We used the hybrid density-functional (B3LYP/6-31G(d,p)) method to analyze the substitution patterns of $C_{20}H_{18}X_2$ derivatives (X = F, Cl, Br, or OH) obtained as disubstituted $C_{20}H_{20}$ cages. Our results suggest that the cis-1 regioisomers (1,2-dihalo derivatives) are less stable than the trans-1 regioisomers (1,20-dihalo derivatives), whereas in the case of the dihydroxy derivatives, the cis-1 regioisomer is more stable than the trans-1 regioisomer. This implies that in the dihalo-induced strain cages of $C_{20}H_{18}X_2$, the strain effect would affect the relative energies, while in the dihydroxide, the hydrogen bonds have a stronger effect on the relative energies in cis-1 regioisomer than the strain effect do. Thus this supports the experimental result in which the bisvicinal tetrol was of particular preparative-synthetic interest as a substitute for the lacking bisvicinal tetrabromide. Further, the topologies of the HOMO and LUMO characteristics of all $C_{20}H_{18}Cl_2$ and $C_{20}H_{18}Br_2$ regioisomers with the same symmetry are same, but they are different from those of $C_{20}H_{18}F_2$ and $C_{20}H_{18}(OH)_2$. This indicates that the five regioisomers of each $C_{20}H_{20}$ disubstituted derivative will have an entirely different set of characteristic chemical reactions.
Thymus속의 common thyme과 thyme의 담액수경 재배시 배양액의 이온농도를 달리하여 두 종의 생육과 품질을 비교하였다. 배양액의 이온농도는 1.2, 2.4, 4.8 그리고 $7.2mS.cm^{-1}$로 하였다. 두 종 모두 $0.5(EC=1.2\;mS.cm^{-1})$배와 1배의 낮은 이온농도 처리에서 생육이 좋았다. Common thyme과 lemon thyme의 생육은 배양액내 이온농도가 높아질수록 건물율은 증가했으나 초장, 근장과 생체중은 감소하였다. 엽록소 함량은 lemon thyme에서 더 높았으나 비타민 C의 함량과 정유함량은 common thyme에서 더 높았다. 두 종간의 주요 정유 성분 차이를 보면, common thyme의 주성분은 thymo과 carvacrol이고, lemon thyme은 geranio과 ${\alpha}-citral$로 각각 정유 성분의 50~70%를 차지하고 있다. 이들의 각 주성분의 함량은 생육이 좋았던 0.5배에서 가장 많았다. 결과적으로 수경재배시 common thyme과 lemon thyme 모두 허브 배양액 0.5배액으로 재배시 우수한 품질의 작물을 생산할 수 있었다.
We have studied the atomic and electronic structure of graphene nanoribbons (GNRs) on a hexagonal boron nitride (h-BN) sheet with intercalated atoms using first-principles calculations. The h-BN sheet is an insulator with the band gap about 6 eV and then it may a good candidate as a supporting dielectric substrate for graphene-based nanodevices. Especially, the h-BN sheet has the similar bond structure as graphene with a slightly longer lattice constant. For the computation, we use the Vienna ab initio simulation package (VASP). The generalized gradient approximation (GGA) in the form of the PBE-type parameterization is employed. The ions are described via the projector augmented wave potentials, and the cutoff energy for the plane-wave basis is set to 400 eV. To include weak van der Waals (vdW) interactions, we adopt the Grimme's DFT-D2 vdW correction based on a semi-empirical GGA-type theory. Our calculations reveal that the localized states appear at the zigzag edge of the GNR on the h-BN sheet due to the flat band of the zigzag edge at the Fermi level and the localized states rapidly decay into the bulk. The open-edged graphene with a large corrugation allows some space between graphene and h-BN sheet. Therefore, atoms or molecules can be intercalated between them. We have considered various types of atoms for intercalation. The atoms are initially placed at the edge of the GNR or inserted in between GNR and h-BN sheet to find the effect of intercalated atoms on the atomic and electronic structure of graphene. We find that the impurity atoms at the edge of GNR are more stable than in between GNR and h-BN sheet for all cases considered. The nickel atom has the lowest energy difference of ~0.2 eV, which means that it is relatively easy to intercalate the Ni atom in this structure. Finally, the magnetic properties of intercalated atoms between GNR and h-BN sheet are investigated.
Acetic acid와 SO2의 상호작용에 의해 생성되는 안정한 복합체를 알아보기 위해 MP2, B3LYP 방법으로 6-311++G(d,p), aug-cc-pVDZ, aug-cc-pVTZ basis set을 사용하여 계산하였다. Syn-acetic acid와 SO2는 세 종류의 안정한 두 자리 복합체를 형성하였으며 anti-acetic acid도 SO2와 세 복합체를 보였으나 이들 중 둘은 한자리 복합체로 syn-acetic acid에 비해 안정성이 떨어진다. 가장 안정한 복합체는 SO2의 S와 syn-acetic acid의 C=O가 상호작용하여 S⋯O=C 결합과 SO2의 O와 acetic acid의 O-H가 상호작용하여 O⋯H-O 결합을 갖는 두 자리 복합체, C1, C3이다. 이중 C1이 가장 큰 결합에너지 −7.38 kcal/mol을 갖는다. 이 복합체의 안정성은 S⋯O와 O⋯H 거리가 van der Waals 반지름의 합보다 훨씬 짧다는 것으로도 알 수 있다. Vibrational frequencies의 변화에서도 이 원자들의 상호작용을 볼 수 있었다.
