화학적 열화는 화학 물질이 구조적 변화를 겪어 분자적 완전성이 파괴되고 더 단순한 화합물로 분해되는 과정을 말한다. 이 과정은 화학적 결함 및 재료 수명, 자연적 열화 및 노화, 그리고 재활용의 핵심을 이룬다. 이 과정은 다양한 기전을 통해 진행되며, 그중에서도 열분해, 광분해, 산화, 가수분해가 가장 흔하다.

소분자의 화학적 분해 생성물, 즉 분해 산물에 대한 자동화된 예측은 오랫동안 계산 화학 분야에서 해결해야 할 과제로 남아 있었으나, 다양한 산업 분야에서의 활용에 폭넓은 이점을 제공할 수 있다. 여기에는 의약품 성분의 분해, 소각을 통한 화학 폐기물 처리, 리튬 이온 배터리 내 전해질 성분의 분해, 소비재의 오존 분해 등이 포함되며, 그 밖에도 수많은 사례가 있다. 현재의 방법론은 대부분 규칙 기반 지식베이스나 화학정보학에 뿌리를 둔 휴리스틱 접근법에 의존하고 있다.

이번 웨비나에서는 Schrödinger의 향상된 ‘나노리액터(Nanoreactor)’를 소개할 예정입니다. 이 도구는 Grimme와^{공동 연구진¹이}개발한 기술을 기반으로, 결과의 에너지 정밀도 개선 및 통합 사용자 인터페이스 등 다양한 새로운 기능을 추가하여 확장된버전입니다.Schrödinger 나노리액터는소분자의 화학적 분해 생성물을 예측하고, 사전 지식 없이도 양자역학 이론을 직접 활용하여 이를 분류할 수있는혁신적인 디지털솔루션입니다.

웨비나 주요 내용

• 반경험적 메타다이나믹스를 통한 잠재 에너지 표면의 자동 탐색, 랜드스케이프 정제, 밀도 함수 이론 기반 선별을 통합한 나노반응기 기술 개요
• 기본적인 노트북의 연산 능력만으로 모든 가능한 분해 생성물을 식별하고, 결과를 시각화하며, 열역학적 원리에 따라 결과를 분류할 수 있는 사용자 친화적인 인터페이스를 시연합니다.
• 이 기술이 제약 신약 개발, 화학 물질 소각, 배터리 개발, 소비재 등 다양한 분야의 과제를 해결하는 데 어떻게 적용될 수 있는지에 대한 사례

1. 타이트바인딩 양자화학 계산을 기반으로 한 메타-다이내믹스 시뮬레이션을 통한 화합물, 콘포머 및 반응 공간의 탐구, Stefan Grimme, J. Chem. Theory Comput. 2019, 15, 5, 2847–2862