본 연구는 분자동역학(Molecular Dynamics, MD) 시뮬레이션을 활용하여 나노 스케일에서 물질의 구조적·역학적·통계적 거동을 통합적으로 해석하고자 하였다. 이를 위해 다양한 시스템을 대상으로 전산 모사를 수행하였다. 먼저, 이산화티타늄(TiO₂) 모델의 압입 시뮬레이션을 통해 나노 물질의 변형 및 응력 분포를 분석하였고, 전원자 분자동역학을 이용해 분자 개질 고분자 화합물의 구조적 안정성과 거동 변화를 확인하였다. 또한, 에르고딕성 검증을 통해 시뮬레이션 결과의 통계적 신뢰성을 확보하였으며, 고분자 전해질 시스템을 모사하여 이온 전도성과 분자 운동성을 탐구하였다. 이러한 일련의 시뮬레이션 연구를 통해 분자동역학이 나노 스케일에서의 물질 특성을 정량적으로 이해하고 예측하는 효과적인 도구임을 확인하였다. 본 연구는 나노 물질의 물리·화학적 거동 해석뿐 아니라 신소재 설계 및 에너지 소재 연구에도 응용 가능한 기초 자료를 제공한다는 점에서 의의가 있다.