KR101622246B1 - 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법 및 이를 이용한 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 a) 분자 오비탈(molecular orbital) 분포를 비교할 2개의 분자 오비탈을 선택한 후, 분자 오비탈 분포에 대한 정성적 평가를 하는 단계; b) 상기 2개의 분자 오비탈에 대하여, 각각 하기 i) 내지 v) 단계의 방법에 의해 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계: i) 양자역학 계산법을 이용하여 상기 대상 분자의 분자 오비탈 분포를 계산하는 단계, ii) 상기 대상 분자 구조 내의 분자 중심에서 방사방향(radial direction)으로 N 개의 블록, BL(1) 내지 BL(N)을 만드는 단계, iii) 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))(k 는 블록 번호로서 1 내지 N의 자연수)을 계산하는 단계, iv) 상기 분자 오비탈 비율(BX(k))의 크기를 기준으로 상기 블록을 순차적으로 재배열하여 블록 스펙트럼을 얻는 단계, 및 v) 상기 ii)~iv) 단계를 반복하여 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계; c) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 미리 지정한 임계 블록 영역을 나타내는 부분 블록 집합(subset{ℓ}(ℓ은 블록 스펙트럼의 번호로서 1 내지 Nmul))을 각각 계산하고 임계 블록 영역의 임계 서열값인 R(ℓ)을 구하는 단계; d) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 정량적 평가를 하는 단계; 및, e) 상기 a) 단계의 정성적 평가 및 상기 d) 단계의 정량적 평가를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.

Description

분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법 및 이를 이용한 시스템{Method for Bridging a gap between qualitative and quantitative observation of molecular orbital}
본 발명은 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 상황과 기준에 따라 달라지는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 최대한 반영한 정량적인 평가로 연결하는 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
분자 오비탈(Molecular Orbital, MO)은 분자 내 전자 거동을 이해하고 해석하는데 결정적인 정보를 제공하지만 정량적으로 분자오비탈을 정확하게 평가할 수 있는 방법이 기존에 없었기 때문에 그 중요성에 비해 물성 평가나 물질 개발에 유용하게 이용되지 못했다.
특히, 분자 오비탈에 대한 정성적인 평가는 평가자의 기준이나 상황에 따라 크게 달라질 수 있어 일관성 있는 평가를 할 수 없지만 목적에 따라 주관적인 평가가 중요할 경우가 있다. 예를 들어, 도 1 은 분자 오비탈의 가장 극단적인 분포 차이를 나타내는 이상적인 경우를 나타낸다. 즉, 분자 오비탈이 분자 전체에 고르게 분포된 경우와 분자 오비탈이 분자 구조 내에 전혀 분포하지 않는 경우의 분자 오비탈 분포 차이를 보여준다. 이와 같은 경우는 어떤 평가자가 정성적으로 판단해도 모두 분자 오비탈 차이가 크다라는 같은 평가 결과를 도출할 것이다. 하지만 분자 오비탈이 분포하지 않는 경우는 없기 때문에 이렇게 극명하게 차이가 나는 경우는 없다.
또한, 도 2는 실제적으로 많이 볼 수 있는 분자 오비탈 분포를 나타낸다. 분자 오비탈 차이에 대해서 주관적인 정성적 평가를 할 경우에는 앞의 이상적인 경우와는 다르게 평가자의 기준과 상황에 따라 서로 극단적으로 다른 평가가 나올 수 있다. 전체 구조를 A1부터 A5까지 세분화해서 비교해 보면 일단 전체 구조에 대한 분자 오비탈 패턴은 서로 같지 않다. 분자 오비탈이 분포하고 있는 영역을 세부적으로 살펴보면 5 군데의 세부 영역 중 붉은 색으로 나타낸 세부 영역인 A1~A3까지는 MO-A와 MO-B 모두 분자 오비탈이 분포하고 있고 파란 색으로 나타낸 A4~A5는 MO-A는 분자 오비탈이 분포하지 않지만 MO-B는 분자 오비탈이 고르게 분포하고 있다. 분자 오비탈이 분포하고 있는 A1~A3 중에서도 A2에서 MO-A와 MO-B의 분자 오비탈은 분포 정도가 다르다. 이와 같은 점을 바탕으로 해서 다음과 같은 서로 극단적인 2가지 정성적 판단이 가능하다.
(1) 위의 2개 분자 오비탈은 서로 유사하다. 이와 같은 판단 근거는 5 군데의 세부 영역 중 3 곳에서 분자 오비탈이 분포하는 것이 동일하고 분자 오비탈 분포 차이가 나는 A4와 A5는 가장 작은 aromatic 분자인 phenyl이기 때문에 전체 분자 오비탈 분포 특성에 큰 영향을 주지 않기 때문이다.
(2) 위의 2개 분자 오비탈은 서로 유사하지 않다. 이와 같은 판단 근거는 MO-A와 MO-B에서 모두 분자 오비탈이 분포하는 3곳에서도 분포 차이가 나고 특히 A2에서 분자 오비탈 분포 경향이 큰 차이가 나기 때문이다. 또한 A4와 A5는 MO-A는 분자 오비탈이 전혀 분포하지 않고 MO-B는 분자 오비탈이 잘 분포한다. 이와 같은 점을 감안했을 때 MO-A와 MO-B는 유사하지 않고 서로 다른 분자 오비탈이다.
