• 제목/요약/키워드: 수소결합

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Investigation of residual stress in cBN thin films deposited with hydrogen

  • Go, Ji-Seon;Kim, Hong-Seok;Park, Jong-Geuk;Lee, Uk-Seong;Baek, Yeong-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.43-43
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    • 2011
  • BN(Boron Nitride)은 온도와 압력 조건에 따라 안정한 상이 sp3 결합인 cubic 구조의 BN(cBN)과 sp2 결합인 hexagonal 구조의 BN(hBN or tBN)으로 나뉘는데, 이 중 cBN은 우수한 기계적, 물리적, 화학적 특성으로 인해 박막 분야에서 매우 높은 응용가능성을 지니고 있다. 하지만 cBN 박막의 합성과정에서의 필수적인 요소인 높은 압축잔류응력은 cBN을 응용분야에 적용하는데 있어 한계점으로 계속 남아 있었다. 그동안 이러한 잔류응력을 감소시키기 위해 열처리, 이온 주입, 제 3의 물질 첨가 등 다양한 관점에서 접근한 연구들이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 cBN 합성과정에서 잔류응력을 감소시키기 위한 방법으로 수소를 첨가하였고, 그에 따른 잔류응력의 변화를 분석하고, 그 과정에서 잔류응력의 형성에 수소가 어떤 역할을 하는지 규명하고자 하였다. cBN 박막은 hBN을 target으로한 unbalanced magnetron sputtering를 사용하여, 실리콘 wafer 위에 합성하였다. 증착압력은 1.3mTorr로, 수소의 첨가량을 증가시키며 잔류응력과 cBN fraction을 관찰하였다. cBN fraction은 FTIR로 분석하였고, 잔류응력은 실리콘 strip의 in-situ 곡률측정법으로 계산하였다. cBN 박막의 조성과 구조 분석, 수소의 역할 규명을 위해 RBS 및 HRTEM을 이용하였다.

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PMR in Organic Plastic Crystals (I). Pivalic Acid (유기플라스틱 결정체의 PMR 연구 (제 1 보). 피발산)

  • Stefan J. K. Choi;John D. Graham
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.19 no.3
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    • pp.149-155
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    • 1975
  • Pivalic acid, which has a globular shape and is a plastic crystal, has been examined by means of temperature-dependent with-line proton magnetic resonance spectroscopy. Results of temperature-dependent line width, second moment, and spin-lattice relaxation time studies of pivalic acid were interpreted in terms of dynamic behavior and hydrogen bonding. The dynamic behavior consists of superimposed reorientation of the methyl groups about their three-fold axes$(C_3) and of the molecule about the central C-C bond(C_3'),$ general molecular reorientation about the center of gravity, and molecular self-diffusion. Activation energies for the motional processes have been obtained from line width measurements using the modified Bloembergen, Purcell, and Pound theory and from spin-lattice relaxation time measurements. The results were compared with the Pople-Karasz theory of fusion and the agreement was found to be poor. The discrepancy was interpreted in terms of hydrogen bonding in this molecule.

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simulation of PSA process in $H_2$ production process from WGSR (WGSR off gas로부터 수소 회수를 위한 PSA 연계공정 모델링 및 공정모사)

