• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2017.03a
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• pp.172-174
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• 2017

메탄올 용매 내에서 1,2-dichloroethane ($C_2H_4Cl_2$)의 photo-induced halogen elimination 과정을 계산화학적 방법으로 분석하였다. 특히 실험적 방법으로 분석이 까다로운 중간체 및 반응 메커니즘 분석에 집중하였다. DFT(${\omega}B97XD$ / aug-cc-pVTZ) 계산을 기반으로 진행하였으며, 추가적인 분석을 위해 중간체 샘플링 프로그램이 사용되었다. 그 결과 $C_2H_4Cl_2$ 반응계와 유사하게 bridged 형태의 중간체가 생성되는 것을 확인하였다. 또한 반응물, 생성물, 중간체 2개 및 transition states 2개로 구성된 반응 메커니즘을 밝혀내었다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.39 no.1
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• pp.29-34
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• 1995

The rates for the oxidation reaction of l-ascorbic acid by Cu(Ⅱ)-polyamine complexes were measured by Onish's method at the pH 4.6. The oxidation process of l-ascorbic acid is proposed to occur by the inner-sphere mechanism that involves the formation of a Cu(Ⅱ)-ascorbic acid complex and electron transfer at the rate-determining step.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.186.2-186.2
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• 2014

최근 친환경 에너지에 대한 관심이 증폭되면서 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 음극(anode) 물질의 경우 기존의 흑연(graphite)보다 이론적 용량이 약 10배 이상 높은 실리콘(Silicon)에 대한 관심이 매우 높다. 하지만 Si의 경우 리튬 충전거동 시 400% 이상의 부피팽창으로 몇 번의 충전/방전 싸이클(cycle)에 전극이 파괴되는 문제점을 지니고 있다. 이를 극복하기 위해 Si 나노선이 고려되고 있다. 우수한 전극특성을 갖는 Si 소재를 개발하기 위해서는 원자단위에서 Si 나노선의 리튬 충전 메커니즘을 살펴보는 것이 매우 중요하다. 하지만 기존의 시뮬레이션 기법으로는 Si 나노선의 볼륨팽창에 관한 메커니즘과 리튬 충전과정에서의 상변화(결정질에서 비정질) 과정을 설명하기는 기술적으로 매우 힘들다. 고전적인 분자동역학 방법의 경우 실제 나노스케일을 고려할 수 있지만, empirical potential로는 원자들간의 화학반응을 제대로 묘사할 수 없다. 한편 양자역학에 기반을 둔 제일원리방법의 경우 계산의 복잡성으로 현재의 컴퓨터 환경에서는 나노스케일에서 원자들의 동역학적인 거동을 연구하기 매우 힘들다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해 실제 나노스케일에서 원자간 화학반응을 예측할 수 있는 Si-Li 시스템의 Reactive force field를 개발하였고, 분자동역학 계산방법을 이용하여 Si 나노선의 Li 충전 메커니즘을 규명하였다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.40 no.1
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• pp.81.4-82
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• 2015

ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)의 고분해능 분광관측을 통해 천체에 존재하는 분자에 관한 다양한 정보를 얻을 수 있었고, 이러한 분자들을 형성하는 화학적 반응 메커니즘을 이해하는 것이 천체 현상을 이해하는 데 중요한 부분을 차지하게 되었다. 이러한 노력의 일환으로, 천체에서의 화학반응을 연구하기 위한 몇몇 코드가 개발되었는데 그중에 대표적인 것이 Astrochem 코드이다. 이 코드는 천체에 존재 할 수 있는 화학물질들의 분포변화를 시간에 따른 함수로 계산하는데, 이를위해 다양한 분자들을 형성하는 것으로 알려진 화학반응 데이터베이스인 KIDA, OSU를 활용한다. 이번 포스터에서는 Astrochem 코드를 이용해 얻을 수 있는 결과인 비교적 간단한 분자들의 시간에 따른 분포 변화를 발표한다. 향후 연구 방향은 유체역학 코드와 Astrochem 코드를 결합한 유체-천체화학 코드를 개발하는 것이며 이를 활용해 유체역학 현상이 다양한 분자들의 분포 변화에 어떠한 영향을 미치는지를 연구할 것이다. 이를 통해 보다 정확하게 천체 현상들을 예측 및 재현 가능할 것으로 기대된다.

• Optical Science and Technology
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• v.8 no.3
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• pp.10-17
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• 2004

화학 반응은 원자나 분자가 서로 작용하여 결합이 분해되거나 생성되는 동적인 과정이다. 일반적으로 이러한 동적인 과정은 매우 빠른 시간 내에 일어나기 때문에 (보통수 펨토초에서 수 피코초 내에 일어난다) 화학 반응 도중에 나타나는 중간체(transient structure)의 구조 변화나 분자의 움직임을 실시간으로 잡기 위해서는 매우 높은 시간 분해능이 필요하다. 이러한 중간체의 구조 동역학(structural dynamics)은 그 대상이 되는 분자의 화학적/생물적 기능에 매우 중요한 정보를 제공하기 때문에 실시간 분자 동역학 연구는 복잡한 화학적/생물적 시스템의 메커니즘 규명 연구에 필수적이라고 할 수 있다. (중략)

