• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.156-162
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• 2015

나노입자의 특성과 기능은 bulk 물질과 달리, 나노 입자를 이루는 원소의 종류 뿐만아니라 크기와 모양에도 밀접한 연관이 있다. 이를 계산화학적으로 예측할 수 있다면 나노입자의 합성과 응용에 큰 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 일정한 크기의 은 나노입자의 구조를 계산한 뒤, 바깥쪽의 두 원자 층을 무작위로 섞은 뒤 다시 구조최적화 계산을 거쳐 다양한 나노입자들의 구조를 찾았다. 이렇게 구해진 구조들의 에너지를 계산하고 원자를 하나 떼어낼 때의 에너지를 계산하여 응집 에너지를 구해 경향성을 분석해 보았다. 더 나아가, 나노입자를 이루는 각 원자 층의 개수가 하나 더 커질 때 필요한 에너지를 계산하여, 원자 하나당 평균을 내어 분석해보았다. 본 연구에서는 병렬화 된 밀도범함수이론 계산 프로그램을 이용해 100개가 넘는 입자의 계산이 가능하다는 것을 확인했고, 은 나노입자의 크기가 증가함에 따라 원자 하나가 추가되는 경우와, 원자 층 하나가 추가되는 경우의 그래프를 보고 경향성을 분석하였다. 이는 다른 화학적 환경에 있는 은 원자의 에너지를 계산하여 각각의 환경에서의 은 나노 입자의 크기를 예측하는 계산하는 데 초석이 될 것이다.

• 한국진공학회지
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• 제1권3호
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• pp.341-345
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• 1992

충돌에 의한 원자혼합현상에 대한 해석적모형을 개발하였다. 이 식은 Sigmund와 GrasMarti의 식보다 더 현실적인 이온-원자 충돌변수들을 포함한다. 이 식에 의해서 계산된 경량원소에 대한 혼합효율은 Sigmund 식에 의해서 계산된 것과 동일한 결과를 나타낸다. 반면, 중량원소에 대한 계산은 약간의 차이를 나타낸다. 또 이 결과는 경량원소에 대한 dynamic Monte-Carlo 모의실험결과와 잘 일치하고 있는 반면, 중량원소에 대해서는 약간 의 차이를 나타내는데, 이는 이온 조사시의 sputtering과 기지원자 재배치에 기인한 것으로 추측된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.34-37
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• 2009

본 논문에서는 원자적 계산(atomistic calculation)을 이용한 나노박막의 평형상태(self-equilibrium state)에 대한 해석기법을 제시한다. 두께가 얇은 나노박막은 표면 응력(surface stress)에 의한 영향으로 원자간 거리가 벌크상태의 거리보다 작아진다. 두께가 얇은 나노박막에서의 원자 사이의 거리는 표면 응력과 탄성계수들의 표현식으로 계산이 가능하며, 본 논문에서는 {100}, {111}, {110} 표면을 가지는 나노박막의 평형상태의 해석을 위한 해석적 방법을 제시한다. 원자 사이의 거리를 계산하기 위해서는 보다 정확한 표면 응력의 계산방법이 필요하다. 본 연구에서는 나노박막의 평형상태에 대한 해석을 위해 surface relaxation model을 제시하고, 이 모델을 이용하여 표면응력(surface stress)과 표면강성계수(surface stiffness tensor)와 같은 surface parameter의 계산을 수행한다. 본 논문에서 제시된 surface relaxation model을 검증하기 위하여 분자동역학 전산모사(molecular dynamics simulation)의 수치 결과를 제시하고, 본 연구에서 계산한 equilibrium strain과 비교 검증한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.331-334
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• 2009

본 논문에서는 원자적 계산(atomistic calculation)을 위한 해석적 모델로 surface relaxation model을 제시한다. 기존의 분자정역학(molecular statics)이 모든 원자의 위치를 자유도로 선정하여 사용하는데 반하여, 이 모델은 면내방향에 해당하는 두 개의 자유도로 나노박막의 원자 위치를 기술하는 매우 간단한 방법이다. 본 연구에서는 surface relaxation model을 이용하여 표면응력(surface stress)과 표면강성계수(surface stiffness tensor)와 같은 표면인자(surface parameter)의 계산을 수행하고, surface stress model을 이용하여 평형상태에서의 원자의 위치정보를 계산한다. 그리고 surface relaxation model을 검증하기 위하여 분자동역학 전산모사(molecular dynamics simulation)의 수치 결과가 제시되며, 본 연구에서 계산한 equilibrium strain과 비교 검증한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.45-52
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• 1996

고리 1 호기 원자로 감시？슐에서의 고속중성자 플루언스를 계산하기 위하여 MCNP코드로 3차원 모델링을 하였다. 중성자선원은 MCNP에 의해 계산된 핵연료봉출력분포를 사용하였고 원자로심부터 원자로 압력용기 밖까지 1 MeV이상의 중성자를 수송시켰다. 감시？슐은 실제의 같은 크기로 모델링하였고 감시？슐안의 시편은 원자로 압력용기와 같은 재질의 직육면체로 가정하였다. 그리고 MCNP에 의해 감시시편내의 방사화 시료의 핵반응단면적을 계산하였다. 또한 MCNP에 의해 이론적으로 계산된 감시？슐에서 중성자 플루언스와 기존의 감시시험에서 측정된 포화방사능으로 부터 계산된 실험적 감시？슐 중성자 플루언스를 비교하였다. 이론적 ？슐플루언스와 실험적 ？슐플루언스의 비는 대체로 1.0에서 크게 벗어나지 않았으나 감시시험과 시편에 따라 크게 벗어나는 경우도 있었다. MCNP에 의한 유효반응단면적의 계산방법이 기존의 방법보다 모델링 및 계산의 불확실성을 최소화 할 수 있으므로 이번 연구에서 고려하지 못한 원자로심의 연소도를 고려한다면 매우 신뢰성이 높은 결과를 얻을 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제18권1호
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• pp.27-37
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• 1986

