• 제목/요약/키워드: 열역학적 함수

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Dynamical phase transition of the one-dimensional Ising model

  • Lee, Jaehak;Noh, Chanwoo;Jung, YounJoon
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2017년)
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    • pp.100-109
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    • 2017
  • 이번 연구에서 우리는 궤적 앙상블을 이용해 1 차원 Ising 모형의 동역학적 상전이를 관측했다. s 앙상블이라고도 불리는 궤적 앙상블은 활성도의 켤레 변수를 도입해 활성도에 편중을 두어 궤적을 추출한 앙상블이다. 평형상태에 있는 1 차원 Ising 모델에서는 외부 자기장이 존재하지 않을 때 상전이가 나타나지 않는다. 하지만 s 앙상블을 통해서 우리는 1 차원 Ising 모형에서 동역학적 상전이가 존재한다는 사실을 발견할 수 있었다. 이동역학적 상전이는 유한 크기 조정 법칙이 잘 적용되며 2 차원 Ising 모형과 같은 보편성 등급을 가진 것을 통해 두 상전이가 서로 연관되어 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 열역학적 함수인 에너지와 동역학적 함수인 활성도 사이에 선형관계가 존재하는 점을 통해 동역학적 함수와 열역학적 함수 사이의 관계가 존재하는 것을 확인했다. 마지막으로 또 다른 열역학적인 함수인 자화도에 편중을 두었을 때 동역학적 상전이가 일어나는 임계점이 이동하는 것을 통해 에너지 외의 다른 열역학적 함수도 동역학적 함수와 연관된다는 것을 알아냈다.

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머신 러닝을 통한 단백질의 자유 에너지 예측

  • 이광중;함시현
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2017년)
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    • pp.95-99
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    • 2017
  • Protein contact map은 단백질 삼차구조에 대한 정보를 이차원의 이미지로 표현하는 방법의 하나로, 비교적 간략하지만 단백질 구조에 대한 핵심적 정보를 함축하고 있다. 이러한 단백질 구조를 바탕으로 단백질의 internal energy, solvation free energy, free energy 와 같은 열역학 함수를 도출할 수 있다. 본 연구에서는 이미지 인식에 대한 머신러닝 기법을 사용하여 단백질 구조를 함축하는 단백질의 contact map으로부터 단백질의 열역학적 함수를 예측하는 연구를 진행하였다. 단백질의 main-chain 간의 contact map, side-chain 간의 contact map, main-chain과 side-chain 간의 contact map 들로부터 단백질의 여러 가지 열역학적 함수를 예측하고자 했으며 최종적으로 Convolution Neural Network (CNN) 기법을 사용하여 단백질의 free energy를 ~18 kcal/mol의 범위에서 예측 가능함을 보였다. 본 연구를 바탕으로 단백질의 contact map과 열역학 함수 사이의 상관관계가 있으며, 머신러닝 기법을 사용하여 단백질 contact map으로부터 열역학적 함수를 예측하는 것이 가능함을 보였다.

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Lennard-Jones 유체 혼합물의 열역학적 연구 (One-fluid Conformal Solution Theory for Lennard-Jones Liquid Mixtures)

  • 권영중
    • 산업기술연구
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    • 제9권
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    • pp.119-125
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    • 1989
  • Lennard-Jones 유체 혹은 거의 구형에 가까운 분자들의 혼합물의 열역학적 성질을 예측하기 위한 용액이론이 유도되었다. 이 이론에는 에너지와 분자직경에 대한 두 개의 변수가 존재하며, 강구(hard sphere)를 중심으로 하여 동경함수(pair distribution function)를 확장시키는 교반이론(perturbation theory)에서 1/kT에 대한 일차와 이차계수의 관계로부터 얻어지는 혼합법칙을 이용하는 HSE이론과 달리 Orstein-Zernike결과와 일치되는 분자직경 변수를 먼저 구한 다음, 일차계수와 함께 얻어진 혼합법칙이 유도되었다. 이 방법으로 위 유체들의 혼합물에 적용시켰을 때, 원래의 HSE나 vdW-1의 방법보다 좋은 결과의 열역학적 성질을 예측할 수 있었다.