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.53 no.5
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• pp.499-504
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• 2009

Metals have often played important roles to some enzymatic reactions that are essential to biological processes. Therefore many scientists have studied the reaction mechanisms of catalytic reactions in metaloenzymes for many years. Methane MonoOxygenase (MMO) is an enzyme that oxidize methane to methyl alcohol. Recently Tolman et al. studied a model reaction for MMO, which is a hydroxide transfer reaction in Bis-($\mu$-oxo)-dicopper complex, and suggested several possible mechanisms. Later a two-step mechanism, which is hydrogen transfer followed by hydroxide rebound, was proposed from theoretical studies. In this study we calculated the reactant, product, and the transition state structures, and energetics of the first hydrogen transfer reaction using various DFT methods including recently developed the MO6 family of DFT, namely, MO6, MO6L, and MO6-2X. We found that the M06/6-31G(d,p)/LANL2DZ method reproduce the experimental XRD structure of reactants very well. The TS structures, barrier heights, and reaction energies depend very much on the size of the basis sets.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.31 no.8
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• pp.627-634
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• 2009

This study was done to find out the formation mechanism of chlorate by electrochemical process using chloride ion ($Cl^-$) as an electrolyte. Firstly, the effective factors such as pH and initial chloride concentration were figured out to see the formation property of chlorate during electrolysis. And the relation of free chlorine, and mixed oxidants such as OH radical and ozone with chlorate were estimated to concretize the formation mechanism. As a result, it was found that the major reaction of chlorate formation would be electrochemical reaction with free chlorine, and also the direct oxidation of chloride ion and the reaction by OH radical were participated in the formation of chlorate. Moreover, it was observed that formed chlorate was oxidized to perchlorate. Lastly, the optimum condition was recommended by comparing free chlorine with chlorate concentration during the electrochemical process with the different electrode separation.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.371-383
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• 2014

이 연구에서는 팔라듐 착물 $Pd(PPh_3)_2$을 사용한 bromotoluene과 morpholine간의 coupling reaction (Buchwald-Hartwig amination) 반응 메커니즘을 계산화학적 방법을 이용하여 연구하였다. 용매화 자유에너지를 고려한 중간체 에너지를 비교하였으며, 반응물질이 o-bromotoluene 일 때와 p-bromotoluene 일 때, 반응 중간체로 monophosphine 착물이 형성되는 경우와 bisphosphine 착물이 형성되는 경우를 비교하였으며, 반응 중간체로 bisphosphine 착물이 형성되는 경우 cis 이성질체가 중간체인 경우와 trans 이성질체가 중간체인 경우를 비교하였다. 그 결과, 반응물로 p-bromotoluene을 사용할 때 o-bromotoluene을 사용할 때보다 중간체가 상대적으로 더 안정하여 더 좋은 수득률을 얻을 수 있을 것으로 예상되었다. 또한 $Pd(PPh_3)_n(o-tolyl)(N(CH_2CH_2)_2O)$ (n=1 또는 2) 중간체를 제외하고는 모든 경우에서 bisphosphine 중간체가 형성되는 반응경로가 더 안정한 것으로 밝혀졌다. 그리고 $Pd(PPh_3)_2ArBr$의 경우 trans 이성질체가 cis 이성질체보다 안정하지만 $Pd(PPh_3)_2Ar(N(CH_2CH_2)_2O)$의 경우 반대로 cis 이성질체가 trans 이성질체보다 안정한 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.1
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• pp.114-123
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• 2002

A supersonic rocket plum flowfield of kerosene/liquid-oxygen based propulsion system has been analysed using the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations coupled with a 9-species 14-reaction finite-chemistry model. The result were compared with chemically frozen flow solution to investigate the effect of finite-rate chemistry on the plume flowfield. The computations were performed using a commercial CFD software, FLUENT 5. The finite-rate chemistry solution exhibited higher temperature caused by the reactions within the nozzle. All the chemical reactions within the plum were dominated only in the shear layer and behind the barrel shock reflection region where the temperatures are high and the effect of finite-rate chemical reactions on the flowfield was found to be insignificant. However, the present plume computation including the finite-rate chemical reaction within the plume has revealed major reactions occurring in the plum and their reaction mechanisms.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.22 no.3
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• pp.308-311
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• 2011

The reaction mechanism of selective catalytic reduction of NOx over sewage sludge char impregnated with MnOx using $NH_3$ as the reducing agent was investigated. The active Mn phase was shown to be $Mn_3O_4$ from the XRD analysis. Adsorption was the dominant NOx removal mechanism at low temperatures below $150^{\circ}C$ although reduction reaction also contributed partly to the NOx removal at $100{\sim}150^{\circ}C$. The reaction rate constants of NOx removal over non-impregnated and MnOx-impregnated active chars were compared based on experimental results. The MnOx-impregnated char was shown to have a higher reaction rate constant and a higher NOx removal efficiency due to a higher collision coefficient and a lower activation energy. The activation energy for both chars was shown to be relatively low (10~12 kJ/mol) under the experimental conditions of this study.