백색 LED 기술이 발달함에 따라 적색 형광체는 산업 및 학계에서 점차 중요성이 커지고 있으며, 시장에서 수요는 꾸준히 증가했다. 적색 형광체는 고효율 및 고연색의 LED 조명에 사용된다. 그러나 $Eu^{2+}$ 활성제를 사용한 적색 형광체는 4f-5d 전이로 발생하는 녹색 또는 황색 스펙트럼 영역에서의 강한 재흡수로 인해 백색 LED 칩에서 색상 변경 및 발광 강도의 저하를 유발했다. 이러한 단점이 없고 연색성 지수(CRI)를 더 향상할 수 있는 $Mn^{4+}$ 도핑된 형광체가 현재 매우 중요하다. 그러나 $Mn^{4+}$ 도핑된 형광체는 $^2E_g{\rightarrow}^4A_2$ 전이로 인하여 발광 파장이 모체에 따라 결정된다는 단점이 있다. 본 연구는 동일구조의 $SrGe_4O_9$와 $BaGe_4O_9$ 모체를 합성하여 $Sr_{1-x}B_axGe_4O_9:Mn^{4+}{_{0.005}}$ (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1)를 얻었다. 이로 인해 LED 기술의 다양한 색상 조정이 가능해졌다.
이성질체의 형태는 수용액 상태에서 종종 안정성과 반응성 등의 기본상태 뿐만 아니라 사슬성장 및 접힘 과정으로 인하여 형태형성에 영향을 주기 때문에 올리고펩티드의 형태를 이해하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 L-알라닌(LA), 글리신(G) 5량체 모델의 무수 및 수화물(수화율; h/1) 상태의 구조와 에너지를 4가지 형태이성질체 (베타-확장형;= t-/t+, $PP_{II}$형; g-/t+, $PP_{II}$-유사형; g-/g+ 및 알파-나선형; g-/g-)에 대하여 B3LYP/6-31G(d,p)를 이용하여 양자화학계산(QCC) 방법으로 분석하였다. 구조최적화는 밀도함수 이론(DFT)으로써 B3LYP를 사용하였으며, 기본설정(Basic set)으로는 6-31G(d,p)를 이용하였다. 이미노 양성자(NH)를 갖는 LA와 G에서 베타-확장형, $PP_{II}$-유사형, 알파-나선형의 3가지 형태가 얻어졌으며, 대부분 물 분자가 $PP_{II}$-유사형과 알파-나선형에서는 CO-HN 분자 내 수소결합 사이에 주로 삽입되었고, 베타-확장형은 CO기에 부착되었다. 또한, LA와 G에서 $PP_{II}$-유사형 형태이성질체가 무수 및 수화물 상태에서 가장 안정적이었으며, $PP_{II}$ 형태이성질체는 얻어지지 않았다. LA에 대한 결과는 알라닌 올리고펩티드의 안정적인 형태가 주로 $PP_{II}$라고 보고한 다른 연구의 실험적 및 이론적인 결과와는 상이했다. 올리고펩티드 형태이성질체의 생성패턴과 안정성이 CO-HN의 분자 내 수소결합의 존재 여부 또는 출발 아미노산 내 $NH_2$기의 존재 여부에 강한 영향을 받는 것을 알 수 있었다.
배양액의 종류 및 LED를 이용한 다양한 광질 조건이 물냉이의 생장과 glucosinolates 함량에 미치는 영향을 3주간의 수경재배를 통하여 살펴보았다. 물냉이 종자를 암면배지에 파종 후 발아시켜, 2주간 육묘하였다. 유묘들은 semi-DFT 시스템에 이식하였다. 환경조절실은 주간온도 $20{\pm}1^{\circ}C$와 야간온도 $16{\pm}1^{\circ}C$, 주간습도 $65{\pm}10%$와 야간습도 $75{\pm}10%$의 범위에서 조절되었으며 16/8h 조건의 광주기와 $180{\pm}10{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 광강도를 유지하였다. 배양액은 오오츠카 하우스 1A(OTS), 한국원시(HES)과 화란온실작물연구소(PBG) 배양액을 초기 EC 1.0-1.3, pH 6.2와 형광등을 광원으로 실험하였다(실험-1). 광질에 대한 생육과 glucosinolates 함량을 분석하기 위하여 단색광(적색: R10, 백색: W10) 처리구와 혼합광(적청녹색: R2B1G1, 백청녹색: W2B1G1, 적색: R10, 적청색: R5B1, 적청색: R3B1)처리구를 두었다. 물냉이 지상부의 생육은 3개의 배양액 처리구에서 유의적인 차이가 발견되지 않았지만, 뿌리의 생체중은 HES와 비교하여 PBG와 OTS에서 13.7%와 55.1% 증가하였다. OTS 처리는 PBG와 HES 처리구에 비해 gluconasturtiin 함량이 96%, 65% 증가하였다. 백색광조건(W10)과 비교하여 적색광(R10) 처리는 초장이 101.3% 증가하였다. 청색광비율의 증가는 지상부 생육에 긍정적인 영향을 주었다. 물냉이의 건물중 당 glucosinolates 함량은 R2B1G1 처리구와 비교하여 R3B1 처리구에서 144.5% 증가하였으며, W10 처리구와 비교 시, 약 70% 증가하는 경향을 보였다. R3B1 처리구에서 물냉이의 생육과 총 glucosinolates의 함량이 가장 높게 나타났다.