  • Kim, Min-Kyu;Ahn, Sol;Lee, Chang-Ha
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.518-521
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    • 2008
  • 수소에너지는 다양한 원료로부터의 수소생산을 위한 반응기술 및 생산물로부터 수소 정제를 위한 분리기술의 확립과 더불어, 대형화 시스템부터 소형 시스템에 이르는 공정기술을 확보하는 것이 다가오는 청정 대체에너지 체제에 대비하기 위하여 필요하다. 이를 위해서는 생산된 수소 혼합물에서부터 수소를 분리 정제하는pressure swing adsorption (PSA) 의 개발이 필수적이다. 이 기술은 이미 다양한 분야에 성공적으로 상용화 적용되어 기술의 타당성을 제시하고 있으나, 국내의 경우 수입에 의존하고 있어 이를 설계 할 수 있는 공정모사기 (simulator)의 개발이 우선되어야 한다. 따라서 효율적으로 PSA 공정 및 scale-up기술을 확보하기 위해서는 전산모사기 개발의 선행이 필수적이다. PSA 공정의 전산모사기는 물질수지, 에너지수지, 모멘텀수지와 더불어 흡착평형과 속도식이 결합되어 개발되어야 한다. 특히 공정에 다양한 단계가 적용되기 때문에 복잡한 boundary condition이 적용되며, 연속순환공정이라 하더라도 각 단계가 discrete 하게 해석되어야 한다. 따라서 공정모사는dynamic simulator로 개발되어야 정확도를 확보할 수 있다. 본 연구에서는 제철소에서 발생하는 수소혼합물이 WGSR 반응기를 거쳐 수소의 농도를 향상 시키고, 이를 유입가스로 사용하는 $H_2$ PSA 공정 모사기를 개발하고자 한다. 수소 생산을 위한 PSA 공정 모사기 개발을 통하여 95% $H_2$ 순도와 90% 회수율 규모의 수소를 생산할 수 있는 PSA 공정의 설계 기술기반을 확보하고자 한다.

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Effect of temperature in the distribution of production by catalytic decomposition on the carbon based catalyst (탄소계 촉매상에서 부탄 분해에 따른 생성물 분포에 미치는 온도의 영향)

  • Yoon, Suk-Hoon;Han, Gi-Bo;Park, No-Kuk;Ryu, Si-Ok;Lee, Tae-Jin;Yoon, Ki-June;Han, Gui-Young
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.06a
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    • pp.89-92
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    • 2006
  • 수소에너지는 화석연료 사용의 증가로 인한 환경오염 및 자원고갈의 문제점을 해결해 줄 수 있는 미래의 청정한 에너지이다. 현재 주 에너지원인 화석연료의 사용에 의하여 배출된 오염물질이 지구온난화와 같은 문제점들을 일으킨다. 이러한 문제점들을 없애줄 수 있는 대안 중 하나가 수소에너지이다. 수소에너지는 자원이 풍부하며 연소시에 오염물질이 배출되지 않는 장점이 있다. 수소에너지는 수소를 연소시켜서 얻는 에너지로써, 수소를 태우면 같은 무게의 가솔린 보다 3배나 많은 에너지를 방출한다. 수소를 생산하는 방법 중 가장 이상적인 방법은 물을 분해하는 방법이다. 그러나 이 방법은 수소를 대량으로 생산하기에는 아직 기술에 대한 확보가 되어있질 않으며, 경제성도 떨어진다는 단점이 있다. 현재 많이 쓰이는 방법 중 탄화수소류의 메탄을 수증기 개질하는 방법이 있다. 메탄 수증기 개질방법은 환경오염물질인 CO나 $CO_2$를 배출한다는 것과 높은 열원이 필요하다 본 연구에서는 C-H결합에너지가 낮아 메탄보다 분해하기 쉬운 부탄의 직접분해로 수소를 생산하고자 한다. 부탄 직접분해는 환경오염물질인 CO나 $CO_2$가 발생되지 않는 장점이 있다. 부탄 분해반응은 $500{\sim}1100^{\circ}C$의 범위에서 이루어 졌으며, 촉매는 탄소계인 카본블랙을 사용하였고, 촉매의 성능을 비교하기 위하여 열분해반응이 동시에 수행되었다.

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A feedback effect assessment of the routes to hydrogen (수소생산 경로의 평가: 피드백 효과 모델)

