초록 ▼

본 연구의 목적은 수소 연료전지 기술의 상용화에 있어 핵심 부분인 저비용, 고용량 수소저장 물질을 제안하고 컴퓨터 모의 실험을 이용하여 실제 응용 가능한 물질을 디자인함에 있다. 이산화탄소 포집과 관련된 연구는 환경적 측면에서 중요시 되고 있다. 온실효과의 원인인 이산화탄소를 공기 중에서 감소시키기 위해 앞서 연구되던 수소저장 물질을 바탕으로 이산화탄소를 포집하는데 효율적인 물질을 디자인 하고자 한다.
수소저장물질과 관련된 연구의 경우 알칼리금속 또는 알칼리토금속이 흡착된 실리콘 화합물이 금속이 흡착되지 않은 경우에 비해 수소

본 연구의 목적은 수소 연료전지 기술의 상용화에 있어 핵심 부분인 저비용, 고용량 수소저장 물질을 제안하고 컴퓨터 모의 실험을 이용하여 실제 응용 가능한 물질을 디자인함에 있다. 이산화탄소 포집과 관련된 연구는 환경적 측면에서 중요시 되고 있다. 온실효과의 원인인 이산화탄소를 공기 중에서 감소시키기 위해 앞서 연구되던 수소저장 물질을 바탕으로 이산화탄소를 포집하는데 효율적인 물질을 디자인 하고자 한다.
수소저장물질과 관련된 연구의 경우 알칼리금속 또는 알칼리토금속이 흡착된 실리콘 화합물이 금속이 흡착되지 않은 경우에 비해 수소저장 효율이 상당히 높은 비율로 증가하는 것을 살펴볼 수 있었다. 또 다른 유기 다공성 물질인 금속유기결합체 (MOF)에서 수소와의 결합을 강하게 하는 spillover 현상을 양자화학적 설명을 통해 이해하고자 했다.
또한 이산화탄소 흡착제에 대한 새로운 흡착물질로서 보론 나이트라이드 나노튜브를 대상으로 계산 연구를 진행하고 있다. 보론 나이트라이드 나노튜브뿐 아니라 근래에 Yaghi 그룹에서 합성한 제올라이트-이미다졸 결합체 (ZIF) 물질은 수소뿐 아니라 이산화탄소의 포집에도 효율적으로 알려져 있어 선택적으로 이산화탄소를 포집하는 물질의 결합특성을 규명하려 했다.

Abstract ▼

This research is to propose materials that satisfy the low-cost and high-storage criteria of commercial hydrogen fuel storage and to design such potential storage materials through computer simulations. The research for CO₂ capture becomes another current issue of environmental problems.

This research is to propose materials that satisfy the low-cost and high-storage criteria of commercial hydrogen fuel storage and to design such potential storage materials through computer simulations. The research for CO₂ capture becomes another current issue of environmental problems. Because CO₂ is identified as the major source of the green house effect, we focus on how to design materials for capturing CO₂ based on experience with hydrogen storage materials which were developed.
Researches related to hydrogen storage materials revealed that higher efficiency of the storage may be obtained for silicon alkali metal or alkali metal adsorbed silicon compounds than the non-adsorbed compounds. Spillover phenomenon observed between metal organic framework (MOF), which is one of organic porous material, strengthens the bond with hydrogen. As a noble adsorption material for carbon dioxide, calculations of boron-nitride nanotubes (BNNT) are being carried out. Zeolite-imidazole framework (ZIF) which has been synthesized recently by Prof. Yaghi’s group, is known as a good candidate for both hydrogen and carbon dioxide adsorption materials. We attempted to understand the researches via the explanations drawn from quantum chemical methods.

목차 Contents

• EEWS Research 2010 Final Report ... 1
• Summary (English) ... 2
• 국문 요약문 ... 3
• 1. Research Purpose ... 4
• 2. Research Target and Achievement ... 4
• 3. Research Method ... 5
• 4. Research Results ... 6
• (1) Outcome results ... 6
• (2) Further research required ... 21
• (3) Findings deserve to press ... 21
• 5. Research Outcomes ... 21
• (1) Publication ... 21
• (2) Conference presentation ... 21
• (3) Patents ... 22
• (4) Creation of New Big Project ... 22
• 6. Reference ... 23
• 1. 연구목적 ... 25
• 2. 연구목표와 성과 ... 25
• 3. 연구방법 ... 26
• 4. 연구결과 및 고찰 ... 27
• (1) 연구결과 ... 27
• (2) 수반되어야 할 (후행)연구내용 ... 41
• (3) 보도할 만한 내용 ... 41
• 5. 연구결과물 발표실적 ... 42
• (1) 학회발표 ... 42
• (2) 논문 ... 42
• (3) 특허 ... 43
• (4) 대형 신규과제 발굴의 기여 ... 43
• 6. 참고문헌 ... 44
• 끝페이지 ... 45