• 대한화학회지
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• 제59권1호
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• pp.9-17
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• 2015

풀러렌(fullerene)의 내부에 캡슐화될 수 있는 물 분자의 수와 물 분자들이 증가함에 따라 풀러렌의 안정적인 구조에 미치는 영향을 조사하기 위해 밀도 범함수 이론(density functional theory, DFT)을 이용하여 풀러렌-물 클러스터$(H_2O)_n@C_{60}$, (n=1-10)의 구조 변화에 따른 열역학적 안정성 및 결합에너지를 계산하였다. 각각의 구조들에 대해서 여러 이론 수준에서 최적화하였으며 진동주파수를 계산하여 가장 안정한 구조를 조사하고 IR 스펙트럼을 예측하였다. 또한 풀러렌 내의 물 분자 수가 증가함에 따른 수소결합의 세기 변화를 순수한 물 클러스터$(H_2O)_n$, (n=1-6)의 수소결합과 비교 분석하였다.

• 공업화학
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• 제7권4호
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• pp.809-812
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• 1996

일반화된 van der Waals류의 3차 상태방정식에 사용되는 인력 및 반발력 상수항을 온도의존 함수로 나타내는 core-softening 이론을 도입하여 van der Waals 유체의 비이상적 열팽창, 즉 밀도 비이상성을 설명하였다. 온도의존 함수로는 온도의 증가에 따라 hard-core의 직경피 줄어드는 $db_r/dT_r<0$을 만족하는 형태와, 분자간의 반발력이 강해지는 $da_r/dT_r>0$을 만족하는 식을 사용하였다. 온도에 따른 밀도 최대점은 전자의 경우 전 범위의 압력하에서 나타났으며 후자의 경우 유체에 장력(tension)이 가해질때만 존재하였다.

• 새물리
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• 제68권11호
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• pp.1183-1191
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• 2018

$GaAs/Al_xGa_{1-x}As$ 다중 양자 우물들에 의한 초격자내 플라즈몬들이 다른 유전 계면과 반포물선 구속 퍼텐셜에 의한 거동을 초격자 축에 수직한 자기장과 평행한 전기장하에서 이전의 이론적 토대하에서 연구하였다. 막 위상 근사 방법을 사용하여 부 밴드 내와 부 밴드 사이의 전이가 고려된 밀도-밀도 상관함수로부터 표면과 벌크 상태의 분산 에너지를 전체 양자 우물의 평균 전기장, 자기장의 세기 및 조성비의 함수로 얻었다. 또한 여러 가지 평균 전기장, 자기장의 세기에 대한 라만 세기를 그들 상태에 대해 입사광의 에너지 함수로 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권5A호
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• pp.836-845
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• 2001

본 논문에서는 시간 선택성 다중경로 이동 무선 채널을 다양한 방법으로 모델링 하고 그에 따른 여러 가지 특성평가를 제시하였다. 모델링 방법에는 Jakes 방식과 시간 영역에서 독립적인 두 개의 가우시안 잡음 발생기와 정형필터(shaping filter)를 사용하는 방식 및 주파수 영역에서 필터링 하는 방식이 있다. 이 세 가지 모델링 방법의 성능을 진폭의 자기상관함수, 상호상관함수, 누적분포함수(Cumulative Distribution Function), 레벨 교차율(Level Crossing Rate), 평균 페이딩 지속 시간(Average Duration of Fades), 위상차의 확률 밀도, 위상차의 자기상관함수 등의 측면에서 시뮬레이션하고 그 결과치와 이론치 간의 특성 비교를 제시하였다. 특히, 확산 대역 시스템을 고려했을 때 이상적인 채널 추정을 가정한 레이크 수신기에서의 BER 성능을 다중경로 개수에 따라 보임으로써 여러 가지 채널 모델링 중에서 주파수 영역에서 필터링 하는 방식이 이동 무선 채널을 모델링 하는데 있어 가장 적합하다는 것을 보였다. 마지막으로 비대칭 도플러(Doppler) 스펙트럼을 모델링 하는 것도 주파수 영역에서 필터링 하는 방식이 편리하다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제3권1호
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• pp.21-31
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• 1971

