• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.253-256
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• 2011

본 논문에서는 표면효과와 비선형 탄성효과를 고려한 FCC 나노박막의 순차적 멀티스케일 해석 모델을 제시한다. 표면에서의 구성방정식은 표면응력과 표면탄성계수를 이용하여 선형으로 표시되며, 표면효과를 나타내기 위한 표면물성들은 EAM 포텐셜을 이용한 원자적 계산 방법으로 계산된다. 두께가 얇은 나노박막은 표면응력으로 인하여 면내 방향으로 수축 또는 인장의 변형이 발생하게 된다. 나노박막의 평형상태에서의 변형율은 두께가 얇은 박막의 경우 재료가 선형 탄성 영역을 벗어나는 값을 가지는 경우가 많으므로 나노박막의 해석시 벌크 영역의 비선형 탄성 효과를 고려해야 한다. 이러한 비선형 탄성 효과를 고려하기 위해 본 연구에서는 FCC 구조를 가지는 금속의 비선형 탄성 모델을 제시하고, EAM 포텐셜로 계산된 응력과 탄성 계수를 이용하여 매칭 기법을 통하여 비선형 탄성 모델의 계수들을 결정한다. 또한 Cauchy-Born Rule 모델과 분자동역학 전산모사를 통하여 본 연구에서 제안된 비선형 탄성 모델에 대한 검증을 수행한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.186.2-186.2
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• 2014

최근 친환경 에너지에 대한 관심이 증폭되면서 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 음극(anode) 물질의 경우 기존의 흑연(graphite)보다 이론적 용량이 약 10배 이상 높은 실리콘(Silicon)에 대한 관심이 매우 높다. 하지만 Si의 경우 리튬 충전거동 시 400% 이상의 부피팽창으로 몇 번의 충전/방전 싸이클(cycle)에 전극이 파괴되는 문제점을 지니고 있다. 이를 극복하기 위해 Si 나노선이 고려되고 있다. 우수한 전극특성을 갖는 Si 소재를 개발하기 위해서는 원자단위에서 Si 나노선의 리튬 충전 메커니즘을 살펴보는 것이 매우 중요하다. 하지만 기존의 시뮬레이션 기법으로는 Si 나노선의 볼륨팽창에 관한 메커니즘과 리튬 충전과정에서의 상변화(결정질에서 비정질) 과정을 설명하기는 기술적으로 매우 힘들다. 고전적인 분자동역학 방법의 경우 실제 나노스케일을 고려할 수 있지만, empirical potential로는 원자들간의 화학반응을 제대로 묘사할 수 없다. 한편 양자역학에 기반을 둔 제일원리방법의 경우 계산의 복잡성으로 현재의 컴퓨터 환경에서는 나노스케일에서 원자들의 동역학적인 거동을 연구하기 매우 힘들다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해 실제 나노스케일에서 원자간 화학반응을 예측할 수 있는 Si-Li 시스템의 Reactive force field를 개발하였고, 분자동역학 계산방법을 이용하여 Si 나노선의 Li 충전 메커니즘을 규명하였다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.14 no.2
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• pp.457-466
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• 2014

During irradiation of lesions in cancer treatment with high energy electrons, normal tissue and critical organs are protected by the shielding material. Scattered radiation that generated the shielding materials affect the depth dose and atomic number. Therefore, we want to examine secondary particles and the scattered photons through calculation and its associated analysis, and compare the measurement for the aluminum, copper, and lead shielding substance of which thickness has 95% charge reduction. Dose change rate which effected scattering radiation was found to be +0.88% for material thickness, +0.43% for atomic number, and +19.70%, +15.20%, +12.40% for measurement, +25.00%, +15.10%, +13.70% for calculation on the aluminum, copper, and lead materials of which thickness has 95% charge reduction, respectively, As a result, we found that scattering rate was dependent on thickness than atomic number. In the dose increasing rate, scattered electrons are more important than scattered photon. For the above mentioned reasons, I think that high atomic number materials should be applied to reduce scattered radiation that generated with thickness effect.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.24 no.4
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• pp.289-300
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• 2011

Atomistic origins of carbon solubility into silicates are essential to understand the effect of carbon on the properties of silicates and evolution of the Earth system through igneous and volcanic processes. Here, we investigate the atomic structure and NMR properties of dissolved carbon in enstatite using Raman spectroscopy and quantum chemical calculations. Raman spectrum for enstatite synthesized with 2.4. wt% of amorphous carbon at 1.5 GPa and $1,400^{\circ}C$ shows vibrational modes of enstatite, but does not show any vibrational modes of $CO_2$ or ${CO_3}^{2-}$. The result indicates low solubility of carbon into enstatite at a given pressure and temperature conditions. Because $^{13}C$ NMR chemical shift is sensitive to local atomic structure around carbon and we calculated $^{13}C$ NMR chemical shielding tensors for C substituted enstatite cluster as well as molecular $CO_2$ using quantum chemical calculations to give insights into $^{13}C$ NMR chemical shifts of carbon in enstatite. The result shows that $^{13}C$ NMR chemical shift of $CO_2$ is 125 ppm, consistent with previous studies. Calculated $^{13}C$ NMR chemical shift of C is ~254 ppm. The current calculation will alllow us to assign potential $^{13}C$ NMR spectra for the enstatite dissolved with carbon and thus may be useful in exploring the atomic environment of carbon.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.392-395
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• 2015

