• 제목/요약/키워드: 에너지 장벽 모델

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유기분자의 내부 회전장벽에 관한 이론적 연구 (제1보). 에탄에서의 중심 탄소의 역할 (On the Rotational Barrier of Organic Molecules (I). Role of Axial Carbon in Ethane)

  • 김영식;김호징
    • 대한화학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.117-127
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    • 1982
  • 에탄의 회전 장벽에 미치는 두개의 탄소 원자의 영향을 알아보기 위해 6개의 수소만으로 이루어진 탄소가 없는 에탄올 모델로 택하여 이 모델 분자의 Staggered 및 eclipsed꼴의 에너지를 McWeeny의 open-shell RHF-SCF방법으로 계산하고,staggred에서 eclipsed로 꼴이 변할때의 천이밀도를 조사 하였다. 예상대로 모델 분자에서는 ecliped꼴이 staggered꼴보다 안정하였다. 이 탄소없는 에탄의 천이 밀도와 실제 에탄의 천이 밀도를 비교 분석하여, 에탄의 회전 장벽은 중심축 위치에 있는 두개의 탄소 원자로 인해 staggered에서 eclipsed꼴로 변함에 따라 수소 원자 주위의 전자 밀도가 희석되고, 탄소 원자 주위와 탄소-탄소 결합 공간으로 끌리므로 해서, 전자 에너지 감소가 핵간 반발 에너지의 증가를 상쇄하지 못하는데 기인한다는 것을 알게 되었다.

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이중게이트 MOSFET에서 채널내 도핑분포에 대한 드레인유기장벽감소 의존성 (Dependence of Drain Induced Barrier Lowering for Doping Profile of Channel in Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.2000-2006
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    • 2011
  • 본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET의 채널내 도핑분포 형태에 따른 드레인유기장벽감소(drain induced barrier lowering; DIBL) 현상을 분석하였다. DGMOSFET는 기존 MOSFET에서 발생하는 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행 중에 있다. DIBL은 높은 드레인 전압에 의하여 발생하는 에너지밴드의 변화가 문턱전압의 감소로 니타나는 단채널효과이다. 이러한 DIBL을 DGMOSFET의 구조적 파라미터 및 채널 내 도핑분포함수의 변화에 따라 분석하고자 한다. 이를 위하여 가우시안 분포함수를 이용하여 포아송방정식의 해석학적 모델을 유도하였다. 본 논문에서 사용한 해석학적 포아송방정식의 전위분포모델 및 DIBL 모델의 타당성을 입증하기 위하여 수치해석학적 결과값과 비교하였으며 이 모델을 이용하여 DGMOSFET의 DIBL을 분석하였다.

STS 321 스테인리스강의 고온 변형 거동 (High-Temperature Deformation Behavior of a STS 321 Stainless Steel)

  • 이금오;유철성;허성찬;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.51-59
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    • 2016
  • STS 321 스테인리스강은 액체 로켓 엔진을 비롯한 고온 고압의 시스템의 재료로서 많이 사용된다. 321 스테인리스강의 고온에서의 변형 거동을 예측하기 위해 Kocks의 전위 장벽 모델을 근거로 유동응력에 대한 구성 방정식을 열적 응력 요소와 비열적 응력 요소를 사용하여 제안하였다. 제안한 모델은 321 스테인리스강의 상온부터 $500^{\circ}C$의 넓은 온도 영역에서 재료의 변형 거동들을 잘 예측하였다.

연소기 헤드용 스테인리스강의 저온 변형 거동 (Low-Temperature Deformation Behavior of a Stainless Steel for the Thrust Chamber Mixing Head)

  • 이금오;류철성;최환석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1096-1103
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    • 2009
  • 연소기 헤드부는 극저온 유체인 액체산소가 고압으로 작동하고, 동시에 연소기의 추력으로 인한 하중을 받기 때문에, 극저온에서의 헤드의 구조 안정성 해석을 위한 재료의 변형 거동 예측은 매우 중요하다. 헤드부의 변형 거동을 예측하기 위해 재료의 저온에서의 인장 변형 거동을 묘사할 수 있는 구성 방정식을 Kocks의 전위 에너지 장벽 모델을 바탕으로 열적 요소와 비열적 요소의 결합으로 구성하였으며, 극저온에서 장애물들의 증가로 인한 응력의 열적 요소의 증가를 묘사하기 위해서, 장애물로 인해 발생하는 응력 요소를 Ramberg-Osgood 형태의 식으로 구성하였다. 본 모델은 극저온과 상온의 넓은 온도 영역에서 재료의 변형 거동을 잘 예측하였다.

