Hydrogen polyoxide, $H_2O_n-H_2O_m$(n=1-4, m=1-4) 이중합체(dimer)의 분자 구조 변화에 따른 수소결합(H-bonding) 효과를 순 이론적(ab initio) 방법과 밀도 범함수 이론(DFT)으로 계산하였다. 분자 구조는 B3LYP, CAM-B3LYP, MP2의 양자역학적 방법들을 사용하여 최적화하였으며, 진동주파수를 계산하여 최저에너지(true local minimum) 구조인 것을 확인하였다. 보다 정확한 수소결합 에너지(${\Delta}E$) 계산을 위하여 CCSD(T) 이론수준에서 한 점(single-point) 에너지 계산을 하였으며, 영점 진동에너지(ZPVE) 보정과 바탕집합 중첩에러(BSSE) 보정을 하였다. CCSD(T)/cc-pVTZ 이론 수준에서 $H_2O_4-H_2O_3$이 8.18 kcal/mol로 가장 강한 결합을 나타내었으며, 물 이중합체($H_2O-H_2O$)는 3.00 kcal/mol로 가장 약한 결합에너지를 나타내었다.

공기를 제거한 상태에서 0.5M HCl과 0.5M $H_2SO_4$ 용액에서 일어나는 니켈의 부식에 대하여 히스티딘 과 메티오닌의 부식억제 효과를 연구하였다. 각 경우에 니켈의 부식은 산화반응 속도가 감소되어 억제되었다. HCl 용액에서 니켈 표면에 일어나는 아미노산의 흡착은 수정된 Langmuir 흡착 등온식을 따르지만, $H_2SO_4$ 용액에서는 흡착된 분자들 간의 상호 작용에 영향을 받아 Temkin의 대수함수 등온식이 잘 적용되었다. HCl 용액에서 흡착되는 히스티딘의 경우만 히스티딘의 {$-NH{_3}{^+}$}, {$-NH^+=$}와 니켈 표면의 {$Ni-Cl^-$}사이의 정전기적 인력에 의해 물리흡착으로, 다른 경우는 Ni의 빈 d-orbital과 히스티딘 또는 메티오닌에 존재하는 비결합 전자쌍 사이에 화학흡착으로 설명할 수 있었다.

Bonding force and stiffness in amine-linked single-molecule junctions for Ag electrodes were measured using a home-built conducting atomic force microscope under ambient conditions at room temperature. For comparison, Au electrodes were used to measure the rupture force and stiffness of the molecular junctions. The traces of the force along with the conductance showed a characteristic saw-tooth pattern owing to the breaking of the metal atomic contacts or the metal-molecule- metal junctions. We found the rupture force and stiffness for Ag are smaller than those for Au electrodes. Furthermore, we observed that the force required to break the amine-Ag bond in the conjugated molecule, 1,4-benzenediamine, is smaller than in 1,4-butanediamine which is fully saturated. These results consist with the previous theoretical calculations for the binding energies of the nitrogen bonded to Ag or Au atoms.

We have discovered that quercetin, once coated on the CdSe and CdSe-CdS quantum dots (QDs), becoming highly water soluble. In the present work, we have successfully synthesized CdSe/CdS/N-Acetyl-L-Cysteine(NAC)/Quercetin nano-composites in the aqueous solution. The products were characterized using UV-vis spectroscopy, X-ray powder diffraction, fluorescence spectroscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy. The transmission electron microscopy (TEM) tests indicated that our nano-composite products are highly stable with homogeneous particle size and great monodispersity. Quercetin coated nano-composite CdSe/CdS/NAC/Quercetin showed different fluorescence behavior from that of CdSe/CdS/NAC. Most amazingly, the synthesized CdSe/CdS/NAC/Quercetin nano-composite exhibits strong antibacterial activity. The combination of the strong fluorescence and its antibacterial activity makes the quercetin modified quantum dots as a potential candidate for cancer targeted therapy and other cancer treatments.

Two new chitosan derivatives, polyamine grafted chitosan copolymers have been synthesized for corrosion protection of carbon steel in acidic medium. First, methyl acrylate graft chitosan copolymer (CS-MAA) was prepared by the reaction of chitosan (CS) and methyl acrylate (MAA) via the Michael addition reaction. Then, CS-MAA was reacted with ethylene diamine (EN) and triethylene tetramine (TN) respectively to synthesize ethylene diamine grafted chitosan copolymer (CS-MAA-EN) and triethylene tetramine grafted chitosan copolymer (CS-MAA-TN), and the structures were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). At last, the corrosion inhibition activities on Q235 carbon steel were investigated by using gravimetric measurements, metallographic microscope, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements. The compounds CS-MAA-EN and CS-MAA-TN show an appreciable corrosion inhibition property against corrosion of Q235 carbon steel in 5% HCl solution at $25^{\circ}C$. It has been observed that CS-MAA-EN shows greater corrosion inhibition efficiency than CS-MAA-TN. The inhibition efficiency of CS-MAA-EN was close to 90% when the mass fraction concentration was 0.2%~0.3%; the inhibition efficiency of CS-MAA-TN was close to 85% when the mass fraction concentration was 0.02%. The present work provided very promising results in the preparation of green corrosion inhibitors.

