• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권6호
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• pp.2079-2091
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• 2024

In this paper, a model is developed for calculating pH in the presence of organic impurities due to dissolution of paint and/or continuous injection of organic impurities in the sump. The model is implemented in the AnCheBi code for the analysis of chemical behaviors of the iodine in the containment when the pH changes during a severe accident. Validation of the model is performed with P10T2 and P11T1 experiments carried out by AECL in Canada under the BIP project. Importance analyses of the pH calculation model in the AnCheBi code are then performed with the aforementioned experimental data via Latin hypercube sampling on the reaction coefficients, sensitivity analyses of AnCheBi, and calculation of the correlation coefficients between the reaction coefficients and figure of merits (the pH and the concentrations of the various iodine species). From the importance analyses, we provide the sensitivity of the pH calculation model to the change of pH and the concentrations of the various iodine species and the reaction coefficients related with the dominant phenomena underlying the change of pH and the concentrations of the species.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권5호
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• pp.1021-1025
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• 2009

A novel supramolecular network containing binuclear copper unit $[Cu(phen)_{2}({\mu}-ID\;A)Cu(phen){\cdot}(NO_{3})](NO_{3}){\cdot}4(H_{2}O)$ (1) was synthesized through the self-assembly of iminodiacetic acid ($H_2IDA$) and 1,10-phenanthroline (phen) in the condition of pH = 6. It has been characterized by the infrared (IR) spectroscopy, elemental analysis, single crystal X-ray diffraction, and thermogravimetric analysis (TGA). 1 shows a 2-D supramolecular structure assembled through strong and unique $\pi-\pi$ packing interactions. Density functional theory (DFT) calculations show that theoretical optimized structures can well reproduce the experimental structure. The TGA and powder X-ray diffraction (PXRD) curves indicate that the complex 1 can maintain the structural integrity even at the loss of free water molecules. The magnetic property is also reported in this paper.

• 대한화학회지
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• 제64권6호
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• pp.350-353
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• 2020

물 분자내의 OH 신축진동(stretching vibration) 운동을 나타내는 정규모드(normal mode)와 국소모드(local mode) 진동수들을 비교하여 수소결합한 물 분자에 대한 국소모드에 기반한 계산의 타당성을 조사하였다. 물 분자의 단량체, 이합체, 삼량체에 대한 계산을 수행하여 분자 클러스터 크기가 커짐에 따라 국소모드 진동수, 국소모드의 비조화성, 그리고 국소모드와 정규모드 진동수들의 유사성이 어떤 경향성을 보이는지 순이론적 양자화학 계산 방법으로 연구하였다. 단량체에서 삼량체로 분자의 갯수가 증가할수록 OH 결합의 비조화성은 증가하며 국소모드와 정규모드 진동수 간의 차이는 줄어드는 것으로 나타났다. 따라서, 응축상에 존재하는 물 분자들의 OH 신축 진동수의 이론적 계산은 비조화성을 쉽게 다룰 수 있는 국소모드에 기반한 방식이 적절할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1515-1517
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• 2002

$MnO_2$ is used for the oxide electrode of electrochemical equipments because of its good electric conductivity and low oxygen overpotential. The effect of additives on the properties of $MnO_2$ has been investigated to enhance the electric conductivity and the stability in an acid solution. In this research, the effect of Ni addition on ${\beta}-MnO_2$ was studied by the theoretical quantum chemical method. The calculation was carried out by the discrete variation $X{\alpha}$ method, which is a sort of the first principle method and use Hatre-Fock-Slater approximation. The electron energy level, the density of state, the bond overlap population, the charge density distribution and the net ionic transfer between cations and anions were calculated and discussed. The used cluster model was $(Mn_{10}NiO_{44})^{-44}$.

