포항공대, 합성촉매 개발로 금·은 대체 길 열었다

포항공대 화학공학과 한정우 교수팀이 제일원리 계산을 통해 전기화학적 이산화탄소 환원 반응을 위한 촉매 스크리닝 시스템을 개발했다. 왼쪽부터 한정우 교수, 박병준, 이예찬, 잉 왕 박사.(포항공대제공)2021.10.27/© 뉴스1

(포항=뉴스1) 최창호 기자 = 포항공대 연구팀이 전기화학적 이산화탄소 환원 반응을 위한 촉매 스크리닝 시스템을 개발했다.

27일 포항공대에 따르면 한정우 교수와 잉왕 박사, 박병준·이예찬 박사과정 연구팀이 개발한 촉매 스크리닝 시스템을 이용하면 전기화학적 전위에 따른 활성과 선택성의 변화를 성공적으로 예측할 수 있다.

한 교수팀은 촉매 스크리닝 시스템 개발에 밀도범함수 이론을 적용해 촉매의 선택성, 활성, 구조적 안정성에 대한 계산 결과를 토대로 23개의 금속 질소 탄소계 촉매 중 철, 코발트, 니켈 등 금속 3개를 촉매로 합성했다.

합성한 촉매는 금, 은 같은 비싼 금속을 대체해 생산 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.

촉매 스크리닝 시스템 개발에 사용한 제일원리 계산은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 금속 질소 탄소계 촉매를 평가하고 선별하는 체계화된 시스템이다.

한 교수는 "제일원리 계산으로 구축한 촉매 스크리닝 시스템을 이용하면 비용과 시간이 소모되는 실험 과정을 줄여 합리적으로 촉매를 설계할 수 있다"며 "이산화탄소 전환용 촉매뿐 아니라 다양한 에너지 분야의 촉매 연구에 응용이 가능해 에너지 문제 해결에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

이 연구 결과는 세계적인 나노 분야 학술지인 '스몰'의 표지논문으로 실렸다.

choi119@news1.kr