DMSELAB데이터 기반 소재 합성 및 공학 연구실

RESEARCH

데이터 기반 합성,
기공 구조에서 성능까지.

나노다공성 소재를 데이터로 설계하고 정밀하게 합성한 뒤, 흡착·분리, 촉매, 전기화학에 적용합니다. 모든 합성과 측정 결과는 다음 설계를 위한 데이터가 됩니다.

한눈에 보기

다섯 분야, 하나의 순환.

설계와 합성이 세 응용 분야로 이어지고, 응용에서 얻은 결과가 다시 설계로 돌아옵니다.

3D 화면에서 보기
DMSE Lab 연구 분야: AI 기반 소재 설계와 나노다공성 소재 합성이 흡착 및 분리, 촉매, 전기화학으로 이어지는 그림

연구 방법

네 단계.

01 · 설계기공 구조를 설계합니다.기공의 형상, 연결성, 표면 화학을 설계 변수로 다룹니다.
02 · 합성설계한 구조를 만듭니다.졸겔·수열·용매열 합성으로 설계를 실제 다공성 고체로 구현하고, 합성 조건은 데이터로 기록합니다.
03 · 응용계면에서 기능으로.같은 소재로 흡착, 촉매 반응, 이온 이동을 실제 사용 조건에서 측정합니다.
04 · AI 발견결과에서 배워 다시 설계합니다.연구실의 합성·성능 데이터로 학습한 모델이 다음 후보를 제안하며 순환이 완성됩니다.

연구 분야

다섯 가지 연구 분야.

01 · 설계

AI 기반 소재 설계AI-guided materials design

합성 조건, 구조, 측정 성능으로 학습한 머신러닝 모델로 다음 후보 소재를 제안합니다. 범용 머신러닝 원자간 퍼텐셜로 촉매 표면을 합성 전에 선별하고, 전위에 따른 미시동역학 모델로 선택성을 예측하며, 능동학습으로 다음 실험을 고릅니다. 거대언어모델 기반 문헌 마이닝으로 데이터셋을 구축하되, 추출한 모든 값은 출처를 추적할 수 있게 관리합니다.

목표는 모델 그 자체가 아니라, 질문에서 실제 소재까지 가는 더 짧은 길입니다.

  • 머신러닝 원자간 퍼텐셜
  • 계산 수소 전극 · NEB
  • 미시동역학 모델링
  • 능동학습
  • 문헌 마이닝
02 · 합성

나노다공성 소재 합성Nanoporous materials synthesis

졸겔·수열·용매열 합성으로 기공, 조성, 계면을 제어한 에어로젤, 금속 산화물, 금속, 금속 황화물을 합성합니다. 초임계 건조와 상압 건조로 열린 골격을 유지합니다. 기공의 형상·연결성·표면 화학은 기체 흡착, 전자현미경, X선 회절, X선 광전자 분광으로 정량하며, 측정 결과가 아니라 설계 변수로 다룹니다.

  • 졸겔 화학
  • 에어로젤
  • 초임계 건조
  • 수열 · 용매열 합성
  • 기체 흡착 · SEM/TEM · XPS · XRD
03 · 흡착

흡착 및 분리Adsorption & separation

열 대신 전위로 흡착과 탈착을 조절하는 다공성 계면에서 전기화학적 CO₂ 포집·방출, 중금속 제거, 분자 분리를 연구합니다. 비표면적이 큰 골격은 모든 흡착 자리에 드나드는 길을 열어 주어, 흡착 용량과 속도를 같은 소재에서 함께 평가할 수 있습니다.

  • 전기화학적 CO₂ 포집
  • MnO₂의 양이온 효과
  • 중금속 제거
  • 선택적 흡착
04 · 촉매

촉매Catalysis

귀금속·비귀금속, 이성분·삼성분 산화물, 층상 이중수산화물을 이용한 전기화학적 물 분해, 직접 암모니아 연료전지와 질소 제거를 위한 암모니아 산화, 메탄 부분 산화와 NOₓ 환원을 위한 플라즈마 전기화학을 연구합니다. 에어로젤 촉매는 활성 자리까지 물질 이동 경로가 열려 있어, 확산 한계가 아닌 촉매 본연의 활성을 측정할 수 있습니다.

  • HER · OER
  • 암모니아 산화
  • 플라즈마 전기화학
  • 귀금속 저감 촉매
  • 층상 이중수산화물
05 · 전기화학

전기화학Electrochemistry

전기화학 에너지 변환과 저장을 위한 고비표면적 다공성 전극과 담지체를 개발합니다. 계층적 다공 구조의 금속 산화물과 탄소로 수전해, 슈퍼커패시터, 이차전지 전극을 만들고, 이온 이동과 계면 반응을 함께 설계합니다.

  • 수전해
  • 슈퍼커패시터
  • 이차전지 전극
  • 다공성 탄소·산화물 담지체

관련 논문 보기

각 분야의 연구 결과를 최신순으로 정리했습니다.

논문