  • Kim, Seong-Ho;Kim, Tae-Woon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.06a
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    • pp.47-50
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    • 2006
  • 현재의 화석연료-기반 사회에서는 지구 온난화와 고유가 추세가 야기하는 경제적 피해, 에너지 안보우려, 세계 평화 위협 등에 자주 노출되고 있는 실정이다. 세계 각국은 이러한 화석연료 에너지원을 대체하는 환경-청정하고 기술-신뢰할 수 있으며 경제-감당할 수 있는 에너지 공급원인 수소를 기반으로 하는 미래의 수소-기반 사회로의 진입에 노력하고 있다. 특히, 청정한 에너지 운반체인 수소의 생산 기술 상업화가 더욱 더 절실히 요구되고 있다. 이 예비 연구에서는 이산화탄소 포획/저장 기술과 결합된 다양한 수소 생산 기술의 정량적인 예비 비교 평가가 수행되었다. 예비적인 비교 평가 기준으로 1) 이산화탄소 배출량: 2) 에너지 이용률; 3) 토지 점유율: 4) 수소 생산비용 등이 고려되었다. 이러한 기준에 따라 수소 생산 기술 가운데 네 가지 예비 기술 대안인 1) 원자력: 2) LNG; 3) 석탄: 4) 태양광 등이 비교되었다. 대안 기술의 비교 평가 체제로 계층 망형 구조-기반 되먹임 모델이 개발되었다. 이러한 수소생산 기술의 우선순위 선정 결과는 개별 대안 기술의 상대적인 장단점 및 기술적인 갭을 정량적으로 인식하는 데에 활용될 수 있다. 그러므로 이 예비 연구는 수소 생산 기술 연구자나 수소 경제 기획자한테 뿐만 아니라 이산화탄소 포획/저장 기술 개발자한테 도움이 되리라 본다.

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The Crystal and Molecular Structure of Sodium Sulfisoxazole hexahydrate (Sodium Sulfisoxazole Hexahydrate의 결정 및 분자구조와 수소결합에 관한 연구)

  • Young Ja Park;Chung Hoe Koo
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.20 no.1
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    • pp.19-34
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    • 1976
  • The crystal structure of sodium sulfisoxazole hexahydrate, $C_{11}H_{12}N_3O_3SNa{\cdot}6H_2O$,has been determined by X-ray diffraction method. The compound crystallizes in the monoclinic space group $$P2_1}c$$ with a = 15.68(3), b = 7.70(2), c = 17.94(4)${\AA}$, ${\beta}$ = $118(2)^{\circ}$ and Z = 4. A total of 1717 observed reflections were collected by the Weissenberg method with $CuK{\alpha}$ radiation. Structure was solved by heavy atom method and refined by block-diagonal least-squares methods to the R value of 0.14. The conformational angle formed by the S-C(l) bond with that of N(2)-C(7), when the projection in taken along the S-N(2), is $73^{\circ}.$ The benzene ring is planar and makes an angle of $60^{\circ}$ with the plane of the isoxazole ring, which is also planar. The sodium atom has a distorted octahedral coordination of N(l) and five oxygen atoms from hydrate molecules. Sodium sulfisoxazole hexahydrate shows fourteen different hydrogen bondings in the crystal. These are six $O-H{\cdots}O-H bonds, three $O-H{\cdots}O$ bonds, two $O-N{\cdots}N,$ one $N-H{\cdots}O,O-H{\cdots}N,N-H{\cdots}O-H$ bond, with the distances in the range of 2.71 to $3.04{\AA}.$.

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EC-STM Studies on Electrochemical Preparation of Si(111)-H Surfaces (Si(111)-H 표면의 전기화학적 제조에 관한 전기화학적 주사터널링현미경법 연구)

  • Bae, Sang-Eun;Lee, Chi-Woo
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.5 no.3
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    • pp.111-116
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    • 2002
  • Electrochemical scanning tunneling microscopy was employed to study the evolution of surface morphology during electrochemical preparation of Si(111)-H from Si(111) oxide. Anodic dark current of cyclic voltammogram in 0.2M $NH_4F$ solution (pH 4.7) decreased as the number of cycles increased and remained nearly constant after the second cycle. Then, the Si(111) oxide was entirely stripped, which was followed by H termination on the Si(111) surface. Hydrides at kink and step sites were etched more rapidly than on the terrace, which remained triangle pits with [112] oriented steps where existed stable monohydride. Then, triangle pits deepened. During chronomamperometry at 0.4V anodic dark current shoulder appeared and decreased slowly, indicated the stripping of Si(111) oxide and the formation of stable (112) oriented steps with monohydride. Additionally, the etching mechanism of Si(111)-H in 0.2M $NH_4F(pH 4.7)$ solution at +0.4V was discussed.

