탄소중립 실현을 위한 에너지 분야의 공정·설비 설계 핵심 역량을 갖춘 코딩·디자인 융합 인재 양성ㅇ 저탄소 설비 및 공정기술 혁신을 위한 인력 양성ㅇ 기본설계 및 시뮬레이션 코딩 능력 향상ㅇ 에너지 산학 협력 기반 구축
저탄소
설비
공정
지속가능성
융합인력양성
2
2023년 3월-2027년 12월
|1,028,400,000원
디지털기반 지속가능 에너지 공정혁신 융합대학원
탄소중립 실현을 위한 에너지 분야의 공정·설비 설계 핵심 역량을 갖춘 코딩·디자인 융합 인재 양성ㅇ 저탄소 설비 및 공정기술 혁신을 위한 인력 양성ㅇ 기본설계 및 시뮬레이션 코딩 능력 향상ㅇ 에너지 산학 협력 기반 구축
저탄소
설비
공정
지속가능성
융합인력양성
3
주관|
2022년 5월-2024년 2월
|66,159,000원
촉매 선택도 향상을 위한 핫전자 이동 기반의 금속-산화물 하이브리드 나노촉매 개발
▶ 금속-산화물 나노소자를 이용한 핫전자 이동의 정량적인 검출: 앞서 개발한 금속-산화물 하이브리드 촉매에서 광에너지 하에 핫전자의 이동에 의한 선택도향상을 관찰했다면, 이 핫전자의 이동이 정량적으로 얼마나 일어났는지에 대한 분석이 필요함. 이렇게 계면에서의 핫전자의 이동을 실시간으로 측정하기 위해서 금속-산화물 나노소자를 제작하여, 그 위에 나노촉매입자를 금속 필름 위에 증착시키고자 함 (그림 5a). 이렇게 제작된 나노소자를 이용하여, 광에너지 하에 계면에서 흐르는 핫전자의 이동을 전기적 신호로 실시간으로 검출하려고 함 (그림 5b). 접합에서의 쇼트키 배리어 이상의 에너지를 가지는 전자만이 이동이 가능하기 때문에 핫전자만을 선택적으로 검출할 수 있음. 즉, 이 "핫전자 기반 촉매소자"는 외부에서의 에너지(예: 광에너지, 발열촉매반응)에 의해 촉매 표면에서 순간적으로 발생한 핫전자를 소멸이 되기 전에 화학 전류로 검출할 수 있는 기술임. 이러한 핫전자 이동의 양과 촉매 반응성의 상관관계를 규명하여, 금속-산화물 계면에서의 핫전자의 이동이 촉매반응에 영향을 준다는 점을 증명하고자 함.
본 과제는 미래 에너지 분야에 맞춘 융합교육·연구 시스템을 신에너지·신재생에너지로 확장해, 에너지 소재 설계와 응용 공정 개발을 통해 현장형 혁신인재를 양성하는 스마트 에너지 소재 및 공정 교육연구단 추진임.
연구 목표는 계산화학과 머신러닝 기반 분자레벨 에너지 소재 설계, 공정해석·설계 기반 응용공정 개발, Plan-Do-See 환류체계와 SMART eIR System 성과관리로 교육·연구·산학·국제화를 통합함. 기대 효과는 에너지 산업 패러다임 전환을 선도하는 복합적 에너지문제 해결 기술과, 고효율·저소비·청정·에너지 저장/변환 핵심역량 확보 및 글로벌 R&E 기반 산업 활성화 기여임.