• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.203-204
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• 2013

Phenylalanine Ammonia Lyase (PAL)는 phenylalanine의 산성도가 더 큰 ammonium hydrogen 과는 반응하지 않고 그것의 nonacidic ${\beta}$ proton을 제거하는 역할을 한다. Phenylalanine은 electrophilic 그룹을 갖고 있으며 지난 30 여년 동안 phenylalanine의 electrophilic 그룹이 PAL의 반응 기작에 중요한 역할을 한다고 믿어왔다. 그러나 최근 X-ray와 UV spectroscopy를 통하여 상당히 electrophilic 한 5-methylene-3,5-dihydroimidazol-4-one (MIO) 그룹이 발견되었다. 이전의 연구들은 실험을 통하여 MIO와 관련된 electrophile에 의한 Friedel-Crafts Attack 메커니즘과 electrophile에 대한 nucleophilic addition 메커니즘을 제시하였으며, 본 연구진은 양자계산을 통하여 두 가지 메커니즘의 에너지 차이를 살펴봄으로써 더욱 합리적인 메커니즘을 제시, 규명하고자 한다. 본 연구에서는 특히 electrophile에 대한 nucleophilic addition 메커니즘에 대하여 양자계산을 이용하여 반응물, 생성물, 전이상태의 분자 구조를 제시하고 반응이 일어나는데 필요한 에너지를 계산하고자 한다.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.28 no.7
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• pp.467-477
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• 2001

반응적 타부 탐색은 단순한 타부 탐색과 비교해서 중장기 메모리를 이용한 학습을 통하여 타부리스트의 크기를 반응적으로 변화시킴으로써 NP-hard 문제에 속하는 다양한 조합 최적해 문제에 대해서 좋은 해를 효율적으로 찾는다. 본 논문에서는 반응적 타부 탐색에 있어서 중장기 메모리를 이용한 탈출 메커니즘으로 이웃 해 전략 전환 메커니즘이라는 개념을 제시한다. 제시된 이웃 해 전략 전환 메커니즘을 이용한 반응적 타부 탐색을 특정 공과 대학의 강의 시간표 작성 문제와 외판원문제 (traveling salesman problem)에 적용하여 기존의 반응적 타부 탐색과 비교 분석을 하였다. 전산 실험 결과 제시된 알고리즘은 기존의 반응적 타부 탐색 알고리즘에 비교하여 더 좋은 해를 더 짧은 시간에 찾아주었다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.67-75
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• 2013

최근 이상기후의 원인으로 손꼽히는 물질의 중심에는 이산화탄소가 있으며 이를 제거하기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. 최근에는 전극이 있는 수조에 미생물을 넣고 이산화탄소를 화학적 에너지로 사용할 수 있도록 알코올로 변환시켜주는 시스템이 발표되었다. 이에 따라 본 연구진에서는 이러한 전극 시스템에서 이용될 수 있는 효소를 찾고 효소촉매화 반응의 메커니즘을 자세히 연구하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 효소인 Formate dehydrogenase (FDH)는 formate를 조효소인 nicotinamide adenine dinucleotide ($NAD^+$)를 사용하여 이산화탄소로 산화시키는 반응을 촉진시키는 효소이다. 본 연구에서는 이러한 FDH의 산화반응의 역반응을 이용하여 이산화탄소를 효과적으로 분해하는 메커니즘을 연구하기에 앞서 wild type의 반응 메커니즘에 대해 깊이 연구하고자 B3LYP 방법의 양자계산을 하여 반응의 transition state와 potential energy를 조사하였다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.04a
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• pp.103-104
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• 2002

가스상 물질만을 대상으로 하여도 대기 중에서 일어나는 화학반응은 20,000개를 넘고 관여하는 물질도 수천을 넘는다. 대기화학 반응이 대기질 모델링에 포함되기 시작한 이래 지난 20-30년간 이들 반응들의 특성을 보전하면서 모델링에서 취급이 가능한 형태로 축약하기 위한 노력이 계속되고 있다. 그러나 축약 자체가 불완전을 감수하면서 전체적인 효율을 추구하는 과정이기 때문에 관점에 따라 방법이 다를 수밖에 없고, 또한 실측 자료로써 메커니즘의 개발과 검증에 주로 이용되는 스모그 챔버 실험도 결국은 실제 대기 현상의 일부분을 대표한 것이기 때문에 메커니즘들은 각각 다른 특성을 지니게 되고 일정 부분 불완전함을 내포하고 있다. (중략)

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.153-165
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• 2013

카이랄 ${\alpha},{\beta}$-불포화 N-Acyloxazolidinone은 Diels-Alder 반응의 친다이엔체로서 dialkylaluminium chloride 촉매하에서 높은 반응성과 부분입체선택성을 가지는 것이 이미 실험적으로 알려져 왔다. 제안된 Diels-Alder 반응의 메커니즘을 토대로 진행한 DFT 계산에서 dimethylaluminium chloride(이하 DMAC)는 $TiCl_4$에 비해 높은 endo 선택성을 띄는 반면, $TiCl_4$는 부분입체선택성에서 우세했다. 특히 DMAC는 현저히 낮은 활성화 에너지를 나타내어 이론적으로 반응속도의 측면에서 상당한 이득이 있음을 예측할 수 있다. 또한 chiral auxiliary로서 phenyl과 isopropyl은 구조적인 차이로 인해 선택성에서 역시 차이를 보였다. 계산화학적인 방법을 통한 입체선택적 Diels-Alder 반응의 분석은 알려진 메커니즘에 대한 명확한 증거를 제시할 뿐만 아니라 다른 유기합성 반응에 있어서 새로운 반응을 개발하는 데 이론적인 근거를 뒷받침 한다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.63 no.6
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• pp.427-434
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• 2019