인위적 반강자성체에서 자화의 시도주파수 (Attempt Frequency of Magnetization in Synthetic Antiferromagnet)

  • 서홍주;이경진
    • 한국자기학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.1-4
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    • 2009
  • 미소자기학 모델을 이용하여, 인위적 반강자성체에서 자화의 시도주파수에 대한 연구를 진행하였다. 다양한 일축 자기이방성, 패턴 구조 및 패턴된 시편의 에너지 장벽 크기에 대해 시도주파수를 조사하였다. 시편의 부피가 동일한 경우, 인위적 반강자성체를 구성하는 두 자성층의 결합 자기장에 따라 시도주파수가 변화하는 것을 관측하였다. 또한 에너지 장벽의 크기가 동일한 경우에도, 일축 자기이방성에 따라 시도주파수가 매우 크게 변하는 사실을 알게 되었다.

Cemented Carbides에서의 입성장 기구와 입성장 억제를 위한 제안 (Coarsening Mechanism in Cemented Carbides and Suggestion for Suppression of Grain Growth)

  • 최균;최의석;황농문;김도연
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2001년도 춘계학술강연 및 발표대회
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    • pp.14-14
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    • 2001
  • WC-Co 계의 입성장 억제는 현재 초경합금 분야에서 공학적으로 가장 중요한 이슈들 중의 하나이다 VC를 비롯한 입방정 탄화물이나 $Cr_3C_2$ 등의 여러 가지 탄화 물이 혼합되어 입성장 억제에 이용되는데 입성장 억제의 효과는 대략적으로 용해되는 탄화물의 양에 의존하고 있는 것으로 추정된다. 보다 효율적으로 입성장 억제를 실현하려면 입성장 기구를 명확히 할 필요가 있다. 최 등[1]은 VC가 WC 입자 표면 에서의 edge energy를 증가시켜서 2차원 핵생성의 에너지 장벽을 올리게 하고 이에 따라 입성장이 억제된다는 모델을 제안하였다. 이러한 모텔을 입증하기 위해서는 이론적으로만 예측이 가능한 edge energy보다 좀 더 명확한 물리적인 변수가 제시되어야 할 것이다. 여기서는 또 다른 계인 NbC- TiC-Co 계에서 NbC와 TiC의 버에 따른 입성장 거동과 입자의 형상간의 관계로부터 업성장과 edge energy 그리 고 edge energy와 입자 형상간의 관계를 알아보고 이로부터 좀 더 구체적인 의미 에서의 입성장 모텔과 입성장 억제기구를 제시하고자 한다.

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EPBS를 이용한 이온채널 단백질의 전하분포와 유전율이 이온 선택성에 미치는 영향 계산

  • 최형수;남민우
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제3회(2014년)
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    • pp.75-88
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    • 2014
  • 본 연구에서는 비선형 Poisson-Boltzmann 식의 해를 구할 수 있는 웹 기반 EPBS를 이용하여 이온채널의 전하 분포와 유전률이 이온채널의 이온선택성에 미치는 영향에 대해 알아본다. 모델로 사용한 이온채널은 이온채널과 유사한 구조를 갖는 합성 단백질인 고리형 펩타이드 나노튜브와 자연계에 존재하는 Gramicidin A 이다. 계산 결과로부터 용매인 물과 단백질의 유전율 차이에 의해 이온이 이온채널을 통과할 때 반응장이 생성되며, 이는 이온과 상호작용을 통해 이온 종류에 관계없이 이온 통과를 방해하는 에너지 장벽을 형성함을 알 수 있다. 한편, 두 이온채널 부분 전하, 특히 골격에 존재하는 카르보닐기의 쌍극자 모멘트에 의해 이온채널 내부에는 0 보다 작은 정전기 퍼텐셜이 형성된다. 이온채널 내부의 총 정전기 퍼텐셜은 이온채널의 부분 전하에 의한 정전기 퍼텐셜과 유전률 차이에 의한 반응장의 합으로 나타나며, 계산 결과 0 보다 작은 값을 갖는다. 이로부터 본 연구에서 사용된 두 종류의 이온채널이 양이온에 선택성이 있음을 알 수 있다.