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III-V 삼상 화합물 반도체의 분자선 결정성장법에서의 열역학적 고찰

  • 오원웅;오재응;백수현
    • ETRI Journal
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    • 제13권4호
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    • pp.42-51
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    • 1991
  • MBE 성장시 기판 표면에서의 성장과정을 운동론적 지배과정과 열역학적 지배과정으로 나누어 성장모델을 제시하였으며, 화학적 평형상태에서의 열역학이 III-V compound의 성장속도와 composition 에 미치는 영향을 기존의 보고된 결과 데이터와 비교 분석하였다. 특히 miscibility gap 내에 존재하는 III-V ternary compound의 경우 박막의 성질 및 소자의 특성에 영향을 미치는 alloy clustering은 저온 성장시 surface kinetics에 의해, 고온성장시에는 열역학적 spinodal decomposition에 의해 결정됨을 알수 있었다. 열역학적 모델에서는 기판과 layer사이의 lattice mismatch와 재료의 elastic coefficient의 함수인 additive strain Gibbs free energy, 그리고 ternary solid solution의 regular behavior를 가정하여 ternary alloy의 mixing에 기인한 excess Gibbs free energy를 고려하였다.

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신경회로망을 사용한 냉매의 함수근사 (Function Approximation for Refrigerant Using the Neural Networks)

  • 박진현;이태환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.677-680
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    • 2005
  • 유체의 상변화를 이용하는 냉난방장치 등의 열장치에 대한 열역학적인 성능평가는 열역학적 성질들에 대한 구체적인 수치값을 필요로 한다. 그러나 이러한 열역학적 성질들을 제공하는 증기표를 그대로는 사용할 수 없기 때문에 효과적인 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 신경회로망의 함수근사 특성을 이용하여 냉방장치의 매질로 사용되는 냉매(R12)의 포화증기 영역을 모델링하였다. 냉매 R12의 포화증기 영역의 함수근사 해석을 위하여 1개의 노드를 가진 입력층에 대하여 7개의 노드를 가진 출력층을 기본으로 하여, 각각 10개와 20개의 노드를 가진 두 개의 은닉층을 가진 회로망을 구성하였다. 또한 입력이 온도와 압력 두 가지의 경우에 대하여 검토하였다. 제안된 신경회로망을 사용한 결과 엔탈피, 엔트로피의 백분율오차가 대부분 ${\pm}$0.005%, 비체적은 ${\pm}$0.02%, 압력과 온도는 특별한 몇 개를 제외하고는 ${\pm}$0.02% 범위 내로 수렴되었다. 이 결과로부터 냉매를 함수근사하는데 있어서 신경회로망이 아주 강력한 수단이 될 수 있음을 확인하였다.

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대체 소화제의 열역학적 물성 비교 (Comparison of Thermodynamic Properties of Alternative Fire Extinguishing Agent)

  • 김재덕;여미순;이광진;이윤우;장윤호;노경호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.7-12
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    • 2004
  • 몬트리올 의정서에 의해서 규제 받는 CFCs와 Halon의 대체 물질인 HFC-23, HFC-125, HFC-227ea, HFC-236fa와 불활성 화합물 $Ar, N_2, CO_2$의 열역학적 물성인 포화압력, 밀도, 엔탈피, 점도를 비교하였다. 본 연구에서는 소화제의 물성을 문헌 값을 온도의 함수로서 표시하였다. HFC 화합물의 열역학적 물성은 Halon-1301과 비슷하게 나타내었다. 불활성 화합물은 주로 혼합물로 이용되지만, 불활성 화합물의 물성은 Halon-1301에 비하여 바람직하지 않았다.