• 공업화학
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• 제7권2호
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• pp.321-325
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• 1996

$Cu^{n+}$ 교환된 Y형 제올라이트 상에서 진행되는 NO분해반응의 특성을 양자화학적 계산을 통해 해석하였다. 제올라이트내 양이온 자리를 나타내는 Cluster모델들에 대해 CNDO/2와 같은 이론적 계산을 수행하여 전체에너지, LUMO에너지 및 Wiberg결합차수값들을 얻었다. 각 모델들의 전체에너지와 결합차수값들을 통해 제올라이트 골격내 $Cu^{n+}$ 양이온 자리에서의 NO분해반응에 대한 반응기구를 고찰하였다. 제안된 분자모델들은 각기 다른 Si/Al비와 $Cu^+$ 및 $Cu^{2+}$ 교환된 양이온의 경우로 구분하여 고찰하였다. LUMO에너지의 계산을 통해 모델분자들의 L산성도를 해석하였다. NO분해반응의 메카니즘은 NO의 흡착, $N_2$ 및 $O_2$로의 분해, $N_2$ 및 $O_2$의 탈착의 단계가 연속적으로 진행될 가능성이 있었다. 양이온 자리에서 $Cu^{2+}$는 $Cu^+$ 보다 더 강한 L산성을 나타내었다.

• 한국광물학회지
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• 제20권4호
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• pp.313-325
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• 2007

본 연구에서는 점토광물 표면 클러스터의 크기와 결정학적 위상이 전자 밀도와 자기 차폐 텐서에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 캐올리나이트 규산염 층을 대표하는 세 개의 서로 다른 위상의 모델 클러스터와 벤질 알코올과의 상호작용에 대해 다양한 수준의 양자화학 계산을 수행하였다. 모델 클러스터 1은 단순화된 7개의 규산염 고리로 이루어졌고, 모델 클러스터 2는 결정학적 위상을 가진 7개의 규산염 고리로 이루어졌으며, 모델 클러스터 3은 세 개의 규산염 고리와 팔면체 고리로 이루어져 있다. 멀리켄 전하 계산 결과 벤질 알코올과의 반응 후의 상대적인 전자 밀도 이동의 크기는 모델클러스터 3의 사면체 쪽 > 모델 클러스터 1 > 모델 클러스터 2 > 모델 클러스터 3의 팔면체 쪽의 순으로 계산되었다. 또한 벤질 알코올과 강한 수소 결합을 하는 원자들의 전자 밀도 이동이 상대적으로 크다 벤질 알코올 흡착 전에 대한 사면체 표면 원자들의 자기 차폐 텐서 결과는 결정학적 위상을 고려하지 않은 경우 표면 중심으로부터의 거리가 비슷한 산소들끼리 유사한 등방 자기 차폐 텐서 값들을 갖고, 결정학적 위상을 고려한 경우는 결정학적으로 서로 다른 산소 자리(O3, O4, O5)에 대해 각각 $228.2{\pm}3.9,\;228.9{\pm}3.4,\;222.3{\pm}3.0ppm$으로 계산되었다. 흡착 전후의 산소 원자의 화학 차폐의 차이는 알코올과 근접한 산소들에서 약 $1{\sim}5.5ppm$ 정도의 변화가 나타나며 이러한 변화는 최근의 고분해능 이차원 핵자기공명분광 분석을 이용하면 실험으로 관찰할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 모델 클러스터 2의 화학 차폐의 변화는 모델 클러스터 1보다 상대적으로 큰 특징을 보인다. 전자밀도 이동과 화학 차폐의 변화는 약한 양의 상관관계를 가진다. 이러한 결과들은 캐올리나이트 규산염 사면체 층과 벤질 알코올이 약한 수소 결합과 벤젠 고리와 규산염 층 산소 원자들의 약한 정전기적 힘에 의해 흡착되고 있음을 보여준다. 본 연구는 점토광물과 유기물에 대한 양자 화학 계산에서 클러스터 크기와 결정학적 위상이 고려되어야 함을 제시한다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제21권1호
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• pp.21-31
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• 2022