위에 언급한 서로 극단적인 2가지 정성적 판단 결과는 모두 합당한 근거를 가지고 도출되었기 때문에 모두 다 타당하다고 볼 수 있다. 이와 같이 MO-A와 MO-B와 같은 분자 오비탈 차이에 대해서도 정성적 판단은 합당한 근거만 있다만 전혀 다른 결과를 제공하기 때문에 일관성 있게 체계적으로 이용하기가 어렵다. 하지만 상황에 따라 동일한 분자 오비탈 차이에 대해서 정성적으로 판단할 경우 서로 유사하다고 해야 할 경우도 있고 그렇지 않을 경우도 있다. 예를 들면 앞의 MO-A와 MO-B에 대해서 정성적 판단 허용 오차 (tolerance)가 크다면 서로 유사하다고 볼 수 있고 그와 반대로 오차가 작다면 서로 유사하지 않다고 볼 수 있다. 여기서 정성적 판단 허용 오차는 평가자가 상황이나 목적에 맞게 가지고 있는 평가 기준을 나타낸다. 따라서 동일한 분자 오비탈 분포 차이에 대해서 상황에 따라 유동적인 결과를 제공하는 정성적인 판단을 정량적으로 변환시킬 수 있는 기술이 있다면 물성 평가와 물질 개발에서 정성적 판단을 체계적으로 이용할 수 있어 매우 유용할 것이다.
이와 관련하여, 종래의 기술로 일본 공개특허 2011-173821호가 있으나, 프런티어궤도 이외의 반응성 분자궤도를 고려한 양자학적 계산에 근거해 산출된 분자의 반응성 지표를 이용한 새로운 화학물질의 활성도 예측 방법에 대하여 개시하고 있을 뿐, 상황과 기준에 따라 달라지는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 최대한 반영한 정량적인 평가로 연결하는 데에는 한계가 있다는 문제점이 있다.
JP 2011-173821 A
Analysis of Electron Delocalization in Aromatic Systems: Individual Molecular Orbital Contributions to Para-Delocalization Indexes (PDI). J.Phys. Chem. A. 2006. 110. 11569-11574
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,
동일한 분자 오비탈 분포 차이에 대해서 상황에 따라 유동적인 결과를 제공하는 정성적인 판단을 정량적으로 변환시킬 수 있는 기술을 제공하여, 물성 평가와 물질 개발에서 정성적 판단을 체계적으로 이용함으로써, 신규 물질의 개발에 이용하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은, a) 분자 오비탈(molecular orbital) 분포를 비교할 2개의 분자 오비탈을 선택한 후, 분자 오비탈 분포에 대한 정성적 평가를 하는 단계; b) 상기 2개의 분자 오비탈에 대하여, 각각 하기 i) 내지 v) 단계의 방법에 의해 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계: i) 양자역학 계산법을 이용하여 상기 대상 분자의 분자 오비탈 분포를 계산하는 단계, ii) 상기 대상 분자 구조 내의 분자 중심에서 방사방향(radial direction)으로 N 개의 블록, BL(1) 내지 BL(N)을 만드는 단계, iii) 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))(k 는 블록 번호로서 1 내지 N의 자연수)을 계산하는 단계, iv) 상기 분자 오비탈 비율(BX(k))의 크기를 기준으로 상기 블록을 순차적으로 재배열하여 블록 스펙트럼을 얻는 단계, 및 v) 상기 ii)~iv) 단계를 반복하여 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계; c) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 미리 지정한 임계 블록 영역을 나타내는 부분 블록 집합(subset{ℓ}(ℓ은 블록 스펙트럼의 번호로서 1 내지 Nmul))을 각각 계산하고 임계 블록 영역의 임계 서열값인 R(ℓ)을 구하는 단계; d) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 정량적 평가를 하는 단계; 및, e) 상기 a) 단계의 정성적 평가 및 상기 d) 단계의 정량적 평가를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 분자 오비탈(molecular orbital) 분포를 비교할 2개의 분자 오비탈을 선택한 후, 분자 오비탈 분포에 대한 정성적 평가를 하는 정성적 평가 모듈; b) 상기 2개의 분자 오비탈에 대하여, 각각 i) 양자역학 계산법을 이용하여 상기 대상 분자의 분자 오비탈 분포를 계산하는 단계, ii) 상기 대상 분자 구조 내의 분자 중심에서 방사방향(radial direction)으로 N 개의 블록, BL(1) 내지 BL(N)을 만드는 단계, iii) 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))(k 는 블록 번호로서 1 내지 N의 자연수)을 계산하는 단계, iv) 상기 분자 오비탈 비율(BX(k))의 크기를 기준으로 상기 블록을 순차적으로 재배열하여 블록 스펙트럼을 얻는 단계, 및 v) 상기 ii)~iv) 단계를 반복하여 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 블록화 모듈; c) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 미리 지정한 임계 블록 영역을 나타내는 부분 블록 집합(subset{ℓ}(ℓ은 블록 스펙트럼의 번호로서 1 내지 Nmul))을 각각 계산하고 임계 블록 영역의 임계 서열값인 R(ℓ)을 구하여 데이터를 입력 받는 제1데이터 입력 모듈; d) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 데이터를 입력 받는 제2데이터 입력 모듈; 및 e) 상기 정성적 평가 모듈에서 얻은 정보 및 상기 제2데이터 입력 모듈에서 얻은 정보를 연결하는 연결모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법 에 의하면, BRIQQ-MO (BRIdging a gap between Qualitative and Quantitative observation of Molecular Orbital)를 이용하여 한 개의 분자 오비탈 차이에 대해서 상황과 목적에 따라 다른 결과를 도출하는 정성적 판단을 정량적인 평가로 정확하게 연결시킬 수 있다는 장점이 있으며, 이를 통하여 신규 물질의 개발에 응용할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 서로 다른 분자 오비탈 분포를 갖는 NPB 분자를 나타낸 그림이다.
