나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 현택환 단장, Bartosz A. Grzybowski 단장 대행(기초과학연구원) 연구팀은 촉매의 성능을 예측하는 인공지능(AI)을 개발하고, 이 AI를 이용해 세계 최고 수준의 그린수소 생산 성능을 갖춘 페로브스카이트 산화물 촉매까지 발견

● 연구팀은 40개의 페로브스카이트 산화물 촉매를 합성하고 실험을 통해 데이터 세트를 구축한 후, 작은 규모의 데이터 세트만으로도 효율적인 학습이 가능한 능동 학습 기반 AI에 데이터 세트를 학습시킨 데 이어, 학습을 마친 AI로 1만 가지의 페로브스카이트 산화물 촉매 후보의 성능을 예측

● 그 결과, 칼슘과 프라세오디뮴, 코발트, 철 등 비교적 값이 싼 비귀금속으로 구성된 페로브스카이트 산화물 촉매(CPCF)를 규명한 가운데, 기존에 가장 높은 그린수소 생산 성능을 보인 이리듐 촉매 대비 가격이 10분의 1 수준이면서도 성능도 초기 6시간은 우수했으며, AI가 예측한 성능과 실제 성능 사이의 오차도 1%에 불과

● 본 연구 성과는 그린수소 생산의 걸림돌이었던 느린 산소 발생 반응 문제를 해결하고 AI를 활용해 세계 최고 수준의 그린수소 생산 촉매를 발견한 것으로, 촉매뿐만 아니라 배터리, 연료전지 등 소재 전 분야에서 최대 성능을 가지는 챔피언 물질을 발견하는 데 범용적으로 활용할 수 있을 것으로 기대

Nature Materials (2023.11.02.), Active learning guides discovery of a champion four-metal perovskite oxide for oxygen evolution electrocatalysis