- 고엔트로피 합금 전기촉매 연구 집대성…AI·머신러닝 기반 차세대 촉매 설계 방향 제시

- 2025 JCR Chemistry, Inorganic & Nuclear 분야 1위『Coordination Chemistry Reviews』에 게재

▲국립순천대 김병철 교수 연구팀 (왼쪽부터) 첨단부품소재공학과 박사과정 MUMTAZ SUMAYYA, 김병철 교수, Dr. JOHN DAVID RODNEY, Dr. THANETI RATNAJI

국립순천대학교(총장 이병운) 에너지응용공학전공 김병철 교수 연구팀이 고엔트로피 합금(High-Entropy Alloy, HEA) 전기촉매의 최신 연구 동향을 종합하고 인공지능(AI)·머신러닝(ML)을 활용한 차세대 촉매 설계 방향을 제시한 리뷰 논문을 저명 국제학술지 『Coordination Chemistry Reviews』에 게재했다.

김병철 교수가 교신저자로 참여한 이번 논문에는 연구교수 John D. Rodney, 박사 후 연구원 Ratna, 박사과정 Sumayya Mumtaz가 핵심 연구진으로 참여해 논문의 기획과 자료 분석, 집필을 수행했다. 논문이 게재된『Coordination Chemistry Reviews』는 2025 Journal Citation Reports(JCR) 기준 Impact Factor(IF) 25.6을 기록했으며, Chemistry, Inorganic & Nuclear 분야 43개 학술지 가운데 1위(상위 2.3%, Q1)에 오른 국제학술지다.

이번 논문은 다양한 금속 원소를 조합한 고엔트로피 합금의 열역학적 특성과 원자 수준의 복잡성이 전기촉매 성능에 미치는 영향을 체계적으로 정리하고, AI와 머신러닝을 활용한 차세대 촉매 설계 전략을 종합적으로 제시했다. 또한 방대한 조성의 후보 물질을 효율적으로 탐색하기 위한 데이터 기반 소재 개발과 폐루프(Closed-loop) 연구 플랫폼을 분석해 향후 기능성 촉매 개발의 방향을 제안했다.

특히 수소 발생(HER), 산소 발생(OER), 산소 환원(ORR), 이산화탄소 환원(CO₂RR), 질소 환원(NRR) 등 주요 전기화학 반응에서 고엔트로피 합금 촉매의 활용 가능성을 종합적으로 분석했다. 아울러 첨단 특성분석과 머신러닝을 결합한 데이터 기반 연구가 차세대 촉매 개발에 어떻게 활용될 수 있는지 향후 연구 방향을 제시했다.

김병철 교수는 “이번 논문은 고엔트로피 합금 전기촉매 연구와 인공지능 기반 소재 설계를 연결해 향후 연구 방향을 종합적으로 제시한 성과”라며 “앞으로도 국제 공동연구 확대와 기여를 통해 차세대 에너지·촉매 소재 분야의 연구성과를 지속적으로 창출하겠다”고 말했다.

▲논문지 커버와 표지그림