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KAIST "나노 입자의 역설…'복잡할수록 더 잘 만들어진다' 세계 첫 규명"
뉴스보이
2026.05.08. 03:02
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간단 요약
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KAIST 연구팀이 여러 금속이 섞인 나노 입자가 오히려 균일한 구조를 형성하는 원리를 규명했습니다.
이는 수소 생산 등 에너지 공정 효율을 4배 높이는 다성분 나노 촉매 개발에 기여할 전망입니다.
이 기사는 13개 언론사의 보도를 교차 검증하여 작성되었습니다.
이 기사는 13개 언론사의 보도를 교차 검증하여 작성되었습니다.
여러 금속이 섞인 나노 입자가 오히려 더 균일한 구조를 형성하는 역설적 현상이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 규명되었습니다. 한국과학기술원(KAIST) 정희태 석좌교수 연구팀은 미국 스탠퍼드대학교 마테오 카르넬로 교수팀과 공동으로 이 '성분 집중(Composition focusing)' 현상을 발견했습니다.
나노 입자는 반도체, 친환경 에너지 등 다양한 산업에서 핵심 소재로 활용되며, 최근에는 성능 향상을 위해 여러 금속을 섞는 다성분 구조로 발전하고 있습니다. 기존에는 구성 원소가 많아질수록 입자의 크기와 모양이 불균일해져 정밀 제어가 어려운 난제로 여겨져 왔습니다.
연구팀은 서로 다른 금속 원자들이 경쟁적으로 결합하는 과정에서 먼저 자리 잡은 원자가 이후 들어오는 원자가 더 쉽게 붙도록 돕는 '징검다리' 역할을 한다는 사실을 확인했습니다. 이 원리로 인해 원자들이 무작위로 섞이지 않고 층층이 질서 있게 쌓여 안정적인 구조를 형성하는 것으로 나타났습니다.
이 원리를 검증하기 위해 5가지 금속이 포함된 다성분 나노 입자 촉매를 제작한 결과, 암모니아를 분해하여 수소를 생산하는 반응에서 기존 루테늄(Ru) 촉매보다 약 4배 높은 효율을 보였습니다. 정희태 KAIST 석좌교수는 이 원리를 활용하면 원하는 성능에 맞춰 금속 조성을 설계할 수 있어 수소 생산, 이산화탄소 전환 등 에너지 공정 효율을 높이는 데 기여할 것으로 기대했습니다.
이 콘텐츠는 뉴스보이의 AI 저널리즘 엔진으로 생성 되었으며, 중립성과 사실성을 준수합니다. AI가 작성한 초안을 바탕으로 뉴스보이 에디터들이 최종검수하였습니다. (오류신고 : support@curved-road.com)
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