• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.15-27
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• 2014

양자화학 (quantum chemistry)을 처음 접했을 때, 이전까지의 고전역학 (classical mechanics)에 익숙한 대다수의 학생들은 양자화학을 받아들이는 데 어려움을 겪는다. 모형계에 양자역학 (quantum mechanics)을 직접 적용하여 봄으로써 생소한 양자 개념에 대한 이해를 도울 수 있다. 본 논문에서는 양자동역학 (quantum dynamics)을 수치적으로 구현하는 계산 프로그램을 모형계에 적용하여 양자 개념을 설명할 수 있는 몇 가지 예를 보이고자 한다. 1 차원 시간의존 슈뢰딩거 방정식 (1-D time-dependent $Schr{\ddot{o}}dinger$ equation)의 해를 얻어 양자동역학을 구현하였으며, 그에 해당하는 고전동역학은 뉴턴 방정식 (Newton's equation)의 해로 얻어졌다. 조화 진동자 퍼텐셜 (harmonic oscillator potential), 모스 진동자 퍼텐셜 (Morse oscillator potential), 이중 우물 퍼텐셜 (double-well potential), 네모 퍼텐셜 장벽 (rectangular potential barrier), 그리고 에카트 퍼텐셜 (Eckart potential)에 대한 계산을 수행하였다. 두 가지 동역학을 비교하기 위하여 계산 결과의 시각화 (visualization)를 이용하고 동역학 특성의 차이를 비교하는 차별화 (differentiation)를 강조한다. 영점에너지 (zero-point energy), 위상어긋남 (dephasing), 터널링 (tunneling), 그리고 반사 (reflection) 현상과 같은 양자동역학의 특징을 고전동역학과 비교함으로써 직관적인 이해를 도울 수 있었다. 이러한 결과는 양자화학에 입문하는 학생들을 대상으로 쓰일 수 있는 효율적인 강의 모델을 제시할 것으로 기대한다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.151-155
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• 2015

The molecular interactions between the nucleic acid bases and water molecules are important in organism. Despite Adenine-Thymine Hoogsteen base pair and Guanine-Cytosine Watson-Crick base pair have been demonstrated to be most stable in a gas phase, the effect of water on the stability of these base pairs remains elusive. Here we report the structural and thermodynamic characteristics on possible Adenine-Thymine and Guanine-Cytosine base pairs in a gas phase as well as in an aqueous phase by using quantum mechanical method and statistical mechanical calculations. First, we optimized the direct base-pair interaction energies of four Adenine-Thymine base pairs (Hoogsteen base pair, reverse Hoogsteen base pair, Watson-Crick base pair, and reverse Watson-Crick base pair) and three Guanine-Cytosine base pairs (GC1 base pair, GC2 base pair, and Watson Crick base pair) in a gas phase at the $B3LYP/6-31+G^{**}$ level. Then, the effect of solvent was quantified by the electronic reorganization energy and the solvation free energy by statistical mechanical calculations. Thereby, we discuss the effect of water on the stability of Adenine-Thymine and Guanine-Cytosine base pairs, and argue why Adenine-Thymine Watson-Crick base pair and Guanine-Cytosine Watson-Crick base pair are most stable in an aqueous environment.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권8호
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• pp.961-970
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• 2012

Often, probabilistic fracture mechanics (PFM) approaches have been adopted to quantify the failure probabilities of Ni-base alloy components, especially due to primary water stress corrosion cracking (PWSCC), in a primary piping system of pressurized water reactors. In this paper, the key features of an advanced PFM code, PINEP-PWSCC (Probabilistic INtegrity Evaluation for nuclear Piping-PWSCC) for such purpose, are described. In developing the code, we adopted most recent research results and advanced models in calculation modules such as PWSCC crack initiation and growth models, a performance-based probability of detection (POD) model for Ni-base alloy welds, and so on. To verify the code, the failure probabilities for various Alloy 182 welds locations were evaluated and compared with field experience and other PFM codes. Finally, the effects of pre-existing crack, weld repair, and POD models on failure probability were evaluated to demonstrate the applicability of PINEP-PWSCC.

• Tribology and Lubricants
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• 제26권3호
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• pp.167-174
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• 2010

An apparatus for measuring oil oxidation was developed, which is capable of being mounted to mechanical devices for detecting power of fluorescent light reflected from oil in real time as an indication of the oil oxidation. This device has an advantage over conventional fluorescence spectrometers where the thin film is required for the measurement. Clean and used oil samples (mineral and synthetic oils) were tested by the developed apparatus that calculates a fluorescence quantum yield and a light absorption coefficient of the oil based upon the signals from the two light-receiving members and evaluates the degree of oil oxidation of test oils based on the fluorescence quantum yield. Results generally show that the developed device is able to effectively evaluate oil oxidation characteristics on-site in the field.

