Magnetic torquer하는 인공위성의 초기 자세제어에 사용 되는 부품으로 지구자기장하에서 자기 쌍극자 모멘트가 받는 비틀림력을 이용하여 인공위성의 회전을 방지하고 특정 방향으로 인공위성의 자세가 안정되게 한다. 본 연구에서 개발 한 magnetic torque는 소형위성에 사용되는 것으로, magnetic torque거 자기적 특성뿐만 아니라 위성 발사 시 및 인공위성 궤도에서의 환경에서도 그 특성이 보장될 수 있게 환경시험을 하였다. 개발한 magnetic torquer는 포화 자기 쌍극자 모멘트가 $15Am^2$, 선형도 특성을 보이는 구간이 ${\pm}12Am^2$이고 선형도가 0.3% 미만이면서 질량이 0.46 kg이고 소비전력이 자기 쌍극자 모멘트가 $10Am^2$에 1 Watt 이였다.
이 논문에서는 자력 변화율 텐서를 이용하여 자기 쌍극자의 위치 정보를 파악하는 알고리즘에 대하여 기술하였다. 수직으로 자화된 자기 쌍극자에 의한 자력 변화율 텐서에서 출발하여 자기 쌍극자의 위치 벡터를 유도하였다. 그러나 이 경우 자기 쌍극자의 모멘트에 대한 정보가 주어지지 않았으므로 자기 쌍극자의 위치 벡터가 불완전하게 유도된다. 이를 극복하기 위하여 여러 측정점에서 측정된 자력 변화율 텐서값이 있다고 가정하고 이를 이용하여 자동으로 자기 쌍극자의 위치를 찾아내는 알고리즘을 제안하였다. 시추공에서 자력 변화율 텐서가 측정되었다고 가정한 합성 모델 실험에서 자력 변화율 텐서와 자기 쌍극자 자동 탐지 알고리즘을 이용하여 자기 쌍극자의 위치를 정확하게 찾을 수 있음을 확인하였다.
EHT calculation의 고유함수를 사용하여 $[M(II)O_3N_3]$ 및 $[Ni(II) O_2N_4]$ 형태착물[M(II) = Co(III), Ni(II) 및 Cu(II)]의 쌍극자 모멘트에 대한 cis 및 trans 구조의 영향을 고찰하였다. cis$[M(Ⅱ)O_3N_3]$ 형태착물의 계산한 쌍극자 모멘트가 trans착물의 계산한 쌍극자 모멘트 값보다 큰 값을 가지며 trans 착물의 쌍극자 모멘트 값이 실험치 범위안에 들었다. 그러나 $[Ni(II) O_2N_4]$ 착물의 경우 cis 착물의 쌍극자 모멘트 값이 실험치 범위안에 들었다. 이 결과는 $[Co(III)O_3N_3]$ 형태착물이 trans 구조, $[Ni(II) O_2N_4]$ 형태착물은 cis 구조를 가졌음을 암시하며 이는 실험결과와 일치한다. $[M(II)O_3N_3]$ 형태착물에서 세개의 두자리 (O-N)리간드가 금속이온에 배위되어 있으며 $[Ni(II) O_2N_4]$형태 착물에서는 두개의 세자리(O-N-N) 리간드가 Ni(II) 이온에 배위되어 있음).
메틸 클로로 및 플로로 훼메이트의 각종 구조에 대한 CNDO/2 및 INDO 계산을 실시하였다. 결과로 가장 안정한 구조는 할로겐 원자와 메틸기가 trans인 형 임을 알았다. 원자의 전하와 결합전자밀도를 볼 때 에텔 산소의 비공유 전자쌍의 공액과 칼보닐 산소와 메틸기 간의 정전기적인 상호작용으로 분자가 안정화되어 있음을 알 수 있었다. 쌍극자 모멘트는 trans의 값이 실험간에 가까우며 결합모멘트로 계산된 쌍극자 모멘트로 부터 일반적인 결론을 내리기 어려움을 밝혔다.
$t^2_2$ 전자배치를 가진 팔면체 및 일그러진 팔면체 $[V(III)A_3B_3]$형태 착물에 대한 자기모멘트를 계산하는 새로운 방법을 발전시켰다. [A 와 B = O, Cl, N, F 또는 Br]. 이 방법에 의하여 계산한 자기모멘트가 실험치와 비교적 잘 일치한다. 일그러진 팔면체 $[V(III)A_3B_3]$형태 착물의 계산한 자기모멘트는 tetragonal distortion의 크기가 증가함에 따라 감소한다. 자기모멘트에 대한 k (orbital reduction factor), $\xi'$ 및 온도의 영향을 또한 고찰하였다. 쌍극자모멘트 및 편극율에 대한 $^3T_1$ 분자궤도함수의 기여분을 계산하는 새로운 방법을 발전시켰다. 이 방법에 의하여 계산한 $^3T_1$ 분자궤도함수의 기여분은 합리적인 범위안에 들었다.
