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[IT뉴스]“440만개→90개” 온실가스 분리소재 발굴…‘데이터 알고리즘’이 콕 집었다

온카뱅크관리자

2025-04-24 09:17:32

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- UNIST·KIST, 데이터 기반 구조 예측 알고리즘으로 ZIF 3종 합성</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="XmzaBdkPGj">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="f53e30e635db3e47f64d6523f51b49d44f81b99c4328fd09708a3508234a5c46" dmcf-pid="ZsqNbJEQGN" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구결과가 게재된 국제학술지 ‘잭스 에이유’ 표지.[UNIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/24/ned/20250424090628102gdru.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="GH3JpPg21c" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/24/ned/20250424090628102gdru.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구결과가 게재된 국제학술지 ‘잭스 에이유’ 표지.[UNIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="777b177eeda5c81e7abfe571a7640c58feb7e989e378273ef8d7b0ae81694fd0" dmcf-pid="5OBjKiDx1a" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 이론적으로 수백만 개가 존재하지만, 지난 20년간 50개밖에 만들지 못한 물질이 있다. 이 물질 3종이 데이터 기반 구조 예측 알고리즘을 통해 새롭게 만들어졌다.</p>
          <p contents-hash="47ecb7cbf6ef99869c63c6a970054262a8328c8f7241b9d274c28b9cb823f3d4" dmcf-pid="1IbA9nwMHg" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST) 화학과 최원영 교수팀은 오현철 교수, 한국과학기술연구원(KIST) 이정훈 박사팀과 공동으로 데이터 기반 구조 예측 알고리즘을 통해 제올라이트 모방 MOF 3종을 새롭게 합성하는 데 성공했다고 24일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="b78688c09a38b97b50c991c29c3b92b0672104daad4323c795f658d46323fa03" dmcf-pid="tCKc2LrRXo" dmcf-ptype="general">MOF는 금속과 유기물이 화학 결합해 나노미터 수준의 다공성 구조를 형성하는 물질이다. 이 중 자연 광물인 제올라이트의 구조를 닮은 ZIF는 화학적 안정성과 기공 설계 유연성이 뛰어나 촉매, 기체저장 분리 등 기술에서 유망하다.</p>
          <p contents-hash="cf303ef43ccff417d7e3a66e4cbd82083b89402c0fecbc81af91e0add68bec68" dmcf-pid="Fh9kVometL" dmcf-ptype="general">하지만 제올라이트 난제라고 불리는 이론상 가능한 구조와 실제 만들 수 있는 구조 사이의 간극은 ZIF 신소재 개발의 걸림돌이었다. 이론적으로 ZIF는 금속과 유기물을 조합을 바꿔가며 수백만 종을 새롭게 만들 수 있지만, 지난 2006년 ZIF가 처음으로 합성된 이래로 새롭게 합성된 ZIF는 단 50종에 불과한 수준이다.</p>
          <p contents-hash="2022ed7d5f43afd11b107111cd0dc6a33650931d069f6c4fda0cfffed83c4e22" dmcf-pid="3l2Efgsd5n" dmcf-ptype="general">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.</p>
          <p contents-hash="307f877496da6d75c36c4752e3ab9a0beaa2c2d5eb3a7c1af050acafd3f04203" dmcf-pid="0SVD4aOJ5i" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 알고리즘을 통해 440여만개 후보군을 420종으로 압축한 뒤 에너지 안정성을 기반으로 걸러내는 과정을 거쳐 90종의 최우선 후보를 도출했다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="00bdc57cf419309261065f1852376cf7e7211ca1609343d8841f21130cd7337b" dmcf-pid="pI9kVometJ" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="최원영(우측부터) 교수, 정성엽 연구원, 남주한 박사, 조은찬 연구원, 오현철 교수.[UNIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/24/ned/20250424090628482rrwu.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="HDwpmZqy1A" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/24/ned/20250424090628482rrwu.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            최원영(우측부터) 교수, 정성엽 연구원, 남주한 박사, 조은찬 연구원, 오현철 교수.[UNIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="8c46cc07c0b46c486587f9dc8e5f3b5e0346783cf79e0b129cd4976d9cd9e255" dmcf-pid="UC2EfgsdHd" dmcf-ptype="general">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.</p>
          <p contents-hash="b3a532e325757a6d3c10bd637c1a7777dbb94822c23cd4ef96217bd11bd94115" dmcf-pid="uhVD4aOJ1e" dmcf-ptype="general">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.</p>
          <p contents-hash="8c6e52a4b1d7f38cdab108334340a76f881b53356cf8185eced8473d78ada521" dmcf-pid="7lfw8NIiGR" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 국제학술지 ‘잭스에이유(JACS Au)’ 표지논문으로 선정돼 3월 24일자로 출판됐다. 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP), 한국연구재단(NRF), 한국과학기술연구원(KIST), UNIST 탄소중립융합원연구사업 등의 지원을 받아 수행됐다.</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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