Metal Mono Chalcogenides(MMC)는 각각의 III족 metal 원자당한개의 chalchogen 원자를 갖고 있는(MX, M=Ga and In, X=S, Se, and Te)층상구조 화합물이다. MMC가 주목받는 가장 큰 이유는 single tetralayer MMC(SL-MMC)라는 2차원 구조를 갖기 때문이다. 2차원 물질은 다양한 물리적 현상을 증명하기 용이하다는 특징을 갖는다. 이 논문에서 우리는 SL-MMC중 Ga-MMC에서 chalchogen 원자가 변화함에 따라 바뀌는 실험 lattice constant를 조사하여 band gap과 formation energy를 Density Function Theory(DFT)로 계산했다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.24 no.4
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• pp.97-100
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• 2014

We have studied electronic and magnetic structure of Mn-dimer molecule using OpenMX method based on density functional method. The calculated density of states shows that the four O atoms split $e_g$ and $t_{2g}$ energy levels. The energy splitting by the crystal field is smaller than bulk MnO with cubic structure, because of small coordination number of atoms. Total energy with antiferromagnetic spin configuration is lower than that of ferromagnetic configurations. Calculated exchange interaction J between Mn atoms is one order larger than that of the other Mn-O magnetic molecules. That comes from the direct exchange interaction between Mn 3d orbitals and the super-exchange interactions caused by strong ${\sigma}$-bonding of Mn-O orbitals.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.12
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• pp.1175-1183
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• 2013

Even if some CFD software developers and its users think that a state-of-the-art CFD software can be used to reasonably solve at least single-phase nuclear reactor safety problems, there remain limitations and uncertainties in the calculation result. From a regulatory perspective, the Korea Institute of Nuclear Safety (KINS) is presently conducting the performance assessment of commercial CFD software for nuclear reactor safety problems. In this study, to examine the prediction performance of commercial CFD software with the porous model in the analysis of the scale-down APR (Advanced Power Reactor Plus) internal flow, a simulation was conducted with the on-board numerical models in ANSYS CFX R.14 and FLUENT R.14. It was concluded that depending on the CFD software, the internal flow distribution of the scale-down APR was locally somewhat different. Although there was a limitation in estimating the prediction performance of the commercial CFD software owing to the limited amount of measured data, CFX R.14 showed more reasonable prediction results in comparison with FLUENT R.14. Meanwhile, owing to the difference in discretization methodology, FLUENT R.14 required more computational memory than CFX R.14 for the same grid system. Therefore, the CFD software suitable to the available computational resource should be selected for massively parallel computations.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.16 no.5
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• pp.261-264
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• 1972

The cubic force constants of the binary hydrides, LiH, BeH, BH, CH, NH and OH are evaluated by use of the one center function of Bishop et. al. The results are reasonably good. The master formula suggested in the previous report of the present author is found relatively insensitive to the crudities of the wave function.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.31 no.2
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• pp.174-180
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• 2011

Nondestructive surface imaging of elastic characteristic and mechanical property has been studied on nanoscale surface with ultrasonic AFM. Resonance frequency variation of cantilever is theoretically analyzed with respect to contact mechanics as well as experimentally measured. The contact resonance frequency is calculated theoretically using the spring-mass and Herzian model in accordance with the resonance frequency of UAFM cantilever measured experimentally. Consequently, the topography and amplitude images could be obtained successfully and the elastic characteristic at the nanoscale surface was evaluated qualitatively by amplitude signals.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.02a
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• pp.12-13
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• 2003

고차조화파를 이용해 아토초 펄스를 생성시킬 수 있음은 최근 여러 연구자들에 의해 이론적으로 제시되어 왔다. 아토초 펄스의 생성은 기본적으로 고차조화파 발생을 이용하여 생성되므로 고차조화파의 연구가 선행되어야 하며, 이에 대한 연구는 이미 많은 연구자들에 의해 이루어 졌다. 초기에 Kulander 등은 Time dependent Schrdinger equation (TDSE) 을사용하여 수치적으로 계산하여 고차조화파의 이론적 분석을 수행하여 단일원자(single atom)에서 발생하는 고차 조화파의 평탄영역(plateau)과 잘림영역(cutoff) 등을 설명하였고, Corkum 등은 준고전적 (semiclassical) 원자 모델을 사용하는 물리적 모형을 제안하여 이 때 계산된 고차조화파가 실험결과 및 완전한 양자역학적 결과와 유사하게 나타남을 보였다. (중략)