 자유 에너지 계산, 수렴 기준.

🌡 단원 8: 전산 열역학 및 반응 속도론
열역학적 특성, 반응 좌표, 전이 상태 이론, 자유 에너지 섭동, 촉매 순환, 엔트로피 및 엔탈피, 몬테카를로 반응 속도론, 용매 효과, 데이터 검증.

🎶 단원 9: 전산 분광학
적외선 및 라만, 자외선-가시광선 스펙트럼, 시간 의존 밀도 함수 이론, TD-DFT, NMR 이동, EPR 기초, 스핀-궤도 효과, 실험과의 비교, 구조 응용.

💡 10단원: 계산화학의 응용
약물 설계 및 도킹, QSAR, 촉매, 재료 설계, 환경화학, 광화학, 친환경 화학 및 지속가능성 응용, AI 통합, 미래 동향

✨ 이 앱은 Alexander 박사, T. Imran 박사, Jonathan 박사, A. Qureshi의 저작에서 영감을 받았습니다.

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