기체 크로마토그래피에서 PAH와 그것의 유도체들의 상대적 용리시간을 인공신경망분석과 다변량 선형 회귀분석을 사용하여 학습한 후, 시험세트들의 상대적 용리시간을 예측하였다. QSRR에서 PAH와 그것의 유도체의 주요한 설명인자는 분자량의 제곱근, 분자의 연결지수($^1{\chi}_v$), 분자 쌍극자모멘트 및 분자의 길이와 폭의 비율(L/B)이었다. 다변량선형회귀분석에 의하면 큰 분자일수록 용리시간은 길어지며 또한 L/B의 값이 커지면 용리시간이 증가하는 것으로 보아 슬롯이론을 따르고 있음을 알 수 있었다. 반면에 설명인자 사이의 선형 독립성에 영향을 받지 않는 인공신경망 분석결과에 의하면 분자량과 분자 쌍극자 모멘트가 주요한 인자로 작용하고 있었다. 시험세트의 예측 정확도를 나타내는 분산은 선형회귀분석에서는 1.860, 인공신경망분석법에서 0.206으로서 인공신경망 분석법이 다변량회귀분석보다 더 좋은 예측방법임을 알 수 있었다.
신규 설충성물질 개발의 전제조건이 되는 용매의 선택을 위하여, 아세톤의 9종의 유기용매를 수종의 곤충에 대한 독성과 식이식물 및 화합물의 용해성에 미치는 영향을 엽침지법과 분무법으로 평가하였다. 각종 용매의 공시충에 대한 치사독성과 용매의 이화학적인 성질과는 뚜렷한 상관관계가 보이지는 않았으나, 분무법 처리시 벼멸구의 경우 밀도가 높을수록, 배추좀나방의 경우에는 증기압이 낮을수록 공시충에 대한 치사독성이 높았으나, 비등점, 쌍극자모멘트, 유전율, 표면장력, 점도와는 상관관계를 보이지 않았다. 처리 방법에 있어서는 분무처리가 엽침지법보다 더 높은 치사독성을 나타내었다. 약해와 용매의 이화학적 성상 역시 명확한 상관관계를 보이지 않았으나, 엽침지법의 경우 수도에 있어서 유전율이 낮을수록 약해가 심하였으며, 분무법 처리시에는 쌍극자 모멘트가 높을수록 약해가 심하였으나 기타의 이화학적 성상과는 상관관계를 보이지 않았다. 엽침지처리가 분무처리에 비하여 강한 약해를 유발하였다. 합성 화합물과 식물체 메탄올 추출물은 아세톤에 대한 용해성이 양호하여 생물검정시 5% 아세톤수용액이 다량의 화합물을 검정하는데 적합하였다.
제이양자화 형식을 이용하여 분자 exciton 상태에서의 Stark 효과를 설명하는 이론을 전개하였다. 하나의 단위 세포당 두 개이상의 분자를 함유하는 결정에서의 스펙트럼 분리는 Stark효과 뿐만 아니라 Davydov 효과에도 관계 있으므로 이 두 효과를 모두 고려하여 결과에 반영되도록 하였다. 특히 단위세포당 두개의 분자를 함유하는 결정에 있어서의 스펙트럼 분리는 외부에서 걸어준 균일한 전기장의 세기에 따라 쌍곡선함수적으로 변한다는 것을 보였으며 이로부터 한 분자의 들뜬 상태에서의 쌍극자모멘트에 관한 정보를 얻을 수 있음을 밝혔다.
Faujasite 표면 수산기를 나타내는 cluster 모델의 전체에너지, 쌍극자모멘트, Wiberg결합차수 및 형식전하를 CNDO/2법을 이용하여 계산하였다. 이에 관한 양자화학적 고찰은 faujasite 표면 수산기의 산세기가 그 기하학적 구조와 Si/Al비에 의존되어 있음을 보여준다. B산성의 세기는 가교형 수산기가 독립형 수산기에 비해 컸었다. 모델분자들의 구조적 안정성은 Si/Al비가 클수록 증가하였다.
실리카 표면 수산기를 나타내는 분자모델에 대해 CNDO/2계산을 수행하여 Wiberg결합차수, 전체에너지, LUMO에너지, 쌍극자모멘트 및 형식전하를 얻었다. 제안된 모델들의 Br${\ddot{o}}$nsted산성도는 Wiberg결합차수를 이용하여 서술하였다. 계산된 결합차수값들은 수소결합에 따라 큰 차이를 나타내었다. 그러나 실리카 표면수산기의 Lewis산성도는 수산기의 구조와 무관하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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