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       이론 기반 촉매 설계의 동향
       kimsg7596@kaist.ac.kr        
       이정걸 교수        2019.06.21 14:54        1290
다운로드 : 이론 기반 촉매 설계의 동향_건국대학교 이정걸 교수.pdf(526 Kb)
 

이론 기반 촉매 설계의 동향


건국대학교 화학공학부 이정임, 이영준, 김영신, 이정걸


1. 서론
고효율 촉매의 이론적 설계는 수십년 동안 단백질공학의 핵심 분야로 자리잡아 왔으며 향후에도 지속적으로 이러한 관점에서 보게 될 것이다. 이론적으로 설계된 촉매는 의약에서부터 에너지 과학에 이르는 광범위한 분야에 잠재적으로 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 촉매는 의약, 식품 첨가제, 비료 및 플라스틱의 효율적인 합성 관점에서 제약 및 화학 산업에서 필수적이다. 촉매 설계는 또한 재생 가능하고 지속 가능한 에너지 원을 개발하기 위해서도 중요하며, 이러한 모든 분야에서 이론이 더 효과적인 촉매의 설계를 제공할 수 있다는 지침이 잘 알려져 있다.


이론적인 촉매 설계의 궁극적인 목표는 특정 반응에 대하여 효율적인 촉매를 설계하기 위하여 첫 번째 원칙으로부터, 즉 관련 촉매에 대한 지식이 없이 시작하여 순이론적 계산법을 사용하는 것이다. 이 목표를 달성하는 것은 안정성, 용해도 및 합성 접근 가능성과 같은 요소까지 고려되어야 할 때 훨씬 더 어려워진다. 하드웨어 및 소프트웨어의 개발로 인해 계산 속도가 빨라지므로, 결국에는 그러한 순이론적 접근법이 가능할 수 있다. 그러나 원자와 분자를 박스에 배치하고, 역학적 시뮬레이션 함으로써 촉매를 설계하는 것이 가능하더라도, 이것이 이 분야에서 궁극적 목표의 달성이라고 할 수는 없다. 즉, 촉매 설계의 궁극적 목표는 필요한 성질을 가진 분자 및 생촉매의 이론적 설계를 가능하게 하기 위하여 특정 시뮬레이션의 결과를 일반화하고 확장하는데 필수적인 개념 이해와 기본 설계 원리를 포함한다.


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