충남대-KAIST-GIST 공동연구, 세계 최초로 이산화탄소 분자의 분해 직접관찰

공과대학 신소재공학과 김현유 교수와 하현우 박사과정생이 KAIST 화학과-IBS 박정영, GIST 물리⦁광과학과 문봉진 교수 연구팀과 공동으로 상압 환경에서 로듐 촉매 표면에서 일어나는 이산화탄소의 직접 분해 반응을 실시간으로 관측하는데 성공했다.

이번 연구는 국제 저명 학술지 ‘Nature Communications’ 온라인 판에 게재됐으며, 김현유 교수는 KAIST 박정영 교수, GIST 문봉진 교수와 함께 이번 논문의 교신저자로, 하현우 학생은 공동 제1저자로 참여했다. (논문 제목: How Rh surface breaks CO2 molecules under ambient pressure)

연구팀은 지구온난화의 주범인 이산화탄소의 분해 과정을 로듐 표면에서 직접 관찰하여 화학반응 경로를 확보했고, 이 연구 결과는 이산화탄소의 효율적인 전환을 위한 화학반응의 물리적 증거를 제시했다는 평가를 받고 있다.

이번 연구는 전산모사로 계산한 표면반응 분석과 실시간 상압 환경에서 수행한 주사 터널링 현미경 및 X-ray 광전자 분석을 바탕으로 로듐 촉매에서 일어나는 이산화탄소 분해 반응에 대한 원자 수준의 이해를 제공했을 뿐 아니라 전환 효율을 향상시킬 수 있는 원천 기술을 확보했다는 점에서 중요성을 인정받았다.

한편, 공과대학 신소재공학과 하현우 박사과정생은 2019년부터 최근 2년간 Nature Nanotechnology, Energy & Environmental Science, Nature Communications 등, 세계 최정상급 우수 저널에 논문을 게재하고 있으며, 전자밀도함수 기반 계산-시뮬레이션을 활용한 소재 디자인 분야에서 두각을 나타내고 있다.