결정핵-매개 소프트-용액 방법을 이용하여 판상형 ZnO 나노입자를 합성하였다. 합성된 판상형 ZnO 나노입자는 많은 결함이 존재하는 (0001)면이 발달하여 상업적인 ZnO 나노입자 보다 광촉매 특성이 우수하였다. 또한, 판상형 ZnO 나노입자의 세포독성이 실리카 코팅을 통해 감소함을 확인하였다. 마지막으로 판상형 ZnO를 합성하는데 필요한 성장용액의 다양한 시약 조건들을 변화시키면서 상업적인 적용이 가능한 수백 그램 스케일로 대량합성 하는데 처음으로 성공하였다.

In Malaysia, the students' poor performance in mathematics and sciences needs immediate attention and remedies. In order to tackle this problem, an active learning environment that encourages students' question-asking capability must be molded. Transformation from traditional teacher-based approach to active-learning classroom is the key to develop question-asking capability. The classroom activity that the authors used in this study is based on the uncritical inference test to promote students' deeper thinking which encouraged students to verify facts that was previously learnt in classroom through group discussion activity. Three sets of uncritical inference test were developed and applied to Malaysian college course of basic organic chemistry. Students' answers to the impact of using uncritical inference test with a group discussion on learning and communication skills were positive.

본 연구는 융합 인재 교육의 다양한 목표 중에서 인지적 측면 특히 창의적 사고력의 신장에 초점을 맞추고 창의적 사고력 신장을 위한 교수 기법으로서 '통합형 마인드맵'을 개발하고 적용하여 그 효과를 알아보았다. 통합형 마인드맵이란, 융합 인재 교육 지향 마인드맵으로서 기존의 마인드맵 특징을 유지하면서, 과학 주제를 중심으로 뻗어나가는 아이디어 발산의 범주를 과학(S), 기술(T)&공학(E), 예술(A), 수학(M)의 측면으로 해보도록 교사가 의도적으로 유도하는 특징을 지닌다. 그럼으로써 학생들은 학습한 과학 개념이 다른 분야(기술, 공학, 예술, 수학)와 밀접하게 관련되어 있음을 지속적으로 인식하게 되고 관련 지식을 넓힐 수 있으며, 이는 융합 인재에게 요구되는 창의적인 융합적 사고를 할 수 있는 밑거름으로 작용하게 된다. 통합형 마인드맵은 첫 번째 가지가 포함하는 핵심어의 범주에 따라 STEAM형, STEA형, STEM형, STE형의 네 가지 유형으로 구분할 수 있으며, 교사의 안내 정도에 따라 안내형, 중간 개방형, 개방형의 세 수준으로 구분할 수 있다. 또한 통합형 마인드맵 활동은 개인 별 뿐만 아니라 모둠 및 학급 토론을 통한 협동 학습 형태로 이루어지는 모둠 별, 학급 공유 활동의 형태로도 진행될 수 있다. 개발한 교수 기법은 중학교 2학년 학생들을 대상으로 한 학기 동안 적용하였으며, 실험반 학생들은 한 학기 동안 개인 별 통합형 마인드맵 활동 10회, 모둠 별 통합형 마인드맵 활동 10회, 학급 공유 통합형 마인드맵 활동 3회로, 총 23회의 통합형 마인드맵 활동을 경험하였다. 그 결과 실험반 학생들의 창의적 사고력은 유의미하게 향상되는 것으로 나타났다(p<.05). 본 연구에서는 창의성을 협의로 정의하여 발산적 사고라고 정의하였으며, 그 하위 범주인 유창성, 융통성, 독창성을 분석한 결과에서도 모두 유의미한 향상이 있었다(p<.05). 따라서 본 연구에서 개발한 통합형 마인드맵 교수 기법은 창의적 사고력의 신장에 긍정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 그리고 창의적 사고력에 대하여 교수 기법과 인지 수준, 학업 성취도 수준, 성 별과의 상호 작용은 나타나지 않았다(p<.05).