고등학생 여러분, 반갑습니다! 생물학이나 화학 시간에 ‘브라운 운동(Brownian Motion)’에 대해 들어본 적 있나요? 액체나 기체 속에서 작은 입자들이 불규칙하게 움직이는 현상이죠. 교과서 속의 평면적인 설명을 넘어, 실제 분자들이 어떻게 충돌하고 에너지를 전달하는지 직접 시뮬레이션해 볼 수 있는 ‘PROTEINMAKER: Molecular Dynamics’ 도구를 소개합니다. 이 도구는 ‘Hanja-Engine’을 기반으로 물리적 계산을 실시간으로 수행합니다. 🧬 이 도구로 무엇을 배울 […]
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1. 개요 최근 생명과학 분야는 생성형 인공지능(AI)의 혁명적 발전으로 인해 근본적인 변화를 겪고 있습니다. 과거의 기술이 정적인 단백질 구조를 예측하는 데 주력했다면, 새로운 AI 모델들은 단백질이 기능하기 위해 필수적인 동적인 특성, 즉 다양한 형태 변화를 예측하는 방향으로 진화하고 있습니다. 본 보고서는 이러한 패러다임 변화를 주도하는 마이크로소프트 리서치의 선구적인 생성형 AI 시스템인 ‘BioEmu(Biomolecular Emulator)’에 대해 상세히 […]
1부: 생성형 AI 기반 단백질 설계의 혁신 사례 분석 1.1. 개요: 단백질 설계의 새로운 시대, AI의 등장 지난 몇 년간, AlphaFold와 같은 혁신적인 딥러닝 모델들은 단백질 구조 예측 분야에 혁명을 가져왔다. 이 모델들은 아미노산 서열만으로 단백질의 3차원 구조를 높은 정확도로 예측함으로써, 수십 년간 생명과학계의 난제였던 단백질 접힘(protein folding) 문제를 사실상 해결했다.1 그러나 이는 본질적으로 자연에 ‘이미 […]
논문 요약: RFdiffusion3 (RFD3) 1. 핵심 개요 워싱턴 대학교 단백질 디자인 연구소(Institute for Protein Design) 연구진이 개발한 RFdiffusion3(RFD3)는 기존 단백질 디자인 모델의 한계를 뛰어넘는 전체 원자(All-atom) 기반의 생성형 확산 모델(Diffusion model)입니다. 기존 모델들이 단백질의 백본(뼈대) 좌표 생성에 집중하고 비단백질 분자와의 상호작용을 간과했던 것과 달리, RFD3는 리간드, 핵산(DNA/RNA), 금속 이온 등 비단백질 원자들과의 상호작용까지 정밀하게 모델링합니다. […]
[2024학년도 대학수학능력시험 해설강의] 물리학Ⅰ – 차영 쌤 해설강의 [2024학년도 대학수학능력시험 해설강의] 물리학Ⅱ – 장인수 쌤 해설강의
불확정성 원리 (1) 측정의 정밀성에 대한 문제 ① 고전 역학: 측정 과정에서 측정 도구가 측정 대상에 미치는 영향을 얼마든지 줄일 수 있다고 생각하여 물리량을 무한히 정밀하게 측정하고 예측할 수 있다고 가정한다. ② 양자 역학: 측정 과정에서 측정 도구와 측정 대상의 상호 작용은 측정하려는 대상의 상태를 변화시킨다. 따라서 대상의 물리량을 무한히 정밀하게 측정하는 것은 불가능하다. (2) […]
광전 효과 (1) 광전 효과 ① 1887년 헤르츠는 전자기파 검출 실험에서 방전 전극에 자외선을 비추면 방전이 잘 일어나는 것을 발견하였고, 음극선의 본질이 전자의 흐름이라는 것을 밝힌 톰슨(J. J. Thomson)은 빛에 의하여 금속 표면에서 튀어나오는 입자가 전자라는 것을 입증하였다. ② 빛에 의해 금속 표면에서 전자가 방출되는 현상을 광전 효과라 하고, 방출된 전자를 광전자라고 한다. (2) 광전 […]
볼록 렌즈에 의한 상 (1) 볼록 렌즈: 가장자리보다 가운데 부분이 더 두꺼워 입사 광선을 광축 방향으로 모으는 렌즈 ① 볼록 렌즈의 초점(F) 초점에서 퍼져 나가는 빛은 렌즈에서 굴절된 후 광축에 나란하게 진행한다. 광축에 나란하게 입사한 빛은 렌즈에서 굴절된 후 초점에 모인다. ② 초점 거리(f): 렌즈의 중심에서 초점(F)까지의 거리로, 볼록 렌즈의 초점은 렌즈 양쪽에 같은 초점 […]
도플러 효과 (1) 도플러 효과: 파원이나 관찰자가 움직이게 되면 정지해 있을 때와는 다른 진동수의 파동을측정하게 되는데, 이를 도플러 효과라고 한다. 파원과 관찰자가 서로 가까워지면 파동의 진동수가 커지고, 서로 멀어지면 파동의 진동수가 작아진다. (2) 음원이 움직일 때: 소리의 속력, 파장, 진동수를 각각 v, λ, f, 음원의 속력을 vs라 하고,이때 관찰자가 듣게 되는 진동수를 f‘라고 하면 관찰자가 […]
전자기파의 간섭 (1) 파동의 간섭: 두 개 이상의 파동이 중첩될 때 진폭이 커지거나 작아지는 현상 ① 보강 간섭: 두 파동이 같은 위상으로 중첩되어 합성파의 진폭이 커지는 현상 ② 상쇄 간섭: 두 파동이 반대 위상으로 중첩되어 합성파의 진폭이 작아지는 현상 (2) 전자기파의 간섭: 전자기파는 파동이므로 간섭 현상이 일어난다. (3) 이중 슬릿에 의한 빛의 간섭 ① 영의 […]