단백질은 생물체의 구성 재료일 뿐만 아니라 생명 활동을 제어하기 때문에 단백질은 생명 현상의 근원이 되는 물질이다. 단백질은 많은 아미노산으로 구성되어 있기 때문에 수많은 원자들을 포함한다. 단백질의 삼차원 구조는 그 단백질의 기능을 결정하기 때문에, 단백질의 고유한 삼차원 구조가 무엇인지, 그리고 어떠한 과정을 거쳐서 고유 구조로 접히게 되는지 이해하는 것이 매우 중요하다. 선형적인 단백질 일차 구조(유전자 정보로부터 얻어진 아미노산 서열)로부터 입체적인 단백질 삼차 구조로 접히는 과정을 단백질 폴딩(folding)이라고 부른다. 단백질 폴딩 과정 및 메커니즘은 많은 연구와 전 세계적인 노력에도 불구하고 아직까지 잘 이해되고 있지 않다. 단백질 폴딩이 잘못되면 생명체에 심각한 질병을 초래한다. 단백질의 모든 구성 원자들을 고려하여 이들 사이의 모든 상호작용들을 계산하는 것은 아주 어려운 일이다. 하지만 최근 컴퓨터 기술의 비약적인 발전으로 인해서 근래에는 단백질의 모든 구성 원자들 사이의 모든 상호작용들을 계산하여 단백질의 삼차원 고유 구조 및 폴딩 메커니즘을 규명하려는 연구들이 활발히 시도되고 있다. 본고에서는 최근 빠르게 발전하고 있는 단백질 분자 모델링에 대해서 소개하였으며 단백질 분자 모델링에서 이용되는 모든-원자 포텐셜 에너지(all-atom potential energy)에 대해서 설명하였다. 원자 수준에서 단백질의 성질들을 탐구하기 위해서 가장 많이 사용되는 컴퓨터 계산 방법들인 분자동역학, 몬테카를로 시뮬레이션 방법, 광역최적화 방법을 간략하게 설명하였다.