Purpose: The aim of this study was to evaluate the effects of oral health care programs in 3 school-based oral health care center among primary schoolchildren. Methods: School-based oral health care programs included fluoride mouth rinsing, pit and fissure sealing for permanent premolars and molars, fluoride gel application and chewing of xylitol candy. All of the programs were carried out by one dental hygienist among 'D' primary schoolchildren in Daegu city under the supervision of a dentist. Baseline dental examinations were completed and preventive care was implemented for 544 children during one year. All of the children visited a school-based oral health care center every three months for a regular check-up. The final oral examination was conducted from March 15 to April 1, 2004. The data analysis data was made on the basis of SAS 8.01. Mean differences between 2003 and 2004 data were compared by paired t-test. Corresponding p-values were considered significant at values less than 0.05. Results: The DMF rate and DFT index were reduced to 8.0% and 8.4% during one year respectively, but there were no statistically significant differences. The DMF rate was significantly reduced (16.3%) after a one year program of school-based oral health care practice. The DMFT(Decay Missing Filling Tooth) index was also reduced compared to 2003 throughout the entire grade. Conclusion: School-based oral health care programs can reduce the prevalence of dental caries prevalence among schoolchildren during one year. This program also improved the oral health capacity of schoolchildren. It is recommend that the school-based oral health care program should be extended to every primary school in Korea.
The hybrid density-functional (B3LYP/6-31G(d,p)) method was used to analyze the substitution effect on the $C_{20}H_{20}$ cage based on calculation of the frontier orbitals of fifteen $C_{20}H_{17}(OH)_3$ derivatives. All substitution products were geometrically optimized without constraints and confirmed by frequency analysis. The results suggest that the cis-1 cis-1 cis-2 regioisomer is the most stable isomer, which implies that hydrogen bonding exerts a stronger effect on the relative energies of the trihydroxide than long-range interactions. Thus, this supports the experimental result in which the bisvicinal tetrol was of particular preparative-synthetic interest. While the LUMO of each of the $C_{20}H_{17}(OH)_3$ regioisomers was equivalently delocalized over the void within the cage, the HOMO was limitedly delocalized on substituents and carbons in close proximity to the substituents. The characteristics of the HOMO of each of the regioisomers vary based on the substitution sites. This indicates that the 15 regioisomers of each $C_{20}H_{20}$ trisubstituted derivative might undergo an entirely different set of characteristic chemical reactions with electrophilic reagents. The results further suggest that the penta-substituted OH groups on the surface of the fullerene cage are more likely to be localized on a pentagon than to be homogeneously delocalized.
배양액의 농도 조건과 품종별 양수분 흡수특성을 구명하여 장기 수경재배를 위한 기초자료를 획득하고자 연구를 수행하였다. 시험 품종으로 토마토 대과종으로는 적색계인 '대프니스'와 도색계인 '수퍼도태랑' 소과종으로는 '미니찰' 품종을 이용하였다. 담액재배하였으며 배양액의 EC를 1.0dS·m-1, 2.0dS·m-1, 3.0dS·m-1, 4.0dS·m-1로 다르게 공급하였다. 배양액의 EC가 높은 처리에서 초기에는 엽면적, 생체중이 감소하였으며 염류장해가 발생하면서 생육(초장, 엽면적, 경경, 생체중)이 불량해졌다. 배양액의 EC가 높을수록 수분흡수가 적었다. 수분흡수량은 1차에서는 품종별 차이가 뚜렷하지 않았으나 2차 조사에서는 '대프니스'가 EC 2.0dS·m-1 이상에서도 수분흡수가 크게 감소하지 않았으나 '수퍼도태랑'은 높은 EC 처리에서 수분 흡수가 감소하였다. 배양액의 EC가 낮은 처리에서 무기이온의 흡수는 N, P, K는 급액농도 보다 높게 흡수된 반면에 Ca, Mg, S는 흡수율이 낮았다. 배양액의 EC가 높은 처리에서는 대부분의 이온이 초기 투입농도의 50% 이하로 흡수되었다. 따라서 EC가 낮은 처리가 높은 처리 보다 흡수되고 남은 배양액의 이온간 불균형이 심하였다. 품종 간에는 '대프니스'가 저농도에서 흡수량이 많고 고농도에서는 흡수량이 적어 불량한 양분조건에서 양분을 효율적으로 이용하는 품종이었으나 과잉 흡수된 양분으로 인한 장해 증상은 가장 심하게 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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