도 2는 서로 다른 분자 오비탈 분포를 갖는 다른 NPB 분자를 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명에 따른 정성적 평가를 나타낸 그림이다.
도 4는 총 블록 개수가 7개인 블록 스펙트럼 (ℓ=1)과 5개인 블록 스펙트럼 (ℓ=2)에 각각 부분 블록 집합 subset{ℓ}을 표시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정성적 평가를 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 R(ℓ)에 대한 평가 결과를 그림으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 정량적 평가를 나타낸 그림이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법은 a) 분자 오비탈(molecular orbital) 분포를 비교할 2개의 분자 오비탈을 선택한 후, 분자 오비탈 분포에 대한 정성적 평가를 하는 단계; b) 상기 2개의 분자 오비탈에 대하여, 각각 하기 i) 내지 v) 단계의 방법에 의해 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계: i) 양자역학 계산법을 이용하여 상기 대상 분자의 분자 오비탈 분포를 계산하는 단계, ii) 상기 대상 분자 구조 내의 분자 중심에서 방사방향(radial direction)으로 N 개의 블록, BL(1) 내지 BL(N)을 만드는 단계, iii) 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))(k 는 블록 번호로서 1 내지 N의 자연수)을 계산하는 단계, iv) 상기 분자 오비탈 비율(BX(k))의 크기를 기준으로 상기 블록을 순차적으로 재배열하여 블록 스펙트럼을 얻는 단계, 및 v) 상기 ii)~iv) 단계를 반복하여 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계; c) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 미리 지정한 임계 블록 영역을 나타내는 부분 블록 집합(subset{ℓ}(ℓ은 블록 스펙트럼의 번호로서 1 내지 Nmul))을 각각 계산하고 임계 블록 영역의 임계 서열값인 R(ℓ)을 구하는 단계; d) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 정량적 평가를 하는 단계; 및 e) 상기 a) 단계의 정성적 평가 및 상기 d) 단계의 정량적 평가를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명자는 상기 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법을 “BRIQQ-MO (BRIdging a gap between Qualitative and Quantitative observation of Molecular Orbital)”법이라고 명명하였다. 상기 BRIQQ-MO법은 분자 오비탈 차이에 대한 내려진 정성적 판단과 이를 최대한 반영한 정량적 평가 결과를 연결시킴으로써, 정성적 판단을 정량적인 평가로 정확하게 연결시킬 수 있는 방법이다. 이하 BRIQQ-MO법을 자세히 설명한다.
본 발명은 a) 분자 오비탈(molecular orbital) 분포를 비교할 2개의 분자 오비탈을 선택한 후, 분자 오비탈 분포에 대한 정성적 평가를 하는 단계; b) 상기 2개의 분자 오비탈에 대하여, 각각 하기 i) 내지 v) 단계의 방법에 의해 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계: i) 양자역학 계산법을 이용하여 상기 대상 분자의 분자 오비탈 분포를 계산하는 단계, ii) 상기 대상 분자 구조 내의 분자 중심에서 방사방향(radial direction)으로 N 개의 블록, BL(1) 내지 BL(N)을 만드는 단계, iii) 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))(k 는 블록 번호로서 1 내지 N의 자연수)을 계산하는 단계, iv) 상기 분자 오비탈 비율(BX(k))의 크기를 기준으로 상기 블록을 순차적으로 재배열하여 블록 스펙트럼을 얻는 단계, 및 v) 상기 ii)~iv) 단계를 반복하여 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계; c) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 미리 지정한 임계 블록 영역을 나타내는 부분 블록 집합(subset{ℓ}(ℓ은 블록 스펙트럼의 번호로서 1 내지 Nmul))을 각각 계산하고 임계 블록 영역의 임계 서열값인 R(ℓ)을 구하는 단계; d) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 정량적 평가를 하는 단계; 및 e) 상기 a) 단계의 정성적 평가 및 상기 d) 단계의 정량적 평가를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 a)단계는 분자 오비탈(molecular orbital) 분포를 비교할 2개의 분자 오비탈을 선택한 후, 분자 오비탈 분포에 대한 정성적 평가를 하는 단계이다.
상기 2개의 분자 오비탈은 1개 분자 구조의 다른 전자 상태, 또는 2개의 서로 다른 분자 구조에 대해 동일하거나 또는 서로 다른 전자 상태인 것을 특징으로 한다.
