유기물 광촉매를 원하는대로 만들 수 있는 설계 원리가 개발됐다. 요리를 위한 '레시피'처럼 주어진 순서대로 따라하면 원하는 촉매를 만들 수 있다.
UNIST(총장 정무영) 신소재공학부 권민상 교수팀은 '합리적인 유기물 광촉매 설계 원리(유기물 광촉매 플랫폼 포함)'를 세계 처음으로 개발했다고 17일 밝혔다.
권 교수팀은 이 원리를 컴퓨터 프로그래밍 순서도처럼 한 장의 안내도로 정리했다. 순서를 따라가면 이론적으로 무한한 유기물 광촉매를 개발할 수 있다. 이 원리를 이용해 30여 종의 유기물 광촉매를 개발하고, 라이브러리를 구축했다.
전자나 생물의학 분야에서 고분자를 합성하려면 금속촉매가 아닌 유기물 광촉매가 필요하다.
기존에는 빛을 흡수하는 유기물 광촉매 후보군을 고분자나 화학반응에 하나씩 적용해보는 방식으로 유기물 광촉매를 개발했다.
권 교수팀은 유기물 광촉매 개발을 위한 플랫폼을 구축하고, 적절한 순서도를 제공해 목표 고분자에 꼭 맞는 '반응맞춤형 광촉매' 설계 방식을 완성했다.
이 방식은 하나의 설계원리에 따라 '특정한 고분자 및 화학반응'에 꼭 맞는 유기물 광촉매를 설계할 수 있다. 향후 머신러닝과 결합하면 컴퓨터를 통한 대량 광촉매 설계도 가능하다.
권 교수는 “설계 비용이 저렴하고, 고분자 합성뿐 아니라 인공광합성, 물 분해 등에서도 활용할 수 있는 강력한 촉매 설계 원리이자 플랫폼”이라 말했다.
연구결과는 네이처 촉매분야 전문지 '네이처 촉매' 10월 11일자에 게재됐다.
부산=임동식기자 dslim@etnews.com