Potentiodynamic polarization, EIS measurements, quantum chemical calculations, and molecular dynamic simulations were used to investigate the corrosion behavior of mild steel in 0.5 M aqueous hydrochloric acid medium in the presence or absence of nystatin drug. Potentiodynamic tests suggested that this molecule could act as a mixed inhibitor due to its adsorption on the mild steel surface. The objective of this study was to exploit theoretical calculations to gain a better understanding mechanism of inhibition. Calculating the adsorption behavior of the investigated molecule on Fe (1 1 0) surface was accomplished using Monte Carlo simulation. Molecules were also investigated using Density Functional Theory (DFT), specifically PBE functional, in order to identify the link between molecular structure and corrosion inhibition behavior of the compound under investigation. Adsorption energies between nystatin and iron were estimated more accurately by utilizing Molecular Mechanics calculation with Periodic Boundary Conditions (PBC). Estimated theoretical parameters significantly assisted our understanding of the corrosion inhibition mechanism exhibited by this molecule. They were found to be in accord with experimental results.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권10호
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• pp.2889-2894
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• 2013

A new complex [$Ni(phen)(C_9H_8Br_2NO_3)_2{\cdot}2CH_3OH{\cdot}2H_2O$] [phen: 1,10-phenanthroline $C_9H_8Br_2NO_3$: 3,5-dibromo-L-tyrosine] was synthesized and characterized by IR, elemental analysis and single crystal X-ray diffraction. X-ray crystallography shows that Ni(II) ion is six-coordinated. The Ni(II) ion coordinates with four nitrogen atoms and two oxygen atoms from three ligands, forming a mononuclear Ni(II) complex. The crystal crystallizes in the Orthorhombic system, space group $P2_12_12$ with a = 12.9546 ${\AA}$, b = 14.9822 ${\AA}$, c = 9.9705 ${\AA}$, V = 1935.2 ${\AA}$, Z = 1, F(000) = 1008, S = 0.969, ${\rho}_{calcd}=1.742g{\cdot}cm^{-3}$, ${\mu}=4.688mm^{-1}$, $R_1$ = 0.0529 and $wR_2$ = 0.0738 for 3424 observed reflections (I > $2{\sigma}(I)$). Theoretical study of the title complex was carried out by density functional theory (DFT) method and the B3LYP method employing the $6-3l+G^*$ basis set. The energy gap between HOMO and LUMO indicates that this complex is prone to interact with DNA. CCDC: 908041.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권2호
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• pp.195-200
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• 2002

Fluorescence excitation spectrum of the trans.trans-1,3,5,7-octatetraene(OT)-Xe van der Waals clusters formed in supersonic jet expansions has been obtained. The transition lines corresponding to the van der Waals cluters of OT with Xe are observed in the lower frequency side of the OT band origin. Based on the spectral shifts, fluorescence lifetimes, and concentration dependence of the peak intensities, most of the transition lines are assigned to the $OT-Xe_n$ (n = 1, 2, 3, 4) clusters. Long progressions of a van der Waals vibrational mode are observed for n = 1, 2, 3 and 4 clusters and assigned to rocking of the OT moiety with respect to the Xe atom with the help of ab initio quantum mechanical calculation.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권12호
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• pp.3727-3732
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• 2013

The interaction between metalloporphyrins and diazine tautomers was investigated using quantum chemistry method. The results showed that the metal atom in the metalloporphyrin was not coplanar with porphin ring, and zinc porphyrin has the most extent of its non-coplanar nature. The most stable complex in nine complexes was iron porphyrin. NBO analysis indicated that the interaction between the lone pair of electrons on the nitrogen atom and the unoccupied lone pair orbital of metal contributes significantly to the stability of the complexes. Through the conceptual DFT parameter and Fukui dual descriptor, the thermodynamic stability and reactivity of complexes were analyzed. The density difference function (DDF) analyzes were performed to explore the rearrangement of electronic density after the coordination interaction. NICS calculation indicated that metalloporphyrin aromaticity was reduced after the coordination interaction, and aromaticity of diazine tautomer was increased along direction vector of the coordination interaction force.