The Crystal and Molecular Structure of Ethylenediammonium bis (P-Methylbenzenesulfonate) Monohydrate (에티렌디암모늄 비스(파라-메틸벤젠슬폰네이트) 수화물의 결정 및 분자구조)

  • Choong Tai Ahn;Eul-San Kim
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.29 no.4
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    • pp.335-340
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    • 1985
  • The crystal structure of ethylenediammonium bis (p-methylbenzenesulfonate) monohydrate, $C_2H_{10}N_{22}^{+2}{\cdot}(C_7O_3H_7S^-){\cdot}H_2O$ has been determined by X-ray diffraction techniques. The space group is P21, in 2 unit cell with a = 12.649 (2) ${\AA}$, b = 7.727 (1) ${\AA}$, c = 11.295 (2) ${\AA}$, ${\beta}$ =111.8(1)$^{\circ}$, and z = 2. The structure was solved by direct methods and refined to R = 0.060 for 1134 reflections measured with Mo-K${\alpha}$ radiation. Two p-methylbenzenesulfonates, fragment A and B, from a pair through the hydrogen bonds to the ethylenediammonium ion. The sulfonate group in the fragment B are disordered. There are six unique hydrogen bonds, of which four are between the ethylenediammonium ion and the sulfonate groups and remaining two involve the water molecule.

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Protein structure analysis : Pharmacophore study for new insecticide target AnCE using the substrate of ACE, HHL molecule (단백질의 구조연구 : ACE의 기질 HHL을 이용한 신규 살충제 표적 AnCE에 대한 약리단 연구)

  • Lee, Jung-Kyung;Kim, Kyeong-Yee
    • The Korean Journal of Pesticide Science
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    • v.9 no.3
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    • pp.191-198
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    • 2005
  • Hippuryl-L-histidyl-L-leucine (Hip-L-His-L-Leu, HHL) is the known substrate of ACE, which used often in inhibition kinetic study to design new inhibitor. Here we use HHL molecule as a template to predict pharmacophore which can interact with residues in active site of AnCE, new potential insecticide target protein. To explain physicochemical properties related to molecular geometry and conformational change in reaction field as well as electron density of atoms associated to pharmacophores, geometry optimization, NMR chemical shifts and natural population analysis were performed by ab initio and DFT method. Calculated NMR chemical shifts showed good agreement with the experimental ones and obtained electron densities were used for analyzing pharmacophores of corresponding atoms. Finally, we could extract aye pharmacophores related to hydrophobic aliphatic and aromatic site, hydrogen bonding donor and acceptor site and Zn binding site from the HHL molecule.

Study of Solvent Effects on the Ionization of tert-butyl Halide in MeOH-DMSO Mixtures (MeOH-DMSO 혼합용매중에서 tert-butyl halide의 이온화에 미치는 용매효과)

  • Yeol Sakong;Shi Choon Kim;Jin Sung Kim;Bon Su Lee
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.29 no.1
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    • pp.45-51
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    • 1985
  • Rate constants and activation parameters for the methanolysis of t-butyl halide (t-BuCl, t-BuBr, t-BuI) in various MeOH-DMSO mixtures were measured by conductometric method. Taft's solvatochromic parameters, such as polarity-polarizability(SPP's), ${\pi}^{\ast}$, hydrogen bond donor (HBD) acidity, ${\alpha}$, and hydrogen bond acceptor (HBA) basicity, ${\beta}$ of the solvents, were determined by the so called solvatochromic method using five indicators. The variation of methanolysis rate with the solvent composition was discussed on the basis of the activation parameters and the correlation of the rates with the solvatochromic parameters. It is concluded that the polarity-polarizability, HBD acidity and HBA basicity of the mixtures had an effect on the ionization of t-butyl halide cooperatively, also that the specific interaction between the leaving groups and the solvents, such as ion-dipole and hydrogen bond acceptor-donor interaction, is the most important factor of solvent effects on the stabilization of transition states.

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