초록 ▼

▶ 본 과제는 기존 무기물 촉매에서 구현된 적 없는 ‘d-전자 에너지 준위 제어 방법론’을 도입한 신개념 촉매 소재군을 연구하고, Solar-to-Fuel 전환 시스템의 두 가지 핵심반응인 C-C 결합과 O-O 결합의 효율적 제어를 통해 기존 촉매로서는 저온에서 불가능했던 반응을 가능하게 하는 새로운 촉매 소재군의 개발을 목표로 함.

▶ 소재의 원자조합뿐 아니라 구조적인 측면의 설계를 통해 d-전자 성질을 제어하고, 다중전자(multimer)의 순차적인 산화수(valency) 변화 원리를 적용한 생체 모방형 방법론을 적

▶ 본 과제는 기존 무기물 촉매에서 구현된 적 없는 ‘d-전자 에너지 준위 제어 방법론’을 도입한 신개념 촉매 소재군을 연구하고, Solar-to-Fuel 전환 시스템의 두 가지 핵심반응인 C-C 결합과 O-O 결합의 효율적 제어를 통해 기존 촉매로서는 저온에서 불가능했던 반응을 가능하게 하는 새로운 촉매 소재군의 개발을 목표로 함.

▶ 소재의 원자조합뿐 아니라 구조적인 측면의 설계를 통해 d-전자 성질을 제어하고, 다중전자(multimer)의 순차적인 산화수(valency) 변화 원리를 적용한 생체 모방형 방법론을 적용하고자 함. 선 기획 연구를 통해 다음의 4개의 세부과제로 세분화시켜, 과제 목표 및 방법론을 구체화함.
• 세부 1: 메타디스오더 소재개발 (남기태 교수*, 김진영 교수)
• 세부 2: d-orbital 원자 수준 예측 설계 (김형준 교수*, 최창혁 교수)
• 세부 3: d-orbital 의 소자적, 기하학적 제어 (이민형 교수*, 김수영 교수)
• 세부 4: 생체모방 환경기반 촉매분석 (김선희 교수, 서지원 교수, 최태림 교수)

▶ d-orbital manifold 제어 소재군 개발을 위한 기초 연구 결과를 얻었으며, 관련 특허포트폴리오를 구성하고, 소재군에 대한 원천특허 리스트를 확보함. 여러번의 기획 연구 및 국제포럼을 통해, 국제 협력 파트너를 선정하고, 국내외 공동 연구 로드맵을 수립.

( 출처 : 보고서 요약서 3p )

Abstract ▼

This research target development of new inorganic catalyst material that implement unconventional ‘d-orbital energy level control method’ and make originally impossible low temperature reaction with conventional catalyst possible, through efficient control of core Solar to Fuel energy conversion sys

This research target development of new inorganic catalyst material that implement unconventional ‘d-orbital energy level control method’ and make originally impossible low temperature reaction with conventional catalyst possible, through efficient control of core Solar to Fuel energy conversion system, C-C bond and O-O bond.

This research intent to not only control atomic composition of material but also control d-orbital property through structural design and implement bioinspired approach that utilize step-wise valency change in multimer.

Detail 1: Meta-disorder material development (Prof. Ki Tae Nam, Prof. JinYoung Kim)
Detail 2: Design of D-orbital atomic level prediction (김형준 교수, 최창혁 교수)
Detail 3: Material aspect and geometrical aspect control of D-orbital(이민형 교수, 김수영 교수)
Detail 4: Bioinspired energy catalyst analysis (김선희 교수, 서지원 교수,최태림 교수)

Fundamental research result for material development of d-orbital manifold control and original patent for materials were obtained, and related patent portfolio has been composed. Through numerous research projects and international forum experience, international cooperation partner selection and domestic/international joint research roadmap is constructed.

( 출처 : SUMMARY 9p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 11
• 제 1 장 先기획연구 개요 ... 12
• 1.1. 先기획연구의 목적, 필요성 및 범위 ... 12
• 1.2. 대상 소재기술의 정의 및 개념 ... 14
• 제 2 장 기술개발 현황 및 조사․분석 ... 18
• 2.1. 국내․외 기술개발 현황 ... 18
• 2.2. 선행 연구 조사․분석 및 시사점 ... 23
• 제 3 장 기술개발 목표 및 내용 ... 64
• 3.1. 원천특허 포트폴리오 ... 64
• 3.2. 연구개발내용 및 범위 ... 66
• 3.3. 기존 기술과의 차별성 및 원천성 ... 81
• 3.4. 국가 소재 R&D 전략과의 연계성 및 부합성 ... 84
• 3.5. 先연구내용 및 결과 ... 87
• 제 4 장 先기획연구 활동 추진 내용 ... 92
• 4.1. 先기획연구 추진 체계 ... 92
• 4.2. 先기획연구 방법론 ... 93
• 4.3. 先기획연구 활동 내용 ... 100
• 제 5 장 기대성과 및 활용 계획 ... 111
• 5.1. 기대성과 ... 111
• 5.2. 상용화 예상 분야 ... 112
• 5.3. 경제성 분석 ... 113
• 제 6 장 참고문헌 ... 116
• 끝페이지 ... 118