도 3에서와 같이, 서로 다른 분자 오비탈 MO-A와 MO-B의 차이에 대해서는 서로 극단적인 정성적 판단을 할 수 있다. 즉, 서로 유사하다라고 판단할 수도 있고 서로 유사하지 않다라고 판단할 수도 있다. 이와 같은 정성적 판단은 앞서 설명했듯이 모두 합당한 근거가 있기 때문에 이러한 극단적 판단 결과는 모두 타당하다. 동일한 분자 오비탈 차이에 대해서 상황과 기준에 따라 달라지는 정성적 판단 결과를 정량적인 평가로 연결하기 위해서는 정량적 평가가 정성적 판단을 최대한으로 반영해서 이루어져야 한다.
상기 b)단계는 본 발명자가 개발한 분자 오비탈 특성 해석 방법인 “AC2B(Assembly of Consecutive Building Block)”법을 이용하는 단계이다.
분자 오비탈은 분자 내에서의 전자의 파동적(wave-like) 거동을 나타내는 수학적인 모사로 정의할 수 있다. 분자 오비탈이 존재하는 영역은 양자역학 계산을 통해 구할 수 있으며, 상기 양자역학 계산 방법으로는 양자역학을 이용한 방법이라면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 물질의 분자 구조에서 계산되는 각 지점에서의 오비탈 파동 함수(orbital wave function, ψ)의 제곱인 전자 밀도(ψ2)의 분포를 통하여 계산하는 것을 사용할 수 있고, 단일지점　에너지（single point energy）　계산　또는　기하학적　최적화　（geometry optimization）　계산을　이용할 수도 있다. 구체적으로, 본 발명의 발명자들은 DFT (Density Functional Theory) 에 근간을 둔 ACCELRYS 사에서 개발한 MATERIAL STUDIO의 DMol3를 이용하여 분자 오비탈을 계산하였고, 분자 오비탈 그림을 생성하기 위해 MATERIAL STUDIO 패키지의 VISUALIZER를 이용하였다.
본 발명에서, 상기 대상 분자 구조는, 지정된 분자 전체 블록 개수(N)에 따라 분자 중심을 기준으로 생성된 N 개의 순차적인 블록의 조합으로 구성된다.
이를 위해, 분자 중심(r=0.0)을 시작점으로 해서 방사방향(radial direction)으로 분자 전체를 포함하는 크기가 가장 큰 RDM (radially discrete mesh)을 계산하고 이때의 크기를 r=1.0으로 지정한다. 상기 RDM은 분자의 중심으로부터 출발해서 방사방향 (radial direction)으로 분자 구조 내의 모든 구성 원자(atom)를 포함하는 메쉬(mesh)를 나타낸다. 상기 RDM에 의한 분자 구조 계산에 있어서, 분자 내 중심(xc, yc, zc)을 구하는 방법은 하기 수학식 1-1 내지 1-3과 같다.
(수학식 1-1)
Figure 112013073956165-pat00001
(수학식 1-2)
Figure 112013073956165-pat00002
(수학식 1-3)
Figure 112013073956165-pat00003
상기 수학식 1-1 내지 1-3에서 NCoord는 분자를 구성하는 원자 좌표의 총 개수를 나타낸다.
블록의 총 개수 N 값은 특별한 제한은 없으나 바람직하게는 3 내지 100의 범위를 갖는다.
상기와 같이 RDM에 의한 분자 구조 계산에 의해, 상기 대상 분자의 전체 분자 구조는 분자 중심으로부터의 거리를 기준으로 블록화될 수 있다.
상기 b)단계는 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))(k 는 블록 번호로서 1 내지 N의 자연수)을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))은 전체 분자 오비탈 중에서 k번째 블록에 연관되어 있는 분자 오비탈이 차지하고 있는 양을 의미한다. 상기 k는 블록의 번호이고 1 내지 N의 자연수이다. 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))은 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈(BMO(k))을 양자역학 계산을 통해 계산하고 이를 통해서 전체 분자 오비탈 합인 SUM을 계산한 다음, 전체 분자 오비탈 합에 대한 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈의 비율(BX(k))을 계산함으로써 구할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는 상기 분자 오비탈 비율(BX(k))의 크기를 기준으로 상기 블록의 조합을 순차적으로 재배열하여 재배열된 블록 스펙트럼을 얻는 단계를 포함할 수 있다. 상기 “재배열된 블록 스펙트럼”은 상기 b) 단계에서 얻은 순차적 블록의 조합(AC2B, Assembly of Consecutive Building Block)을 BX(k)를 기준으로 순차적으로 재배열하여 얻은 순차적 블록의 조합을 의미한다.
상기 b)단계는 상기 ii)~v) 단계를 반복하여 서로 다른 총 블록 개수(AN{ℓ})를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉 상기 b)단계는 양자역학을 이용한 방법을 이용해 계산된 2개의 분자 오비탈에 대해 다양한 총 블록 개수(AN{ℓ})(ℓ은 블록 스펙트럼 번호로서 1 내지 Nmul의 자연수이다)를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 생성하는 단계이다. 상기 Nmul은 1보다 커야 하고 목적에 따라 임의로 지정해 사용할 수 있지만, 바람직하게는 3 내지 12이다. 총 블록 개수(AN{ℓ})도 1보다 큰 자연수라면 임의로 지정해 사용할 수 있지만, 여러 테스트를 통해서 가장 바람직한 범위는 5 내지 15인 것을 확인했다.
