• 제목/요약/키워드: configurational entropy

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지질매체 공극 구조에 대한 구성 엔트로피와 상자집계 프랙탈 차원의 지구물리학적 의미 및 응용: 무작위 패킹 시뮬레이션 연구 (Geophysical Implications for Configurational Entropy and Cube Counting Fractal Dimension of Porous Networks of Geological Medium: Insights from Random Packing Simulations)

  • 이범한;이성근
    • 한국광물학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.367-375
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    • 2010
  • 지구물질로 이루어진 공극 구조와 이를 채우고 있는 유체의 상호작용에 대한 이해는 지표 및 지구내부의 다양한 지질학적 현상의 설명에 필수적이다. 본 연구에서는 지구물질과 유체의 상호작용을 보다 잘 이해하기 위해, 비표면적과 공극률이 다공성 매질의 공극 구조를 설명하는 매개변수에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 입자의 지름과 공극률을 다양하게 하여 동일한 크기의 구형의 입자로 이루어진 다공성 매질에 대한 삼차원 공극 구조를 무작위 패킹 시뮬레이션으로 얻었고, 이에 대해 구성 엔트로피와 삼차원 상자집계 프랙탈 차원 분석을 하였다 구성 엔트로피 분석 결과, 엔트로피 길이는 비표면적이 2.4에서 $8.3mm^2/mm^3$으로 증가할 때 0.8에서 0.2 mm로 감소하고, 최대 구성 엔트로피는 공극률이 0.33 에서 0.46으로 증가할수록 0.94에서 0.99로 증가하는 뚜렷한 경향을 보인다. 구성 엔트로피와 공극률의 관계로부터 구성 엔트로피가 맨틀 용융체의 탄성과 점성도를 설명하는 변수로 사용될 수 있음을 제시한다. 삼차원 상자집계 프랙탈 차원은 비표면적이 같을 때 공극률이 증가함에 따라 증가하고, 비표면적이 2.4에서 $8.3mm^2/mm^3$으로 증가할 때 2.65에서 2.98로 증가한다. 이러한 삼차원 상자집계 프랙탈 차원과 비표면적, 공극률의 관계로부터 삼차원 상자집계 프랙탈 차원이 지진파 감쇠와 맨틀용융체를 포함한 다양한 지질매체의 구조와 무질서도를 설명하는 변수로 사용될 수 있음을 제시한다.

에멀젼을 이용한 Al2O3-ZrO2 복합분체의 제조 : I. 에멀젼 안정화에 대한 열역학적 모델 (Preparation of Al2O3-ZrO2 Composite Powders by the Use of Emulsions: I. Thermodynamic Model of the Emulsion Stability)

  • 한상훈;백종규;송승룡
    • 한국세라믹학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.593-601
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    • 1987
  • A thermodynamic model to predict the stability of the water-in-oil type emulsion and the size of the droplets in stable emulsions was developed. Using this model, the effects of various factors government the droplet size in the metal salt solution-kerosene-span 80 system for the preparation of Al2O3-ZrO2 composite powders were investigated. It was shown that the given emulsion systems were thermodynamically unstable in every case but could be kinetically meta stable. When radius ofthe droplet was below nm, the increase in entropy change due to the configurational contribution of small droplets dominated the total free energy change for emulsification. The optimum conditions under which smaller deoplet was obtained were proposed and the validity of the model was proved with diameters of the droplet and composite powders experimentally determined.

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Conformational Study of Y-Base in Yeast tRNA$^{phe}$

  • Moon, Myung-Jun;Jhon, Mu-Shik;Kang, Young-Kee
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제4권3호
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    • pp.133-139
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    • 1983
  • To understand the importance of Y-base adjacent to the anticodon stabilizing codon-anticodon interaction, a study has been undertaken for the model compound involving the interaction between Y-base and anticodon as well as the participation of water molecule by calculating the conformational free energy using an empirical potential function. We restrict our analysis to sites directly associated with Y-base by varying only the backbone torsion angles of Y-base. The hydration and $Mg^{+2}$ binding effects on the conformational stability of Y-base are calculated and discussed. The free Y-base is proved to be less stable than the hydrated one. The free energy change due to the hydration of Y-base amounts to -119.5 kcal/mole, in which the conformational energy change is -142.4 kcal/mole and the configurational entropy change is -76.9 e. u. It is found that the water molecules bound to Y-base and $Mg^{+2}$ contribute to the conformation of Y-base dominantly.

Free Energy and Hydration Free Energy of N-acetyl-N'-methylalaninamide

  • Young Kee Kang;Mu Shik Jhon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제12권5호
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    • pp.495-499
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    • 1991
  • The changes in the free energy and hydration free energy of N-acetyl-N'-methylalaninamide in the unhydrated and hydrated states were calculated with ECEPP/2 and the hydration shell model. The configurational entropy change of each conformation in both states were computed by a harmonic method. To understand the hydration structure of each hydrated conformation, the hydration-shell coordination numbers of functional. groups of the molecule were estimated from water-accessible volumes, and the contributions of water-accessible volume and polarization of each group to the hydration free energy were analyzed. The results show a reasonable agreement with those of recent theoretical studies and experiments.