The role of hydrophobic residues on protein folding reaction was studied by folding kinetics measurements in conjunction with protein engineering. The HubWA, which was derived from human ubiquitin by mutating the residues at 45 (Phe to Trp) and 26 (Val to Ala), was used as a mutational background. Fourteen hydrophobic residues were mutated to alanine. Among fourteen variants generated, only four variant proteins (V5A, I13A, V17A, and I36A) were suitable for folding study. The folding kinetics of these variants was measured by stopped-flow fluorescence spectroscopy. The folding kinetics of HubWA and V17A was observed to follow a three-state on-pathway mechanism. On the other hand, folding kinetics of V5A, I13A, and I36A was observed to follow a two-state mechanism. Based on these observations, transition of protein folding reaction from collision-diffusion mechanism to nucleation-condensation mechanism was discussed.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2017.03a
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• pp.172-174
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• 2017

메탄올 용매 내에서 1,2-dichloroethane ($C_2H_4Cl_2$)의 photo-induced halogen elimination 과정을 계산화학적 방법으로 분석하였다. 특히 실험적 방법으로 분석이 까다로운 중간체 및 반응 메커니즘 분석에 집중하였다. DFT(${\omega}B97XD$ / aug-cc-pVTZ) 계산을 기반으로 진행하였으며, 추가적인 분석을 위해 중간체 샘플링 프로그램이 사용되었다. 그 결과 $C_2H_4Cl_2$ 반응계와 유사하게 bridged 형태의 중간체가 생성되는 것을 확인하였다. 또한 반응물, 생성물, 중간체 2개 및 transition states 2개로 구성된 반응 메커니즘을 밝혀내었다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2009.05a
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• pp.87-90
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• 2009

사람들은 같은 상황에서도 감정적 경험에 따라 다르게 반응한다. 상황에 따른 감정을 나타내고자 하는 인공감정에 대한 많은 연구가 이루어지고 있지만, 기존의 인공감정들은 같은 상황에서 같은 반응을 하도록 설계되었다. 하지만 현재 느끼는 감정이 과거에 경험했던 감정적 경험에 영향을 받기 때문에 같은 상황에서 다른 반응을 유발한다. 본 논문은 감정적 경험을 기억해서 현재의 감정에 영향을 주는 메커니즘을 제안한다. 감정적 기억은 연관성이 있는 기억끼리 연상되는데 이 과정은 SOM의 연관성이 있는 것끼리 뭉치면서 스스로 학습하는 자기조직화의 특성과 유사하다. 이러한 유사점을 이응해서 감정적 경험을 기억하는 과정을 설계했다. 제안된 방법을 가위바위보로 승자가 패자를 뿅망치로 때리는 게임에 적용하여 같은 상황에서도 감정적 경험에 의해 다르게 반응하는 모습을 나타낸다. 게임을 진행하면서 가위바위보 승패에 따라 분노, 공포, 쾌락 등의 감정을 경험하게 되는데 이러한 감정적 경험이 SOM을 이용한 감정기억메커니즘에 의해 기억된다. 그 결과 감정적 경험에 대한 기억이 가위바위보에 이겼을 때의 느끼는 감정에 영향을 주어 현재 느끼는 감정 상태에 따라 뿅망치 파워가 달라지도록 했다.

• Asian Journal of Turfgrass Science
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• v.25 no.2
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• pp.125-132
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• 2011

Drought is a major limiting factor in turfgrass management. Turfgrass responses to water deficit depend on the amount and the rate of water loss as well as the duration of the stress condition. This review paper was designed to understand responses such as photosynthesis, canopy spectral reflectance, plant cell, root, hormone and protein alteration when turfgrass got drought stress. Furthermore, mechanisms to recover from drought conditions were reviewed in detail. However, there are still many questions regarding plant adaptation to water deficit. It is not clear that the mechanism by which plants detect water deficit and transfer that signal into adaptive responses. Turfgrass research should focus on the best management practices such as how to enhance the ability of self-defense mechanism through understanding plant responses by environmental stress.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.12
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• pp.41-46
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• 2018

In this research, numerical analysis was performed to determine the effects of hydrogen on biogas combustion for homogeneous charged compression ignition (HCCI) engines. The target engine specifications were a 2300cc displacement volume, 13:1 compression ratio, 15kW of electricity, and 1.2 bar boost pressure. The engine speed was fixed to 1800rpm. By varying the excess air ratio and hydrogen contents, the cylinder pressure, nitric oxide, and carbon dioxide were measured as a function of the hydrogen contents. According to preliminary studies related to the reaction mechanism for methane combustion and oxidation, a GRI 3.0 mechanism as the base mechanism was selected for HCCI combustion calculations describing the detailed reaction mechanism. By adding hydrogen, NO was increased while $CO_2$ was decreased. The cylinder pressure was also increased, having advanced timing for the maximum cylinder pressure and pressure rise region. Furthermore, lean operation limits were extended by adding hydrogen to the HCCI engine.