소개글
"화학 시뮬레이션"에 대한 내용입니다.
목차
1. 몬테카를로 시뮬레이션의 개념 및 적용 가능 분야
1.1. 몬테카를로 시뮬레이션의 개념
1.2. 몬테카를로 시뮬레이션의 적용 가능 분야
2. 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 시설대안 평가 사례
2.1. 사례1
2.2. 사례2
3. 화학 분야에서 몬테카를로 시뮬레이션의 활용
3.1. 신화학물질 개발 분야
3.2. 화학반응 및 촉매 개발 연구
3.3. 전기화학 반응 예측
4. 참고 문헌
본문내용
1. 몬테카를로 시뮬레이션의 개념 및 적용 가능 분야
1.1. 몬테카를로 시뮬레이션의 개념
몬테카를로 시뮬레이션은 "현실에서의 불확실성을 흉내 내기 위하여, 사건의 발생 및 처리시간을 조사하여 이를 확률구간으로 정리한 다음, 이것을 이용하여 여러 대안을 실제와 유사한 상황 아래에서 분석"하는 시뮬레이션 기법이다. 이는 무작위 난수를 이용하여 횟수 N번의 반복 시행을 통해 확률분포를 추출하기 때문에 컴퓨터 시뮬레이션을 적용하는 방법으로 발전하였다. 몬테카를로 시뮬레이션의 절차는 과거자료의 수집 및 분석, 확률분포의 정리, 난수추출과 모의실험을 통한 대안별 시뮬레이션, 결과의 분석, 대안의 평가 및 최적안의 선정 등 5단계로 구분된다. 이러한 몬테카를로 시뮬레이션은 현실 문제의 구조가 복잡하고 단순한 확률분포나 공식을 통해 문제 해결이 어려울 때 대안을 분석하기 위한 유용한 수단으로 활용될 수 있다.
1.2. 몬테카를로 시뮬레이션의 적용 가능 분야
몬테카를로 시뮬레이션의 적용 가능 분야는 매우 다양하다. 전기/전자/통신 분야에서는 노이즈 분리, 신호 필터링 등의 신호처리와 무선통신 네트워크망의 디자인 최적화를 위한 통신사용자 분포 분석에 활용된다. 컴퓨터과학에서는 인공지능 구현을 위한 서치트리 해석에, 기계에서는 자동화 로봇의 동작 시퀀스 예측과 기계부품의 신뢰성 및 강도 분석에 사용된다. 재료 분야에서는 재료의 신뢰성 예측 및 신물질의 특성 분석에, 물리학에서는 신소재의 물성 및 특성 분석과 나노 디바이스, 천체물리, 사회물리학 등 다양한 분야에 활용된다. 특히 화학 분야에서는 신화학물질 개발, 화학반응 및 촉매 개발, 전기화학 반응 예측 등을 위해 몬테카를로 시뮬레이션이 광범위하게 사용된다. 생물학과 약학에서도 신약 개발이나 단백질, 유전체 등의 상호작용 분석에 활용되며, 건축에서는 환경조건에 따른 재료 신뢰성 변화 예측, 환경/기상 분야에서는 온실가스 배출량 모델링이나 기상현상 예측에 사용된다. 마지막으로 금융 분야에서는 자산 부도율, 포트폴리오 평가 등의 위험 분석에 응용된다. 이처럼 몬테카를로 시뮬레이션은 매우 다양한 분야에서 불확실성을 고려한 예측 분석을 위해 널리 활용되고 있다.
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참고 자료
문상원·박지영(2020). 생산관리. 한국방송통신대학교출판문화원
심경석(2017). 몬테카를로 방법 소개와 산업 및 금융 적용사례. KB금융지주 경영연구소
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유영진, 손기영, 김지명, 김태희 (2018). 교육시설물의 수선교체비용에 대한 확률론적 분석 연구. 교육시설 논문지, 25(1), 3-12
