[기후테크]'디지털 알고리즘'으로 온실가스 흡착 소재 발굴에 성공

김나윤 기자 / 기사승인 : 2025-04-24 09:46:39
  • -
  • +
  • 인쇄
▲90개의 ZIF 후보군의 구조 (자료=UNIST)

온실가스를 흡착할 수 있는 소재가 디지털 알고리즘으로 발굴됐다.

울산과학기술원(UNIST) 화학과 최원영 교수팀은 오현철 교수, 한국과학기술연구원(KIST) 이정훈 박사팀과 공동으로 데이터 기반 구조 예측 알고리즘을 통해 제올라이트 모방 MOF 3종을 새롭게 합성했다고 24일 밝혔다.

MOF는 금속과 유기물이 화학 결합해 나노미터 수준의 다공성 구조를 형성하는 물질이다. 이 중 자연광물인 제올라이트의 구조를 닮은 ZIF는 화학적 안정성과 기공 설계 유연성이 뛰어나 촉매, 기체저장 분리 등 기술에서 유망하다.

하지만 이론상 가능한 구조와 실제 만들 수 있는 구조가 달라 ZIF 신소재 개발에 걸림돌이 됐다. 이론적으로 ZIF는 금속과 유기물 조합을 바꿔가며 수백만종을 새롭게 만들 수 있지만, 지난 2006년 ZIF가 처음 합성된 이래 새롭게 합성된 ZIF는 단 50종이다.

최 교수팀은 수백만 개의 가상 구조 중 실제로 합성이 가능한 구조를 선별할 수 있도록, 화학자의 직관을 수치화해 적용한 새로운 알고리즘을 개발했다. 원자 사이의 결합각, 하나의 원자가 몇 개의 고리구조를 통해 다른 원자와 연결되는지, 그 연결이 얼마나 규칙적인지를 정량화한 알고리즘이다.

연구팀은 이 알고리즘을 통해 445만797개의 후보군을 420종으로 압축한 뒤 에너지 안정성을 기반으로 걸러내는 과정을 거쳐 90종의 최우선 후보(Tier 1)를 도출했다.

그 중 일부를 실험한 결과, 지금까지 보고된 적 없던 새로운 ZIF 3종(UZIF-31, UZIF-32, UZIF-33)을 실제로 합성하는 데 성공했다.

세 종류의 ZIF 모두 이산화탄소와 메탄을 선택적으로 분리할 수 있는 고기능성 소재로, 특히 UZIF-33은 메탄보다 이산화탄소를 약 10배 이상 선택적으로 흡착했다. 이는 온실가스 분리와 정제에 활용될 높은 잠재력을 보여주는 지표다.

최원영 교수는 "이번 연구는 실제로 만들 수 있는 구조만을 정확히 골라낸 뒤 실험까지 성공시킨 사례로, 디지털 예측이 실험적 성과로 이어질 수 있다는 것을 보여준다"며 "자동화된 합성 기술과 결합하면 ZIF 신소재 개발 속도는 훨씬 더 빨라지고, 원하는 물성을 갖춘 고성능 소재의 개발이 가능할 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 세계적 화학 학술지 '잭스에이유'(JACS Au)에 게재됐다.

Copyright @ NEWSTREE All rights reserved.

뉴스트리 SNS

  • 뉴스트리 네이버 블로그
  • 뉴스트리 네이버 포스트
  • 뉴스트리 유튜브
  • 뉴스트리 페이스북
  • 뉴스트리 인스타그램
  • 뉴스트리 트위터

핫이슈

+

Video

+

ESG

+

KCC, 울산 복지시설 새단장...고품질 페인트로 생활환경 개선

KCC가 울산 지역 복지시설 새단장에 힘을 보태며 사회공헌을 지속하고 있다.KCC가 지난 29일 울산해바라기센터 보수 도장을 진행했다고 31일 밝혔다. 추

SK AX, EU 에코디자인 규제 대비 '탄소데이터 통합지원 서비스' 제공

SK AX(옛 SK C&C)가 유럽연합(EU)의 공급망 규제 본격화에 대비해 국내 기업들이 민감 데이터를 지키고 규제도 대비할 수 있도록 '탄소데이터 대응 통합

안전사고 나면 감점...ESG평가 '산업재해' 비중 커지나

기업의 ESG(환경·사회·지배구조) 평가에서 산업재해가 '핵심요소'로 부상하고 있다.31일 ESG 평가기관에 따르면 기업의 ESG 평가에서 감점 사례

SK온-SK엔무브 합병결의..."8조 자본확충해 사업·재무 리밸런싱"

SK온과 SK엔무브가 11월 1일자로 합병한다. 지난 2월 SK온이 SK트레이딩인터내셔널, SK엔텀과 합병한지 6개월만에 또다시 덩치를 키운다.SK이노베이션과 SK

'텀블러 세척기 사용후기 올리고 상품받자'...LG전자, SNS 이벤트

스타벅스 등 커피 매장에서 LG전자 텀블러 전용세척기 'LG 마이컵(myCup)'을 사용한 후기를 소셜서비스(SNS)에 올리면 LG 스탠바이미나 틔운 미니 등을 받을

올해만 5번째 사망자...李대통령, 포스코이앤씨 강하게 질타

올들어서만 4번의 사고로 5명의 사망자가 발생한 포스코이앤씨가 이재명 대통령의 질타를 받았다. 고용노동부는 포스코이앤씨 본사와 전국 65개 공사

기후/환경

+

2030 재생에너지 3배 늘리기로 해놓고...96개국 국제합의 '헌신짝'

2030년까지 재생에너지 발전용량을 3배 늘리자는 전세계 합의에 적극적으로 대응한 국가가 19%에 불과한 것으로 나타났다.글로벌 싱크탱크 엠버(Ember)가

심해 9533m서 생물군락 첫 관측…"거대한 탄소 순환생태계 발견"

북서태평양 수심 9533m에 이르는 심해에서 생물군락을 발견하고 촬영하는데 성공했다. 인간이 탑승한 잠수정으로 극한의 수압과 어둠을 뚫고 내려가서

[날씨] 비 없이 10일 넘게 '쨍쨍'...7월 '열대야' 최장기록

집중호우가 전국 곳곳을 휩쓸고 지나간 다음부터 지금까지 열흘 넘게 따가운 햇볕이 내리쬐는 폭염이 이어지고 있다. 불볕더위가 장기화되면서 서울

"온실가스도 車배기가스 규제도 폐지"...美 환경규제 '흔들'

도널드 트럼프 2기 행정부가 미국 환경규제의 근간이 되는 온실가스 평가를 폐지하는 것뿐만 아니라 자동차 배기가스 배출제한도 폐지할 계획이다.리

밭에서 익어버린 단호박…폭염에 농산물과 축산 피해 잇달아

단호박이 밭에서 그대로 익어버리는 등 폭염에 농작물 피해가 잇따르고 있다.제주시 한경면에서 미니 단호박 농사를 짓는 제주볼레섬농장 대표는 지

전담부서 해체한 美 'COP30' 불참할듯...기후리더십 中으로 이동?

미국이 올해 브라질에서 열리는 제30차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP30)에 불참할 것으로 보인다. 이에 따라 최근 유럽연합(EU)과 기후협력까지 맺은

에너지

+

순환경제

+

오피니언

+