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과학28

무풍에어컨 원리, 바람 없이 시원한 이유와 전력 소모량이 적은 이유, 장단점 쉽게 알아보자! 밤에도 푹푹 찌는 여름철, 에어컨은 선택이 아니라 필수라고 할 수 있는데요. 하지만 집에서 온종일 에어컨을 틀어 놓고 있자니 전기세가 걱정되기도 합니다. 요즘 나오는 에어컨이 전력 효율이 높다고는 해도 말이죠. 그런데 최근 주목받고 있는 무풍에어컨 같은 경우 일반 에어컨에 비해 전력 소모량이 훨씬 낮다고 하니 관심이 갈 수밖에 없죠. 방을 시원하게 만드는 것은 똑같은데 왜 무풍에어컨이 전기를 더 적게 사용할까요? 그리고 어떻게 바람을 내보내지 않고도 방 안을 시원하게 만들 수 있는 걸까요? 바로 알아보도록 하겠습니다. 일반 에어컨의 원리 무풍에어컨과 비교해보기 위해 먼저 일반 에어컨의 원리에 대해 알아보겠습니다. 우리가 일반적으로 사용하는 에어컨의 경우, 실외기에서 바깥의 공기를 끌어온 뒤 이를 냉각하고.. 2022. 8. 12.
밀도범함수이론에 사용되는 역격자, Brillouin zone 및 k-point 에 대한 설명 밀도범함수이론을 실제로 푸는 과정에서 중요한 개념 중 하나가 역격자 공간 및 k-point이다. 밀도범함수이론을 풀 때 우리는 3차원 공간상에 있는 원자들을 역격자 공간으로 이동시키게 되며, 이 개념은 대부분의 고체 물리에 적용된다. 고체의 경우, 특정한 원자 구조가 반복되는 형태로 이루어져 있으며, 이를 Periodic Boundary Condition (PBC)라고 한다. 우리가 이렇게 규칙적으로 반복되는 구조에 대하여 Schrodinger 방정식을 풀 경우, 그 해는 Bloch's theorem을 만족해야 한다. Bloch's theorem을 간략하게 설명하면, 반복되는 단위격자(Unit cell) 각각에 대해 동일한 위치에 해당하는 지점의 물리적 값은 동일하다는 이론이다. 자세한 식을 적지는 않겠.. 2022. 7. 13.
밀도범함수이론에 사용되는 Pseudopotential에 대해 Pseudopotential은 밀도범함수이론을 통해 Schrodinger 방정식을 푸는 과정에서, 실제 원자에 존재하는 Core electron (원자핵과 인접한 위치에 존재하는 전자로, 일반적으로 최외각전자보다 안쪽에 있는 전자들은 core electron이라고 간주한다) 부분을 간략화한, 변형된 형태의 Potential이다. Core electron의 경우 물리적으로 파동함수가 빠르게 진동하는데, 이러한 경우 우리가 수치적으로 Schrodinger 방정식을 풀 때 사용하는 방법인 Fast Fourier Transform(FFT)을 사용하는 과정에서 더 촘촘한 Grid가 필요하다. 따라서 계산량이 더 증가하게 된다. 다행히, 우리가 Schrodinger 방정식을 통해 계산하고자 하는 특성들은 최외각전자.. 2022. 7. 10.
LDA, GGA 대비 정확도가 높은 Exchange-correlation functional 소개 저번 포스팅에서는 DFT에서 사용하는 Exchange-correlation functional에 대해 알아보고, 일반적으로 가장 많이 사용하는 Exchange-correlation functional 두 가지, Local Density Approximation (LDA) 및 Generalized Gradient Approximation (GGA) 에 대해 간단히 살펴보았다. 그리고 이들보다 더 복잡한 형태의 Exchange-correlation functional, 즉 Meta-GGA 및 Hyper-GGA 라는 것도 있다는 것을 짧게 소개했는데, 이번 포스팅에서는 이들에 대해 좀 더 자세히 알아보도록 하겠다. 그 전에, 지금까지 소개한 Exchange-correlation functional을 분류하는 .. 2022. 7. 7.