[사이다] ① "비싼 백금 대신..." AI로 수소차의 심장 설계

한 주간 주목할 만한 사이언스 이슈를 다 모아온 김은별입니다.

수소차의 핵심 부품인 연료 전지는 '백금'을 촉매로 사용합니다.

백금은 전기를 만드는데 결정적 물질이지만 비싸고 수명이 짧다는 것이 큰 숙제였는데요.

국내 연구진이 인공지능을 활용해 촉매의 성능과 수명을 동시에 높일 수 있는 기술을 개발했습니다.

화면 보시죠.

과학자들은 비싼 백금의 양을 줄이면서도 성능을 높이기 위해 다른 금속들과 백금을 섞어왔습니다.

코발트는 이웃하고 있으면 상호작용이 일어나 백금의 성능과 내구성을 높이지만, 무작위로 섞이면 열처리 과정에서 원자의 입자가 망가지는 문제가 있었습니다.

그렇기 때문에 원자 입자의 형태를 망가뜨리지 않으면서 백금과 코발트를 층층이 배열시키는 것이 촉매를 만드는 데 가장 어렵고도 중요한 기술인데요.

연구팀은 AI를 활용해 촉매 내부에서 원자들이 어떻게 움직이고 배열되는지 예측해 '아연'을 섞으면 백금과 코발트의 정렬이 촉진된다는 것을 밝혔습니다.

고온의 열처리 과정에서 원자들은 움직이면서 서로 위치를 바꾸는데, 아연을 넣었을 때 잘 정렬한다는 것을 AI 시뮬레이션을 통해 계산해낸 겁니다.

[조은애 / KAIST 신소재공학과 교수 : 코발트랑 백금이 정렬을 하려면 어딘가 빈자리가 있어서 그 빈자리를 지렛대 삼아서 돌아다니면 더 잘 배열을 하게 될 거라서 아연이 그런 역할을 할 수 있을 거라고 생각을 해서 아연을 지정해 계산을 시켰습니다.]

연구팀은 이 촉매를 실제로 현장에 적용할 수 있도록 대량생산 과정을 연구할 계획인데요.

촉매의 수명 연장과 제조 비용 절감에 기여 할 것으로 기대됩니다.


YTN 사이언스 김은별 (kimeb0124@ytn.co.kr)