금속의 소성변형에 필요한 일의 일부는 전표면자유에너지 (Total Surface Free Energy)의 변화에 소모된다. 전표면자유에너지 변화는 비표면 자유에너지 (Specific Surface Free Energy)에 의해 변화하며 비표면자유에너지는 분위기에 따라 달라 진다. 열역학적규명, 체적불변율과 흡착으로 인한 두 개의 판이하게 다른 강화 혹은 약화를 초래하는 전위(Dislocation) 상호작용기구를 기반으로 금속의 소성변형으로 인한 가공경화, 응력 및 에너지에 미치는 분위기의 영향을 이론식으로 도출했다. 이론식은 진공중금속표면장력 (${\gamma}$$_{s}$), 개면장력 (${\gamma}$$_{se}$ ), 포면전위밀도($\rho$$_{s}$), 내부전위 밀도($\rho$$_{i}$)와 표면노출율(f)의 함수로 표시할 수 있었다. 이론식을 이용하여 각기 다른 분위기내에서의 금속의 기계특성을 예측 비교해봤다.다.다.

• 한국진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.360-366
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• 2006

0,25 ML의 산소원자가 흡착하여 이루는 O/Pd(100)-p($2{\times}2$) 표면의 원자구조를 밀도범함수 이론 계산을 통해 연구하였다, Pd(100) 표면의 fourfold hollow 위치가 가장 안정된 산소 흡착위치로 밝혀졌고 O-Pd 결합거리는 $2,15{\AA}$으로 계산되었다. 산소 흡착에 의해 Pd(100) 표면의 첫 번째 층간격 ($d_{12}$) 은 +0,8%의 팽창을 보이는데 이 계산결과는 +3,6%의 팽창을 보고 한 LEED 실험 결과와 차이를 보인다. 차이의 원인으로 시료 표변에 수소 불순물이 존재하였을 가능성을 고려하여 계산한 결과, O/Pd(100)-p($2{\times}2$)에 수소원자가 흡착할 때 $d_{12}$의 팽창이 유발됨을 확인하였다. 수소 흡착량에 따른 구조변화를 분석하여 LEED 시료 표변에 잔존할 것으로 예상되는 수소의 양을 약 0,3 ML로 추정하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.132-144
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• 2017

현재, 빛을 이용한 화학 연구가 활발히 진행되고 있고 이러한 연구는 양자역학을 기반으로 화학에서 상당히 중요한 부분을 차지하고 있다. 또한 컴퓨터의 발전에 따라 여러 계산 모델들이 개발되고 있다. 본 논문에서는 회전파 근사(Rotating Wave Approximation, RWA)를 통해 라비 진동을 이론적으로 확인하고, 가장 간단한 연속파 레이저와 두 에너지 준위에서 시작하여 레이저 펄스와 두 에너지 준위, 레이저 펄스와 이원자분자인 $Na_2$ 분자의 두 전자에너지 퍼텐셜 준위, 그리고 실제 시간 밀도 범함수 이론(Real-Time Time Dependent Density Functional Theory, RT-TDDFT)이란 제일원리계산을 통해 연속파 레이저와 $H_2$ 분자와 $C_2H_4$ 분자에서까지 관찰하였다. 이 연구를 통해 공명 전이의 경우 펄스의 면적이 ${\pi}$의 홀수 배일 때 완전한 입자수 전이가 일어나는 펄스 면적 정리를 확인할 수 있었고, 이원자분자인 $Na_2$의 경우엔 펄스의 지속시간도 입자수 전이에 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 더 나아가 $H_2$ 분자와 $C_2H_4$ 분자에서는 RT-TDDFT 계산을 통해 라비 진동을 확인할 수 있었고, 두 종류의 기저함수간의 대조를 통해 기저함수 선택의 중요성을 알아보았고, 가장 중요하게는 레이저를 잘 조작하면 입자를 원하는 상태로 들뜨게 할 수 있다는 것이란 결론을 얻게 되었다.