본 발명은 c) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 미리 지정한 임계 블록 영역(Critical Block Area, CBA)을 나타내는 부분 블록 집합(subset{ℓ})(ℓ은 블록 스펙트럼 번호로서 1 내지 Nmul의 자연수이다)을 각각 계산하고 임계 블록 영역의 임계 블록값인 R(ℓ)을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 c)단계는 b)단계에서 생성된 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대해 누적 블록 밀도를 이용하여 임계 블록 영역을 나타내는 부분 블록 집합인 서브셋(subset{ℓ})을 각각 계산하고 임계 블록 영역의 임계 블록값인 R(ℓ)을 구하는 단계이다. 상기 ℓ은 블록 스펙트럼 번호로서 1 내지 Nmul의 자연수이다.
상기 임계 블록 영역은 블록 스펙트럼의 전체 블록 집합 중에서 분자 오비탈 특성에 큰 영향을 주는 부분 블록 집합 영역으로 정의된다.
상기 임계 블록 영역은 누적 블록 밀도를 사용해 정의된다. 상기 누적 블록 밀도는 블록 스펙트럼의 첫 번째 블록의 블록 밀도부터 누적된 블록 밀도 값을 나타내고, 상기 블록 밀도는 각 블록에 연관된 블록 오비탈 양을 나타낸다.
누적 블록 밀도가 0%에 가까울수록 분포 차이 계산에 고려되는 분자 오비탈 핵심 블록 영역에서의 블록 밀도가 적어지기 때문에 분자 오비탈 차이가 최소화된 정량적인 평가 결과를 제공하고 이와는 반대로 누적 블록 밀도가 100%에 가까울수록 계산에 고려되는 분자 오비탈 핵심 블록 영역의 블록 밀도가 많아져 분자 오비탈 차이가 최대화된 정량적인 평가 결과를 제공한다. 즉 누적 블록 밀도가 작을 때에는 분자 오비탈 차이가 최소한으로 반영된 정량적 평가 결과를 얻을 수 있고 이와는 반대로 누적 블록 밀도가 클 때에는 분자 오비탈 차이가 최대한으로 반영된 정량적 평가 결과를 얻을 수 있다.
분자 오비탈의 평가 목적에 따라 상기 임계 블록 영역은 누적밀도 0~100%의 값 범위 내에서 다양하게 정의해서 사용할 수 있지만 본 발명의 바람직한 구체예에서는 누적 블록 밀도가 0 내지 30%의 값을 갖는 경우, 30 내지 70% 의 값을 갖는 경우, 70 내지 100% 의 값을 갖는 경우로 임계 블록 영역을 지정해 각 영역에서의 부분 블록 집합의 변화를 측정할 수 있다. 이 때, 상기 블록 스펙트럼의 누적 블록 밀도가 0 내지 30%의 값을 갖는 경우, 30 내지 70% 의 값을 갖는 경우 및 70 내지 100% 의 값을 갖는 경우 중 2 이상의 경우에 대하여, 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 정량적 평가를 할 수 있다.
본 발명은 d) 상기2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 정량적 평가를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 d)단계는 c)단계에서 각각의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산해 부분 블록 집합의 거동을 정량적으로 측정해서 분자 오비탈의 세부 특성을 평가하는 단계이다. 상기 d) 단계는 정량적 평가를 위하여, 상기 2개의 분자 오비탈의 R(ℓ)에 대한 평균값의 차이를 계산할 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이 총 블록 개수가 7개인 블록 스펙트럼 (ℓ=1)에서 첫 번째 블록에서부터 누적된 블록 밀도를 계산해 본 결과 5번째 블록 (빨간색으로 표시)까지가 임계 블록 영역을 나타내는 부분 블록 집합인 subset{1}={1,2,3,4,5}이어서 임계 서열값 R(1)=5이다. 또한 총 블록 개수가 5개인 블록 스펙트럼 (ℓ=2)에서 측정된 부분 블록 집합인 subset{2}={1,2,3,4}이다(R(2)=4).
부분 블록 집합인 subset{ℓ}의 대표 값인 R(ℓ)이 1.0에 가까운 값을 나타낼수록 대다수의 분자 오비탈이 블록 스펙트럼의 상위 블록에만 집중적으로 분포한다는 것을 나타낸다. 이는 분자 오비탈이 분자 구조 내의 특정 영역에만 분포한다는 것을 의미한다.
이와는 다르게 R(ℓ)이 1.0보다 큰 값을 나타내면 분자 오비탈이 여러 개의 블록에 나누어서 골고루 분포하고 있다는 것을 나타낸다. 이는 분자 오비탈이 분자 구조 내에서 고르게 분포하여 넓은 영역에서 전자의 이동이 가능한 것을 의미한다. 계산된 R(1)과 R(2)의 평균값은 4.5이다.