대두 잔기로부터 유기용매에 의한 이소플라본 추출 열역학적 메카니즘 연구 (Study of Thermodynamic Mechanism for Using Organic Solvent to Extract Isoflavone from Soybean Residuals)

  • Hua, Li;Guoqin, Hu;Dan, Li
    • 대한화학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.427-431
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    • 2009
  • 대두 잔기로부터 유기용매를 사용하여 이소플라본을 추출하는 열역학적 메카니즘을 조사하였다. 대두 잔기로부터 유기용매를 사용한 이소플라본 추출과정에서의 분배 계수를 결정하기 위한 간단한 모델을 설정하고 $K,\;{\Delta}H^0,\;{\Delta}S^0\;and\;{\Delta}G^0$ 간에 열역학적 함수를 계산하였다. 그 결과 대두 이소플라본 추출은 흡열과정이며 엔트로피 증가과정임을 발견하였다. 온도가 증가할수록 ${\Delta}G^0$가 감소하였다.

액체 갈륨의 열역학적 및 수송학적 성질에 관한 연구 (Thermodynamic and Transport Properties of Liquid Gallium)

  • Hai Yoon Park;Mu Shik Jhon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제14권1호
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    • pp.10-16
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    • 1982
  • 액체특성구조이론을 액체 갈륨의 구조와 성질연구에 적용하였다. 이 연구에서 액체 Ga 속에는 $\beta$-Ga와 비슷한 구조와 $\alpha$-Ga와 비슷한 구조의 두가지가 있다는 가정을 하여 액체분배함수를 구하였다. 이를 사용하여 넓은 온도 범위에서 액체 Ga의 열역학적 및 수송학적 성질을 구하였다. 계산결과는 실험치와 잘 일치함을 보여주고 있다.

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$Zn_{0.5}Mg_{0.5}Te$$Zn_{0.5}Mg_{0.5}Te:Co$ 단결정 성장과 열역학 함수 추정 (Growth and Thermodynamic Function Properties of Undoped and Co-doped $Zn_{0.5}Mg_{0.5}Te$ Single Crystals)

  • 김용근
    • 한국진공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.198-202
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    • 1994
  • Zn0.5Mg0.5Te 및 Zn0.5Mg0.5Te:Co 단결정을 온도진동법을 응용한 화학수송법으로 성장시켰고, 광 학적 energy gap의 온도의존성은 Varshni의형식에 잘 적용되었다. 광학적 energy gap의 온도의존성으 로부터 열역학 기본함수인 entropy, enthalpy, heat capacity를 구했다.

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Sodium n-Octanoate(SOC)와 n-Octylammonium Chloride(OAC)의 혼합마이셀화에 관한 연구 (Mixed Micellar Properties of Sodium n-Octanoate(SOC) with n-Octylammonium Chloride(OAC) in Aqueous Solution)

  • 이병환
    • 대한화학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.495-501
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    • 2002
  • Sodium n-Octanoate(SOC)와 n-Octylammonium Chloride(OAC)의 혼합마이셀화에 대하여 연구하기 위하여 임계마이셀농도(CMC)와 반대이온 결합상수(B)값을 SOC의 겉보기 몰분율($\alpha_1$)을 변화시키면서 측정하였다. SOC/OAC 혼합시스템의 마이셀화에 대한 여러 가지 열역학적 함수값($x_i$, $Y_i$, $C_i$, ${\alpha}_i^M$${\Delta}H_{mix}$)을 비이상적 혼합마이셀화 모델에 의하여 계산하고 분석하였다. 그 결과 이러한 혼합계면활성제의 마이셀화는 이상적 거동으로부터 큰 음의 벗어남을 알 수 있었다. 그리고 SOC,OAC 및 그들 혼합체($\alpha_1$=0.5)의 마이셀화에 대한 열역학적 함수값(${\Delta}G^0_m$, ${\Delta}H^0_m$${\Delta}S^0_m$)을 계산하기 위하여 온도에 따른 CMC 및 B 값의 변화를 측정하였다. 이러한 변화로부터 계산한 열역학적 함수값을 상호 비교함으로써 순수 및 혼합계면활성제의 마이셀화에 대하여 분석하였다.