Electrocatalyst

촉매는 화학 반응 과정에서 자신은 소모되지 않으면서, 반응에 필요한 '활성화 에너지'를 낮추어 반응 속도를 비약적으로 가속하는 물질입니다.

오늘날 전 세계 화학 공정의 90% 이상이 촉매를 사용하고 있을 만큼, 촉매는 이미 산업의 근간입니다. 하지만 최근 기업들이 촉매 기술에 더욱 사활을 거는 이유는 세 가지 핵심 변화 때문입니다. i) 탄소 중립(Net Zero) 대응: ESG 경영이 필수화되면서, 기존의 고탄소 공정을 저탄소·무탄소 공정으로 전환하기 위한 '혁신 촉매' 도입이 기업의 생존 전략이 되었습니다. ii) 수소 경제의 주도권: 에너지 패러다임이 수소로 이동함에 따라 수소 생산(HER)과 활용(ORR) 효율을 극대화할 수 있는 고활성 촉매 기술 선점 경쟁이 치열합니다. iii) 자원 무기화 및 비용 절감: 백금(Pt), 이리듐(Ir)과 같은 고가의 귀금속 사용량을 줄이거나, 이를 대체할 수 있는 비귀금속/금속 화합물 촉매를 개발하여 제조 원가 경쟁력을 확보하려는 움직임이 거셉니다.

촉매는 우리 생활과 산업 전 분야에 걸쳐 보이지 않는 곳에서 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 

에너지 & 환경: 수전해를 통한 그린 수소 생산, 자동차 배기가스 정화 장치, 이산화탄소 포집 및 자원화(CCU).

석유화학 & 소재: 원유의 정제 및 플라스틱, 합성섬유, 반도체 제조 공정에 필요한 고기능성 화학 원료 합성.

바이오 & 제약: 효소(생체 촉매)를 이용한 정밀 의약품 제조 및 화장품, 식품 가공 공정.

차세대 광전자분야: 광전 소자 및 센서의 효율 증대를 위한 계면 제어 및 전자 수송 효율 개선.

"최고를 향한 도전,  촉매가 그리는 새로운 에너지 세상 ."

"나노 세계에서 가장 역동적인 에너지 혁명을 설계"

• CEME 전기촉매팀 은 차세대 촉매의 핵심으로 주목받는 전기를 활용한 촉매 연구에 역량을 집중하고 있습니다.

전기에너지를 화학에너지로 저장하거나, 반대로 화학물질로부터 전기를 끌어내는 과정의 중심에는 '전기촉매'가 있습니다. 전기촉매는 전극 표면에서 일어나는 화학 반응의 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 비약적으로 높여주는 소재입니다. 특히 특정 금속 원자와 기능성 지지체가 결합된 구조를 통해, 전하의 이동을 최적화하고 반응물의 흡착과 탈착을 정교하게 제어하는 역할을 수행합니다. 

• CEME의 촉매 연구를 통해 핵심연구 인력으로 성장할 수 있습니다. 

다학제적 이해: 촉매의 표면 반응(화학), 전하의 이동(물리), 전극 물질의 합성(재료)을 두루 다루게 됩니다. 이는 나중에 어떤 분야로 진출하더라도 복잡한 시스템을 이해하는 기초 체력이 됩니다. 

고급 분석 장비 활용: CV(순환전압전류법), LSV, EIS(임피던스 측정)와 같은 전기화학 분석은 물론, SEM, TEM, XPS 등 나노 구조 분석 장비를 능숙하게 다루게 됩니다. 

계면 제어 기술: 모든 소자의 효율은 '인터페이스(Interface)'에서 결정됩니다. 촉매 연구를 통해 얻은 계면 엔지니어링 및 리간드 교환 지식은 차세대 이미지 센서나 광전 소자 개발에도 직접적으로 응용됩니다. 

수소 경제의 핵심 인력: 그린 수소 생산(수전해)과 활용(연료전지)의 핵심은 결국 촉매입니다. 현대자동차, SK E&S, 한화솔루션 등 대기업뿐만 아니라 수많은 에너지 스타트업에서 해당 전문가를 찾고 있습니다. 

이차전지 및 차세대 센서: 전기화학적 메커니즘을 이해하는 인재는 리튬이온 배터리, 전고체 배터리, 더 나아가 적외선(SWIR) 센서와 같은 정밀 소자 분야에서도 공정 최적화 전문가로 환영받습니다. 

탄소 중립 실현의 주역: '내가 개발한 소재가 탄소 배출을 줄이고 지구 온난화를 늦추는 데 기여한다'는 강력한 내적 동기부여가 됩니다.

창업 및 국책 과제 기회: 현재 TIPS와 같은 기술 창업 프로그램이나 정부 출연 연구소의 과제 중 상당수가 에너지 소재에 집중되어 있습니다. 독보적인 촉매 기술이 있다면 대학원 시절의 아이디어로 직접 창업 전선에 뛰어들거나 핵심 연구원으로 참여할 기회가 많습니다.