본 발명은 e) 상기 a) 단계의 정성적 평가 및 상기 d) 단계의 정량적 평가를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉 정성적 판단을 통해 분자 오비탈 차이가 없다고 한 경우에는 누적 블록 밀도가 0 내지 30%인 경우, 구체적으로 누적 블록 밀도가 0%에 가까운 경우의 정량적 평가를 연결시킬 수 있고, 이와는 반대로 분자 오비탈 차이가 크다라고 정성적으로 판단한 경우에는 누적 블록 밀도가 70 내지 100%인 경우, 구체적으로 누적 블록 밀도가 100%에 가까운 경우의 정량적 평가를 연결시키면 된다. 분자 오비탈 차이가 정성적으로 판단하기 어렵다고 한 경우에는 누적 블록 밀도가 30 내지 70%인 경우의 정량적인 평가를 연결시키면 된다. 이를 통해 정성적 판단을 정확하게 정량적인 평가로 연결시킬 수 있어 정성적 판단을 체계적으로 이용하는데 큰 역할을 할 것으로 기대된다.
또한, 본 발명은 상기 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법을 이용하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템을 제공한다.
상기 분자 오비탈의 세부 특성 평가 시스템은, a) 분자 오비탈(molecular orbital) 분포를 비교할 2개의 분자 오비탈을 선택한 후, 분자 오비탈 분포에 대한 정성적 평가를 하는 정성적 평가 모듈; b) 상기 2개의 분자 오비탈에 대하여, 각각 i) 양자역학 계산법을 이용하여 상기 대상 분자의 분자 오비탈 분포를 계산하는 단계, ii) 상기 대상 분자 구조 내의 분자 중심에서 방사방향(radial direction)으로 N 개의 블록, BL(1) 내지 BL(N)을 만드는 단계, iii) 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))(k 는 블록 번호로서 1 내지 N의 자연수)을 계산하는 단계, iv) 상기 분자 오비탈 비율(BX(k))의 크기를 기준으로 상기 블록을 순차적으로 재배열하여 블록 스펙트럼을 얻는 단계, 및 v) 상기 ii)~iv) 단계를 반복하여 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 블록화 모듈; c) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 미리 지정한 임계 블록 영역을 나타내는 부분 블록 집합(subset{ℓ}(ℓ은 블록 스펙트럼의 번호로서 1 내지 Nmul))을 각각 계산하고 임계 블록 영역의 임계 서열값인 R(ℓ)을 구하여 데이터를 입력 받는 제1데이터 입력 모듈; d) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 데이터를 입력 받는 제2데이터 입력 모듈; 및 e) 상기 정성적 평가 모듈에서 얻은 정보 및 상기 제2데이터 입력 모듈에서 얻은 정보를 연결하는 연결모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 정성적 평가 모듈에서 상기 2개의 분자 오비탈은 1개 분자 구조의 다른 전자 상태, 또는 2개의 서로 다른 분자 구조에 대해 동일하거나 또는 서로 다른 전자 상태인 것일 수 있다.
상기 블록화 모듈에 있어서, 양자역학 계산법은 물질의 분자 구조에서 계산되는 각 지점에서의 오비탈 파동 함수(orbital wave function, ψ)의 제곱인 전자 밀도(ψ2)의 분포를 통하여 계산하는 것을 사용할 수 있고, 단일지점　에너지（single point energy）　계산　또는　기하학적　최적화　（geometry optimization）　계산을　이용할 수도 있다.
상기 블록화 모듈에 있어서, 전체 분자 구조의 블록화 방법으로 RDM계산방법을 이용할 수 있다.
또한 상기 블록화 모듈에 있어서, 분자 오비탈 비율(BX(k))은 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈(BMO(k))을 계산하고 이를 통해서 전체 분자 오비탈 합인 SUM을 계산한 다음, 전체 분자 오비탈 합에 대한 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈의 비율(BX(k))을 계산함으로써 구할 수 있다.
상기 블록화 모듈의 Nmul은 3 내지 12인 자연수일 수 있다.
상기 제1데이터 입력 모듈의 임계 블록 영역은 블록 스펙트럼의 누적 블록 밀도가 0 내지 30%의 값을 갖는 경우, 30 내지 70% 의 값을 갖는 경우, 70 내지 100% 의 값을 갖는 경우로 나눌 수 있다. 이 때, 상기 블록 스펙트럼의 누적 블록 밀도가 0 내지 30%의 값을 갖는 경우, 30 내지 70% 의 값을 갖는 경우 및 70 내지 100% 의 값을 갖는 경우 중 2 이상의 경우에서, 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 정량적 평가를 할 수 있다.
상기 제2데이터 입력 모듈의 정량적 평가는 상기 2개의 분자 오비탈의 R(ℓ)에 대한 평균값의 차이를 계산함으로써 구할 수 있다.
본 발명에서 모듈(module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로서, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다.
실시예
서로 다른 분자 오비탈을 갖는 NPB(N,N’-Di[(1-naphthyl)-N,N’-diphenyl]-1,1’-(biphenyl)-4,4’-diamine) 분자 오비탈인 MO-A와 MO-B에 대해 평가자의 기준과 상황에 따라 도출될 수 있는 정성적 평가는 도 5에서와 같이 (1) 2개의 분자 오비탈은 서로 유사함, (2) 2개의 분자 오비탈은 서로 차이가 큼, (3) 2개의 분자 오비탈은 정성적으로 판단하기 어려움, 이렇게 3 가지이다.
