• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.521-526
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• 2007

Density functional calculations have been performed for the reactions of perfluoroalkylsilane and alkylsilane with silica surfaces. The (100) and (111) surfaces of ${\beta}-cristobalite$ are used as two possible models of the hydroxylated amorphous silica surface. This is the crystalline phase of silica with density and refractive index closest to those of amorphous silica. Moreover, two ${\beta}-cristobalite$ surfaces have the two types of silanol groups, namely the single silanols and the geminal silanols. We investigate the possible adsorption structure and formation energy of perfluoroalkylsilane and alkylsilane molecules with two type of silanol groups. The results will be compared with cluster and slab model.

• 청정기술
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• 제22권3호
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• pp.154-160
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• 2016

가스 하이드레이트 형성을 이용하여 담수를 생산하고자 하는 어떠한 공정이라도 가스 하이드레이트 형성속도는 경제적인 관점에서 매우 중요한 공정변수일 수밖에 없다. 이에 본 연구에서는 촉진제를 사용하여 R-134a(또는 HFC-134a) 가스 하이드레이트의 형성속도를 향상시키고자 하였는데 최종목표가 음용수 생산이므로 촉진제로 세가지 다른 형태의 식용 계면활성제를 선정하여 사용하였다. 음이온성인 카라기난(κ-carrageenan), 양쪽성인 레시틴(lecithin), 그리고 비이온성인 폴리소르베이트 80(polysorbate 80)이 그것이다. 식용 계면활성제의 농도를 변화시키면서 R-134a 가스 하이드레이트 형성속도가 어떻게 변하는지 관찰하였다. 어떠한 경우이든 식용 계면활성제의 첨가가 R-134a 가스 하이드레이트 형성속도를 향상시키는 것으로 관찰되었으며 그 효과는 폴리소르베이트 80 > 카라기난 > 레시틴의 순서를 보였다. 이론적인 설명을 위해 범밀도함수(DFT) 이론을 기반으로 한 분자모델링을 이용하여 각 식용 계면활성제를 구성하고 있는 원자들의 전하를 계산하였고 실험으로 관찰된 촉진제 효과가 계면활성제 내의 수소결합을 할 수 있는 산소들의 수와 그 산소들의 원자전하 값들이 음수인 정도에 비례하는 관계가 있음을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제10권3호
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• pp.139-142
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• 2000

이중 perovskite구조를 가진 전이금속 산화물 L $a_2$MnFe $O_{6}$ 기본 전자구조를 범밀도 함수법을 기초로 한 국소밀도 근사를 이용한 FLAPW방법으로 계산하였다. 여러 자성 구조의 전에너지 계산은 이 물질이 강자성 구조가 반강자성 구조보다 안정됨을 보여 주었다. 각 전이금속의 이온 상태는 자성 구조에 따라 달라짐을 보였다(강자성 $_Mn^{4+}$ , F $e^{2+}$ 준강자성 $_Mn^{3+}$ , F $e^{3+}$ ). 이것은 전이금속 사이의 초교환작용 이론으로 잘 설명되었고 계산 결과는 최근의 실험과 일치 하였다.

• 대한화학회지
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• 제54권4호
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• pp.363-373
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• 2010

마약인 모르핀, 헤로인, 코데인, 펜타조신 그리고, 버프레노파인에 대하여 범밀도함수이론에 근거하여 계산 연구를 수행하였다. 약물특이 분자단과 치환기의 기하학적 파라미터는 B3LYP/6-31+G(d) 레벨로 계산하였고, 전자의 구조는B3LYP/6-311++G(d,p) 레벨로 같은 혼성 범함수를 사용하여 계산하였다. 원자의 전하분포는 Mulliken 개체 수 분석에 의하여 구하였다. 보고된 생물학적 활성, 계산된 분배 계수, 전자 및 기하학적 분석을 토대로 펜타조신과 버프레노파인을 새로 제시된 유사화합물에 대한 모델화합물로 선택하였으며, 이들 유사화합물에 대하여 연구한 뒤, 모델화합물과 비교하였다. 본 연구 결과는 약물특이 분자단의 기하학적 구조와 전자 구조가 다른 치환기의 존재 하에서도 변함없이 유지된다는 것을 보여주었다. 제시된 유사화합물들도 모델 분자의 특성을 갖고 있기 때문에, 이들 유사화합물들도 생물학적 활성을 나타낼 것 같다.

