안녕하세요 !
나용입니당😚
정말 오랜만이죠 ?
온평원 서포터즈 활동이 끝나고,
조금 쉬기도 하고
개강 준비도 하면서
블로그를 살짝 소홀히 한 것 같다는 생각이 .. 😗
다시 개강을 맞아
열심히 활동해보겠습니당 !
오늘은 제가 공부하고 있는
DFT에 대해서 알려드리려고 해요 !
DFT란 무엇인지, 어떤 매력을 갖고 있는 지 등등
밑에서 소개해드릴게요 😘
앞으로 DFT 시리즈로 쭉 글을 업뎃할 예정이라
많관부해주세요 !
DFT = 밀도 범함수 이론
" 물질, 분자 내부에 전자가 들어있는 모양과 그 에너지를 양자역학으로 계산하기 위한 이론의 하나이다. "
이를 통해 어떤 분자가 세상에 존재할 수 있는지 없는지의 여부, 특정 분자의 모양과 성질 등등을 예측할 수 있다.
컴퓨터를 사용하는 과학 계산들 중에서, 가장 널리 쓰이는 양자역학 계산 분야 중 하나
라고 하는데, 좀 더 쉽게 설명드릴게요 !
특정 물질의 내부에 전자가 들어있는 에너지를 계산하여,
물질의 성질 및 모양을 분석합니다.
실제 실험을 시뮬레이션으로 돌려
시간과 비용을 절약할 수 있다는 것이
가장 큰 장점이에요 😉
그렇다면 어떤 프로그램을 사용하여
DFT 계산을 수행할까요 ?
우선 연구자들마다 사용하는 프로그램이 모두 다르고,
사용방법도 각자 달라
어떤 것이 맞다, 틀렸다 판단하기가 어려워요 😳
저희 연구실에서는
VASP 이라는 프로그램을 사용하고 있답니다.
이 VASP 프로그램을 사용하여
물질의 계산을 돌리고 있어요!
유료 프로그램이고, 돌리는데에
최소한의 컴퓨터 사양이 요구되기 때문에
일반인들은 다루기 어려워요. 😷
찾아보니 요즘은 VASP과 같은 계산을 돌려주는 프로그램이
유료도 있다고 하고, 스타트업에서 웹 형태로 제공하기도 한다고 하네요 !
계산프로그램이 있다면,
물질을 만드는 프로그램도 있어야겠죠?
구조는 주로 메테리얼 스튜디오로 제작해요!
VASP 내에서 POSCAR 파일로 ( 다음 글에서 자세하게 설명할 예정 )
직접 만들기도 하지만,
복잡한 구조는 메테리얼 스튜디오로 작업하는 편입니다.
VASP과 마찬가지로 유료 프로그램이고,
가격대가 많이 높아 기업에서 주로 사용하는 걸로 알고 있습니다 😶
VESTA는 구조를 확인할 때, 그리고 파일형식을 변환할 때 주로 사용해요!
메테리얼 스튜디오는 CIF 형식만 지원하기 때문에,
VASP에서 계산을 넣기 위해서는 형식을 변환해야합니다.
이 때 VESTA를 활용하고 있어요 😝
VESTA는 무료 프로그램이어서
일반인도 쉽게 사용가능해요 !
OVITO는 계산을 돌리고 난 후,
어떤 과정으로 계산이 이루어졌는지 이미지로 보여주는 프로그램이에요!
계산이 끝났는데 구조가 이상한 경우,
특정 원자의 이동 방향을 보고 싶은 경우
OVITO를 활용하면 볼 수 있답니다 🤭
OVITO도 무료 프로그램이기때문에,
일반인도 사용 가능합니당
전공으로 DFT를 선택한 이유에 대해
말씀드리려고 해요!
저는 예전부터 이른 취업이 목표였어요.
학교에 큰 뜻을 두지 않았기 때문에
대학원은 생각도 안하고 있었고,
적당히 전공 살려서 취업하자 ( 안일한 생각 .. )
라는 생각으로 학교만 열심히 다녔습니다.
그러던 중 2학년 2학기에
가고 싶은 기업을 보기 시작했어요.
그 때까지 저는 원자력을 하고 싶었기에
원자력 연구소를 중점적으로 찾아봤는데
학사는 뽑지 않아서 좌절했었어요.
그리고 나서 대학원에 가야겠다는 다짐을 하게 되었습니다.
학사를 안뽑으니, 석사를 따서
원하는 기업에 취직해야겠다는 생각만 가득했어요
석사를 하려면 지도교수님과 랩실을 어디로 갈 지 정해야되는데,
제 전공 특성 상 실험을 하는 랩실이 대부분이었습니다.
저는 손에 한포진이 매우 심하고, 완치판정을 받은 지 2년밖에 안됐기 때문에
약품을 다루는 랩실을 다 제외하면
지금 랩실인 계산화학 랩실밖에 없었습니다.
계산화학은 학부 때도 과목이 없었고,
코딩을 정말 못하는 저에게는 쥐약이었지만
어쩔 수 없다는 마음으로 들어가게 되었어요.
막상 들어가보니
학부때의 공부와 정말 많이 달랐고,
생각보다 코딩은 안했지만 어려운 용어들이 가득했습니다.
그래도 할 만하다는 생각에 버티고 있어요.
그리고 생각보다 재밌.. 습니다 ^^; ( 20 재미 80 애매모호 )
DFT의 장점에 대해서도 말씀을 드려야겠죠!
우선 DFT가 각광받고 있는 이유가
실제 실험을 시뮬레이션하여
비용과 시간을 절약할 수 있다고 위에서 말씀드렸어요 🤚
제 전공에서의 실제 실험의 경우,
진공 잡기를 기다리고, 물질을 넣고,
다시 진공을 끄고, 기다리고 하는데에
최장 12~13 시간까지 소요가 되더라고요 ..?
하지만 시뮬레이션은
계산을 넣고, 본인 시간을 가진 뒤
계산이 끝나면 다시 결과를 확인하면 되기 때문에
그에 비해 시간 절약이 정말 잘 된다는 장점이 있어요 👍
저는 이런 점이 정말 매력있다고 느꼈답니다.
저는 그럼 그 시간동안 블로그도 쓰고,
대외활동도 하고, 개인적인 시간도 가지고 있어요.
워라밸 최고 .. 😎
아무튼 ! 오늘은
DFT에 대한 기본중의 기본을 알아봤습니당
다음에는 조금 더 세세하게
계산에 대해서 가져오려고 합니다 👼
댓글