• 대한화학회지
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• 제66권3호
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• pp.185-193
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• 2022

본 연구에서는 tetrazine과 oxadiazole 등의 질소가 많이 함유되어 있는 헤테로 고리화합물을 가진 음이온과 NH₂OH, NH₂NH₂, CH₈N₆, C₂H₅N₅ 등의 양이온들과의 이온 결합을 통하여 생성된 에너지 염(energetic salts)에 대하여 열역학적 안정성, 밀도, 그리고 폭발 성능 등을 밀도 범함수 이론(dentisy functional theory, DFT)을 이용하여 계산하고 기존의 고성능 에너지 물질들과 비교하였다. 분자 구조 최적화 및 안정화 에너지는 B3LYP/cc-pVDZ 이론 수준에서 그리고 엔탈피 계산은 G2MP2 이론 수준에서 계산하였으며 폭발 성능은 Kamlet-Jacobs 방정식을 통하여 계산하였다. 결과적으로 크기가 작은 NH₃OH⁺(1)와 NH₂NH₃⁺(2) 양이온을 활용한 에너지 염은 폭발 성능 향상에 도움이 되며, 상대적으로 아미노기(-NH₂)가 많은 CH₉N₆⁺(3) 양이온은 안정성을 높이는데 효과적일 것으로 예측되었다.

• 한국습지학회지
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• 제20권3호
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• pp.263-271
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• 2018

생활 하수 및 농축산 폐수를 통한 하천으로의 다량의 질소와 인의 유입은 부영양화를 초래하여 하천 자정작용에 악영향을 끼친다. 본 연구에서는 컬럼 실험을 통한 흡착제(활성탄, 제올라이트, 여과사)의 여재층 높이에 따른 암모니아성 질소, 인산염 제거특성을 분석하고, 밀도범함수이론(density functional theory, DFT)를 바탕으로 한 양자역학적 전산 모사를 통해 흡착제와 암모니아성질소($NH_4{^{+}}$)와 인산염($PO_4{^{3-}}$)에 대한 화학적 흡착 거동을 분석하였다. 컬럼 실험 결과, 암모니아성 질소에 대한 제거효율은 제올라이트(95.1%)>활성탄(65.8%)>여과사(10.7%), 인산염의 제거효율은 활성탄(99.6%)>제올라이트(18.8%)>여과사(10.9%) 순으로 나타났다. 제올라이트의 경우, 여재층의 높이에 관계없이 90%이상의 암모니아성 질소에 대한 높은 흡착력을 가졌고, 활성탄의 경우 여재층의 높이가 증가할수록 인과 질소에 대한 높은 흡착효율을 가졌다. DFT를 이용한 흡착제(산화 알루미늄, 활성탄, 여과사)와 영양염류($PO_4{^{3-}}$, $NH_4{^{+}}$)에 대한 흡착거동 분석결과, 제올라이트는 암모니아성 질소($NH_4{^{+}}$)에 대한 높은 흡착에너지(-6.43 eV)를 가졌다. 활성탄의 경우 여과사보다 좁은 HOMO-LUMO 밴드갭을 가져, 전자 이동에 유리한 환경을 조성하여 높은 흡착에너지(-7.10eV)로 영양염류가 제거되는 것을 확인할 수 있었다.

• 공업화학전망
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• 제24권3호
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• pp.1-13
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• 2021

유리 소재는 뛰어난 기계적, 화학적, 광학 특성으로 인해 다양한 영역에서 광범위하게 활용되어 왔으며, 최근에는 특정 물성이 강화된 기능성 유리 수요가 다양한 산업 영역에서 급속히 증가하고 있다. 유리 소재 분야에서의 연구 개발은 유리 특유의 비정질 구조 및 다원소 조성 특성에 의한 복합성 때문에 전통적으로 경험에 기반한 실험 기법에 의존하여 왔다. 그러나 적용 분야에 따른 맞춤형 물성 강화에 대한 필요성이 증대됨에 따라, 핵심 물성 발현 원리 등을 원자 단위에서 이해하고 이를 바탕으로 기능성 유리 소재를 설계하는 접근법이 주목받고 있다. 원자단위 시뮬레이션 및 이론 기반 모델링은 유리 소재의 다양한 물성과 조성 변화에 따른 원자 구조의 상관관계를 매우 효율적으로 분석할 수 있는 기법이다. 본 기고문 에서는 밀도범함수이론, 분자동역학 및 위상속박이론을 활용한 기능성 유리 소재 개발 및 연구 동향에 대해서 소개하고자 한다.