• 한국광물학회지
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• 제23권4호
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• pp.403-411
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• 2010

지구물질의 거시적 성질로부터 지구시스템 진화의 실마리를 찾을 수 있으며, 이런 거시적인 물성은 지구물질의 원자구조에 의하여 결정되기 때문에 지구물질의 원자구조(즉, 전자구조)를 파악하는 것은 지구시스템의 현상의 이해에 매우 중요하다. 지구내부의 잘 알려지지 않은 물질들의 원자구조를 규명하기 위하여 최근에는 범밀도함수 이론에 기반한 양자계산이 이용되고 있다. 본 연구에서는 온-포텐셜 선형화 보충 평면파가 이용된 양자계산을 통해 저온석영과 스티쇼바이트에 대한 산소원자 K-전자껍질 에너지-손실 흡수끝-부근 구조(energy-loss near-edge structure; ELNES) 스펙트럼과 각 전자 오비탈에 대한 국소상태밀도(partial local density of states; PLDOS)를 계산하였다. 산소원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼은 저온석영과 스티쇼바이트의 결정구조에 따라서, 저온석영에서는 ~538 eV에서 세기가 강한 피크가 나타나고 스티쇼바이트에서는 ~537과 ~543 eV에 강한 피크가 나타난다. 이와 같은 결정구조에 따른 산소원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼의 차이는 지구내부 다양한 결정질과 비결정질 규산염 물질의 산소원자 주변의 환경을 파악하는 중요한 지표로 이용될 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제51권1호
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• pp.7-13
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• 2007

옥사졸 고리를 포함하는 lexitropsin에서, DNA minor groove의 구아닌-시토신 염기쌍의 구아닌과 수소결합을 형성하는데 중요 역할을 하는 옥사졸에 대해, 양성자화 될 때 가능한 두 가지 형태에 대해 DFT 계산을 통해 구조를 최적화시켰다. 최적화된 구조에 대해 B3LYP/6-31G* 수준에서 양성자 친화도를 계산하였다. 그 결과 옥사졸의 가능한 두 가지 형태 가운데 옥사졸의 질소 원자가 DNA minor groove 쪽으로 배향된 구조가 산소 원자가 minor groove 쪽으로 배향된 구조보다 양성자 친화도가 더 큼을 알 수 있었으며, 분자정전기 전위로 확인할 수 있었다. 아울러 양성자 친화도에 미치는 치환기 효과를 알아보기 위하여 여러 전자 주는 기와 전자 받는 기를 치환시켜 치환기 성질에 따른 양성자 친화도를 조사하였으며, 전자를 받는 기 보다 전자를 주는 기가 치환 되었을 때 양성자 친화도가 증가함을 알았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.270-274
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• 2017

본 연구에서는 양자 역학 계산 이론 중 하나인 Density Functional Theory (DFT)를 사용하여 $Pd/Pd_3Fe$ 촉매 표면에서 개미산(HCOOH) 분해 반응으로부터 수소를 생산하는 반응 메커니즘을 분석하였다. 기존 연구에 따르면, 단일 원자 촉매 중에서 개미산 분해 반응에 가장 높은 수소 생산성을 기록하는 원자는 Pd 촉매이지만, 부 반응으로 생산되는 CO가 Pd에 독성을 띄우기 때문에 Pd 촉매의 성능을 저하시킨다. 이러한 단점을 극복하고자, Pd를 기반으로 Pd와 Fe를 3:1로 합금하여 $Pd_3Fe$가 코어(core) 형태로 존재하고 Pd가 표면에 위치한 core-shell $Pd/Pd_3Fe$ 촉매를 설계하여 개미산 분해 반응에 의한 수소 생산 속도를 계산하였다. 순수 Pd촉매 보다 $Pd/Pd_3Fe$ 촉매의 수소 생산 반응의 활성 에너지가 감소하였다. 그 이유는 Pd와 Fe가 합금화 되면서 $Pd_3Fe$의 격자 상수가 $2.76{\AA}$로 줄어 들어 HCOO의 흡착에너지를 0.03 eV 감소시켰고, Fe에서 표면 Pd로 전자가 이동하면서 표면 전자 구조가 변화하여 HCOO의 흡착에너지를 0.29 eV 낮추었기 때문이다. 본 연구에서 제안하는 결과를 바탕으로 추후 개미산으로부터 수소 생산이 더 용이한 새로운 촉매 설계 메커니즘을 제안하고자 한다.