상기 MO-A와 MO-B에 대하여, Nmul=7 이고 총 블록 개수 (AN{ℓ})는 5부터 11개 사이의 값인 것을 조정조건(preset condition)으로 하고, 블록 스펙트럼의 누적 블록 밀도가 20%의 값을 갖는 경우, 50%의 값을 갖는 경우 및 80%의 값을 갖는 경우에 대하여 본 발명의 BRIQQ-MO법을 적용하였다. 분자 오비탈 MO-A에 대해서 누적 블록 밀도가 20%인 경우의 R(ℓ)의 계산 결과를 도 6에 나타냈고, 각 누적 블록 밀도에 따라 BRIQQ-MO법을 적용해서 얻어진 정량적인 차이를 도 7에 나타냈다.
도 6에서 보는 바와 같이 총 블록 개수를 5부터 11까지 1개씩 증가시킨 7개의 블록 스펙트럼에 대해서 누적 블록 밀도가 20%인 경우에 대한 R(ℓ)을 계산했다. 총 블록 개수가 11개인 경우 ℓ=1인 블록 스펙트럼에서 R(1)은 1.1이고, 블록 개수가 5인 경우 ℓ=7인 블록 스펙트럼에서 R(7)=0.6이었다. 7개의 경우에 대해서 계산된 R(1)¸ R(2), R(3), R(4), R(5)¸ R(6)¸ R(7)의 평균 R(ℓ)을 계산해 본 결과 0.8의 값을 나타냈다.
도 7에서 보는 바와 같이 첫 번째로 누적 블록 밀도가 20%인 경우에서 계산된 MO-A와 MO-B 사이의 정량적 차이는 |1.0-0.8| = 0.2로 MO-A와 MO-B가 매우 유사하다는 것을 나타낸다. 두 번째로 누적 블록 밀도가 80%인 경우의 정량적인 차이는 1.8로 MO-A와 MO-B 사이의 차이가 크다는 것을 나타낸다. 세 번째로 누적 블록 밀도가 50%인 경우의 정량적 차이는 0.7로 그 차이가 크지도 않고 작지도 않은 값을 나타낸다. 이와 같이 각기 3가지 정량적 평가는 3가지 정성적인 판단과 아래의 표에 나타낸 것과 같이 연결할 수 있다.
정성적 판단 정량적 평가
(1) 2개의 분자 오비탈이 서로 유사함 누적블록밀도=20%
(2) 2개의 분자 오비탈은 차이가 큼 누적블록밀도=80%
(3) 2개의 분자 오비탈은 정성적으로 판단하기 어려움 누적블록밀도=50%

상기와 같은 실시예를 통해 BRIQQ-MO는 한 쌍의 분자 오비탈 MO-A와 MO-B에 대한 서로 다른 정성적 판단을 정확하게 정량적 평가로 연결한다는 것을 확인했다.

Claims (20)

  1. a) 분자 오비탈(molecular orbital) 분포를 비교할 2개의 분자 오비탈을 선택한 후, 분자 오비탈 분포에 대한 정성적 평가를 하는 단계;
    b) 상기 2개의 분자 오비탈에 대하여, 각각 하기 i) 내지 v) 단계의 방법에 의해 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계:
    i) 양자역학 계산법을 이용하여 상기 2개의 분자 오비탈의 분포를 계산하는 단계,
    ii) 상기 2개의 분자 오비탈의 분자 구조 내의 분자 중심에서 방사방향(radial direction)으로 N 개의 블록, BL(1) 내지 BL(N)을 만드는 단계,
    iii) 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))(k 는 블록 번호로서 1 내지 N의 자연수)을 계산하는 단계,
    iv) 상기 분자 오비탈 비율(BX(k))의 크기를 기준으로 상기 블록을 순차적으로 재배열하여 블록 스펙트럼을 얻는 단계, 및
    v) 상기 ii)~iv) 단계를 반복하여 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 단계;
    c) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 미리 지정한 임계 블록 영역을 나타내는 부분 블록 집합(subset{ℓ}(ℓ은 블록 스펙트럼의 번호로서 1 내지 Nmul))을 각각 계산하고 임계 블록 영역의 임계 서열값인 R(ℓ)을 구하는 단계;
    d) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 정량적 평가를 하는 단계; 및
    e) 상기 a) 단계의 정성적 평가 및 상기 d) 단계의 정량적 평가를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 2개의 분자 오비탈은 1개 분자 구조의 다른 전자 상태, 또는 2개의 서로 다른 분자 구조에 대해 동일하거나 또는 서로 다른 전자 상태인 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 i) 단계의 양자역학 계산법은 물질의 분자 구조에서 계산되는 각 지점에서의 오비탈 파동 함수(orbital wave function, ψ)의 제곱인 전자 밀도(ψ2)의 분포를 통하여 계산하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 i) 단계의 양자역학 계산법은 단일지점　에너지（single point energy）　계산　또는　기하학적　최적화　（geometry optimization）　계산을　이용하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 iii) 단계의 각각의 블록에 연관된 단계의 분자 오비탈 비율(BX(k))은 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈(BMO(k))을 양자역학 계산을 통해 계산하고 이를 통해서 전체 분자 오비탈 합인 SUM을 계산한 다음, 전체 분자 오비탈 합에 대한 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈의 비율(BX(k))을 계산함으로써 구하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 ⅱ) 단계의 N 값은 3 내지 100의 범위 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 b) 단계의 Nmul은 3 내지 12인 자연수인 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 c) 단계의 임계 블록 영역은 블록 스펙트럼의 누적 블록 밀도가 0 내지 30%의 값을 갖는 경우, 30 내지 70% 의 값을 갖는 경우 또는 70 내지 100% 의 값을 갖는 경우로 나누는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 블록 스펙트럼의 누적 블록 밀도가 0 내지 30%의 값을 갖는 경우, 30 내지 70% 의 값을 갖는 경우 및 70 내지 100% 의 값을 갖는 경우 중 2 이상의 경우에서, 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 정량적 평가를 하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 d) 단계의 정량적 평가는 상기 2개의 분자 오비탈의 R(ℓ)에 대한 평균값의 차이를 계산함으로써 구하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 방법.