본 논문에서는 고리 1호기의 원자로 압력용기와 1차 콘크리트 차폐체 사이의 인자로 공동에서의 발사선 흐름 현상을 평가하였다. 원자로 압력용기 외부 표면에서 방출되는 누출 선속을 계산하기 위해 사용될 적합한 중성자 단면적 자료를 얻기 위하여, DLC-23/CASK, DLC-31/FEWG그리고 DLC-47/BUGLE 등 세 가지의 중성자 단면적 자료에 대한 검증 계산을 수행하였다. 누출 선속 계산은 ANISN으로 1차원적 계산을, DOT3.5로 2차원적 계산을 수행하였으며, 또한 원자로 공동에서의 방사선 흐름 현상을 분석하기 위하여, 알베도 개념이 도입된 몬테카를로 방법을 사용하는 MORSE-CG 전산 코드를 이용하여 3차원적 해석을 하였다. 그리고, 원자로 플랜지 부위에서의 방사화 분석을 수행하여 스터드 볼트의 방사화 정도를 평가하였다.

• 한국자기학회지
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• 제2권3호
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• pp.193-199
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• 1992

희토류 영구자석, $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물에 대한 자체충족적 국재밀도함수근사 전자 구조 계산을 수행하여 이 물질의 전자기적 물성을 연구하였다. LMTO(Linearized Muffin-Tin Orbital)에너지 띠 방법을 사용하여 상자성, 강자성상에서 구한 $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물의 에너지 띠구조를 토대로 하여 자성을 포함한 제반 물성, 즉 희토류금속과 천이금속의 결합(bonding)효과, 전기적, 자기적 구조등을 고찰하였다. Boron 원자의 역학은 근접 Fe 원자와의 혼합 상호작용을 통하여 Fe의 원자의 자기모멘트를 많이 줄이는 효과를 주며 또한 구조 안정성에 기여한다는 결과를 얻었다. 강자성상에서의 Fe 원자들의 평균 자기모멘트는 약 2.15 ${\mu}B$로 계산되었는데 이중 Boron 원자로 부터 가장 멀리 떨어져 있으며 12개의 Fe 원자들로 둘러싸인 Fe(j2-site)원자가 가장 큰 값(2.7 ${\mu}B$)의 자기모멘트를 갖고 Boron 원자와의 혼합 상호작용이 가장 큰 Fe(e-site)원자가 가장 작은 값(1.9 ${\mu}B$)의 자기모멘트를 갖는다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.205-209
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• 1996

원자로 입구노즐에서 원자로 냉각재 펌프에 의한 맥동압력 준위를 원자로 하향통로와 저온 관을 상관시켜 예측하는 방법에 관하여 분석하였다. 원자로 하향통로에서의 맥동압력은 원자로 내부구조물의 건전성 평가에 쓰이는 중요한 인자로 이 값을 정확히 구하기 위해서는 경계조건인 입구노즐에서의 맥동압력을 정확히 예측해야 한다. 이를 위해 원자로 하향통로와 저온관을 상관시켜 원자로 입구노즐에서의 펌프에 의한 맥동압력 준위를 계산하였으며 Palo Verde Unit 1의 실험치와 비교 분석하였다. 분석 결과, 제시된 맥동압력 준위 예측모델은 500℉의 경우 비교적 잘 일치하였으나, 565℉의 경우 상당한 차이가 있었으므로 추가적인 검토 및 수정 작업이 요구된다.

• 한국자기학회지
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• 제19권5호
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• pp.157-160
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• 2009

Ge 원자로 구성된 1차원 체인형태의 나노클러스터에 자성전이금속 Cr 및 Mn 원자를 치환 하였을 때 자성전이금속 원자사이의 자기적 상호작용을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 그 결과 Ge 원자와 전이금속 원자는 반강자성적인 상호작용을 하고 있으며, Ge-Ge원자 또한 반강자성 경향을 나타내었다. 이러한 자기 교환상호작용은 Ge 원자 여러 원자 층을 자화시켜 일어나고 있으며, 그 크기도 작지 않았다. 또한 자기 교환상호작용은 Ge 원자 수에 크게 의존하였다.

• 한국자기학회지
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• 제27권4호
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• pp.140-144
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• 2017

Co 원자 4개를 포함한 cubane 구조의 분자자성체의 전자구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산된 결과, Co 원자는 +2가를 가지며, 강한 내부 원자의 교환상호작용으로 high-spin 상태를 보여주었다. 스핀배열에 따른 총 에너지 계산에서 수직을 이루는 Co 원자 사이는 강자성, 더 큰 각도를 이루는 Co 원자 사이는 반강자성 교환상호작용이 일어남을 보여주었다. 이러한 원인은 $Co^{+2}(3d^7)$ 원자 사이의 초교환상호작용으로 설명할 수 있었었고, Co 분자자성체는 AFM1 = [${\uparrow}{\uparrow}{\downarrow}{\downarrow}$] 스핀구조를 가지고 있었다.