• Kyungpook Mathematical Journal
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• 제57권3호
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• pp.401-417
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• 2017

Ever since their introduction, skew PBW ($Poincar{\acute{e}}$-Birkhoff-Witt) extensions of rings have kept growing in importance, as researchers characterized their properties (such as primeness, Krull and Goldie dimension, homological properties, etc.) in terms of intrinsic properties of the base ring, and studied their relations with other fields of mathematics, as for example quantum mechanics theory. Many rings and algebras arising in quantum mechanics can be interpreted as skew PBW extensions. Our aim in this paper is to study skew PBW extensions of Baer, quasi-Baer, principally projective and principally quasi-Baer rings, in the case when the base ring R is not assumed to be reduced. We just impose some mild compatibleness over the base ring R, and prove that these properties are stable over this kind of extensions.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.1-9
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• 2023

본 논문에서는 양자컴퓨팅 기술을 활용해 유의미한 수준의 현실 문제를 해결하는 데 있어서 응용을 어렵게 하는 요인이 무엇인지 도출하고, 관련 연구 동향과 방향성을 제시한다. 이를 위해, 양자컴퓨팅 기술을 응용하는 일의 어려움을 이해하는 데 필요한 양자 역학의 기본 지식을 컴퓨터공학의 관점에서 정리하고, 현재 상용화된 양자 컴퓨터와 양자 프로그래밍 계층을 문헌을 통해 분석한다. 또한 클라우드 기반 상용 양자컴퓨팅 서비스의 현황과 활용 방안에 대한 분석과정을 통해, 현시점에서 양자컴퓨팅의 실용적 응용을 어렵게 하는 요인으로 양자 컴퓨터 프로그래밍에 대한 진입장벽과 노이즈가 존재하는 중규모 양자 컴퓨터에 대한 제약사항, 아직 성장 중인 오픈소스 생태계, 현실 문제 크기에 대한 시뮬레이션의 어려움의 네 가지 요인을 도출하고 관련 연구에 대한 동향과 방향성을 제시한다. 이를 통해, 양자컴퓨팅 기술의 실용적 응용을 위한 토대를 마련하는 데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2007년도 제33회 하계학술대회 초록집
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• pp.237-237
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• 2007

• 한국광학회지
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• 제4권1호
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• pp.120-131
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• 1993

빛이 갖는 파동/입자 이중성을 물리학적 사고의 발전과 비교하면서 기술하였다. 아인슈타인으로부터 현대 양자광학까지 빛에 대한 이론의 변천을 추적하고, 각 이론을 지지하는 실험적 사실을 열거하였다. 아울러 양자역학이 갖는 미묘한 측면을 지적하고, 그 개념적 기반을 서술하였다.

• 멤브레인
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• 제30권4호
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• pp.242-251
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• 2020

고분자 소재 및 이를 이용하여 제조된 분리막에 주로 활용되는 전산모사 도구들은 모사대상의 크기 및 모사하고자 하는 시간에 따라 여러 가지 분야로 나뉘어진다. 본 총설에 소개되는 전산모사는 그 중에서 전산재료화학에 주로 사용되는 양자역학(quantum mechanics; QM), 분자동역학(molecular dynamics; MD), 메조스케일 전산모사(mesoscale modelling), 이렇게 3가지로 분류된다. 고분자 연구에서 사용되는 전산모사는 각각의 전산모사의 종류마다 연구내용이 달라지는데, 양자역학은 분자, 원자, 전자 등 미시적인 계의 현상을 다루어 작은 크기의 현상을 연구하고, 분자동역학은 원자들 사이의 퍼텐셜 또는 힘이 주어졌을 때 뉴턴의 운동방정식에 따른 원지 및 분자의 움직임을 수치적으로 풀어내고, 메조스케일 모델링은 원자들을 묶어서 그룹형태로 만들어 비드를 형성해 비교적 큰 분자량에서 계산시간을 줄여 거시적으로 판단하는 연구가 된다. 본 총설에서는 고분자 및 고분자 분리막에 주로 활용되는 다양한 전산모사 프로그램을 위에서 분류한 3가지 종류로 나누어 각각의 특징과 사용분야 등을 소개하고자 한다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.271-281
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• 2014

점토광물의 물리화학적 특성에 대한 분자 또는 원자 스케일의 연구 중요성이 강조되고 있다. 그러나 실험만으로는 광물의 미시적 현상을 이해하기 어려운 경우가 많다. 특히 2:1 점토광물 팔면체에 존재하는 수산기(hydroxyl)가 금속 양이온 흡착과정에 큰 역할을 한다는 가정은 X-ray를 이용하는 실험만으로는 명확하게 테스트하기 어렵다. 이번 논문에서는 점토광물 내의 수산기 연구에 대한 전산광물학(computational mineralogy) 이용 가능성에 대하여 조사하였다. 점토광물의 기본구조인 팔면체 층만으로 구성된 광물, 1:1 구조를 갖는 광물, 2:1 구조를 갖는 광물 중 대표적인 이팔면체 및 삼팔면체 층상규산염 광물을 선별하여 구조최적화를 실시하였다. 분자역학적(molecular mechanics) 계산과 양자역학적(quantum mechanical) 계산 모두 실험값의 격자상수(lattice parameters)를 잘 재현할 수 있었다. 그러나, 사면체층과 팔면체의 구조적 뒤틀림(structural distortion) 등 광물 내부구조를 기존 실험결과와 비교했을 때, 양자역학적 계산결과가 분자역학적 방법을 이용한 결과 보다 더 낮은 오차를 보였다. 파이로필라이트(pyrophyllite) 수산기가 (001)면과 이루는 각은, 수산기의 H(proton)과 사면체의 Si 양이온 간의 척력으로 결정되는데, 양자역학적 방법은 약 $25-26^{\circ}$로 예측하였고, 분자역학적 방법은 약 $35^{\circ}$ 정도로 양자역학계산 결과와 무려 $10^{\circ}$의 큰 차이를 보였다. 전산광물학은 점토광물 구조연구에 신뢰성이 매우 높은 연구방법으로 양이온 흡착과정 중 수산기의 역할 규명에 사용될 수 있다.