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미래 선도형 에코 성형 시스템 관련 기술의 동향 - 서보모터 구동형 초정밀 에코 성형시스템의 개발 현황

  • 강재훈
    • 기계와재료
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    • 제25권3호
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    • pp.16-29
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    • 2013
  • 현재 전세계적으로 에너지 절감과 지구환경 보호를 위한 이산화탄소 가스 배출의 저감하는 피할 수 없는 생산제조산업 분야의 높은 장벽으로 다가서고 있다. 공작 기계류의 진보는 날이 갈수록 거듭되어 다양한 기술의 융복화 등 궁극적인 첨단 고도화에 이르고 있으나, 이와 같은 문제점들을 기본적으로 안고 있는 것은 사실이다. 그 대응 방안으로는 소성 성형 방식으로의 가능한 한 대체화가 될 수 있으며, 또한 기존에는 스프링 백 등의 고연성 등으로 인하여 성형이 곤란하여 기피하던 난성형재도 보다 경량화 등의 추세에 대응하기 위하여 불가피하게 사용되기 위해서도 획기적인 소성 성형 시스템을 필요로 한다. 이와 같은 차원에서 최근에 에코 융합화를 모색하는 새로운 서보모터 구동형 프레스 시스템의 도입이 적극적으로 이뤄지고 있으나 국내의 경우에는 국산화 개발이 늦어져 고부가가치 제품에 대한 기술종속성이 우려되고 있다. 최근 한국기계연구원을 중심으로 산학연 컨소시엄 형태로 산업원천기술개발사업의 일환인 지식기반 자율제어형 초정밀 디지털 서보프레스 시스템 개발에 관한 연구가 진행중이며, 기술선도국의 보유 기술 수위를 넘은 에코/정보/지식 융합화 모델을 궁국적으로 개발하고자 한다. 본문에서는 이에 대한 현재까지의 개발 진행 내용을 정리하여 간단히 요약하여 나타내었다.

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양자화학 입문 과정 교육을 위한 강의 모델의 연구: 시각화와 차별화

  • 유영재;박희수;장보영;신석민
    • 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.

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조절 가능한 층간교환상호작용에 관한 연구 (Tunable Interlayer Exchange Coupling Energy)

  • 하승석;유천열
    • 한국자기학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.130-135
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    • 2006
  • 강자성체/비자성 금속/강자성체/반도체 구조에서 층간교환강호작용(interlayer exchange coupling) 에너지가 외부 인가전압으로 제어 가능함을 이론적으로 보였다. 비자성 금속층으로 격리된 두 강자성층 사이의 층간교환상호작용 에너지는 강자성체/비자성 금속 계면에서 전자의 스핀에 의존하는 반사율의 차이에 의해 결정된다는 것은 잘 알려진 사실인데, 이를 각자성체/비자성 금속/강자성체/반도체 구조에 적용하여 층간교환상호작용 에너지가 강자성체/비자성 금속/강자성체 계면에서 전자의 반사율뿐 아니라 강자성체/반도체 계면에서의 반사율에도 의존한다는 것을 보였다 강자성체/반도체 계면에 생기는 Schottky 장벽의 높이와 두께는 인가전압으로 바꿀 수 있고, 그에 따른 전자의 반사율이 인가전압에 의해 바뀔 수 있음을 알 수 있었다. 결과적으로 일차원 자유전자 모델을 사용하여 외부 인가 전압으로써 두 강자성체 사이의 층간 교환 상호작용 에너지를 제어할 수 있다는 것을 확인하였다.