  11. a) 분자 오비탈(molecular orbital) 분포를 비교할 2개의 분자 오비탈을 선택한 후, 분자 오비탈 분포에 대한 정성적 평가를 하는 정성적 평가 모듈;
    b) 상기 2개의 분자 오비탈에 대하여, 각각 i) 양자역학 계산법을 이용하여 상기 2개의 분자 오비탈의 분포를 계산하는 단계, ii) 상기 2개의 분자 오비탈의 분자 구조 내의 분자 중심에서 방사방향(radial direction)으로 N 개의 블록, BL(1) 내지 BL(N)을 만드는 단계, iii) 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈 비율(BX(k))(k 는 블록 번호로서 1 내지 N의 자연수)을 계산하는 단계, iv) 상기 분자 오비탈 비율(BX(k))의 크기를 기준으로 상기 블록을 순차적으로 재배열하여 블록 스펙트럼을 얻는 단계, 및 v) 상기 ii)~iv) 단계를 반복하여 서로 다른 총 블록 개수를 가지는 Nmul개의 블록 스펙트럼을 얻는 블록화 모듈;
    c) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 미리 지정한 임계 블록 영역을 나타내는 부분 블록 집합(subset{ℓ}(ℓ은 블록 스펙트럼의 번호로서 1 내지 Nmul))을 각각 계산하고 임계 블록 영역의 임계 서열값인 R(ℓ)을 구하여 데이터를 입력 받는 제1데이터 입력 모듈;
    d) 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 데이터를 입력 받는 제2데이터 입력 모듈; 및
    e) 상기 정성적 평가 모듈에서 얻은 정보 및 상기 제2데이터 입력 모듈에서 얻은 정보를 연결하는 연결모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 2개의 분자 오비탈은 1개 분자 구조의 다른 전자 상태, 또는 2개의 서로 다른 분자 구조에 대해 동일하거나 또는 서로 다른 전자 상태인 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 i) 단계의 양자역학 계산법은 물질의 분자 구조에서 계산되는 각 지점에서의 오비탈 파동 함수(orbital wave function, ψ)의 제곱인 전자 밀도(ψ2)의 분포를 통하여 계산하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 i) 단계의 양자역학 계산법은 단일지점　에너지（single point energy）　계산　또는　기하학적　최적화　（geometry optimization）　계산을　이용하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템.
  15. 청구항 11에 있어서, 상기 iii) 단계의 각각의 블록에 연관된 단계의 분자 오비탈 비율(BX(k))은 상기 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈(BMO(k))을 양자역학 계산을 통해 계산하고 이를 통해서 전체 분자 오비탈 합인 SUM을 계산한 다음, 전체 분자 오비탈 합에 대한 각각의 블록에 연관된 분자 오비탈의 비율(BX(k))을 계산함으로써 구하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템.
  16. 청구항 11에 있어서, 상기 ⅱ) 단계의 N 값은 3 내지 100의 범위 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템.
  17. 청구항 11에 있어서, 상기 블록화 모듈의 Nmul은 3 내지 12인 자연수인 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템.
  18. 청구항 11에 있어서, 상기 제1데이터 입력 모듈의 임계 블록 영역은 블록 스펙트럼의 누적 블록 밀도가 0 내지 30%의 값을 갖는 경우, 30 내지 70% 의 값을 갖는 경우, 70 내지 100% 의 값을 갖는 경우로 나누는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 블록 스펙트럼의 누적 블록 밀도가 0 내지 30%의 값을 갖는 경우, 30 내지 70% 의 값을 갖는 경우 및 70 내지 100% 의 값을 갖는 경우 중 2 이상의 경우에서, 상기 2개의 분자 오비탈의 Nmul개의 블록 스펙트럼에 대하여 계산된 Nmul개의 R(ℓ)에 대한 평균값과 표준편차를 계산하여 정량적 평가를 하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2데이터 입력 모듈의 정량적 평가는 상기 2개의 분자 오비탈의 R(ℓ)에 대한 평균값의 차이를 계산함으로써 구하는 것을 특징으로 하는 분자 오비탈에 대한 정성적 판단을 정량적 평가로 연결하는 시스템.
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