아주대학교 화학공학과 학업계획서

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따라서 대학원에서는 실험 데이터와 수학적 모델을 결합한 연구를 수행하여, 반응 현상을 체계적으로 해석할 수 있는 연구자로 성장하고자 합니다.
주요 연구 주제는 친환경 촉매를 이용한 저온수소 생산시스템의 반응 메커니즘 분석입니다.
금속 촉매의 표면에서 발생하는 활성화 에너지 변화와 반응 속도 간의 상관관계를 구체적으로 규명하고, 반응기의 온도구배가 반응 효율에 미치는 영향을 실험과 시뮬레이션을 통해 병행분석할 예정입니다.
또한 DFT(밀도범함수 이론) 계산을 통해 반응경로의 에너지장벽을 예측하고, 촉매 표면의 전자구조 변화를 해석할 계획입니다.
제가 대학원에서 집중적으로 탐구하고 싶은 연구주제는 촉매 반응의 활성 메커니즘과 에너지 변환공정에서의 반응 효율 향상입니다.
저는 금속 입자 크기와 표면 결함이 반응 활성도에 어떤 변화를 유발하는지를 실험적으로 관찰하고, 이를 계산화학적 분석으로 연결해 해석하는 연구를 수행할 계획입니다.
DFT(밀도범함수 이론) 계산을 활용하여 촉매 표면에서의 흡착에너지와 전자구조 변화를 시뮬레이션하고, 실험 결과와 이론적 예측값을 비교 분석할 계획입니다.
결국 제가 탐구하고자 하는 연구는 "반응의 원리를 구조적으로 해석하고, 데이터를 통해 예측 가능한 시스템을 구축하는 것"입니다.
그 경험은 화학공학의 매력을 완벽히 느끼게 한순간이었습니다.
그 경험을 통해 저는 실험 결과의 변화를 단순히 관찰하는 수준을 넘어, 반응 메커니즘의 과학적 원리를 규명하는 것이 진정한 화학공학 연구의 길임을 확신했습니다.
또한 아주대학교 화학공학과의 교육철학은 단순한 실험 중심 교육이 아니라, 현상해석을 위한 수학적 모델링 능력과 창의적 문제 해결력의 융합을 강조한다는 점에서 큰 매력을 느꼈습니다.
저의 연구목표는 촉매의 구조-활성관계를 정량적으로 규명하고, 이를 기반으로 한 고효율 반응 공정을 설계하는 것입니다.
1학기에는 '반응공학 특론', '촉매화학', '공정제어', '수송 현상 응용' 과목을 수강하며 이론적 기반을 강화할 예정입니다.
또한, 대학원 과정 중에는 에너지 변환 효율 향상을 위한 공정통합연구에도 도전할 계획입니다.
반응 공정에서 발생하는 폐열을 회수하여 다른 반응에 재활용하는 시스템을 모델링하고, 에너지 손실을 최소화하는 공정설계안을 도출할 예정입니다.
제가 대학원에서 집중적으로 탐구하고 싶은 연구주제는 촉매 반응의 활성 메커니즘과 에너지 변환공정에서의 반응 효율 향상입니다.
그때 저는 단순히 화학적 조성만이 아니라 표면 구조와 전자밀도 분포가 반응성에 미치는 영향을 더 깊이 연구해야 한다 는 문제의식을 가지게 되었습니다.
저는 금속 입자 크기와 표면 결함이 반응 활성도에 어떤 변화를 유발하는지를 실험적으로 관찰하고, 이를 계산화학적 분석으로 연결해 해석하는 연구를 수행할 계획입니다.
이렇게 얻은 데이터를 통해 반응 속도상수의 온도의존성을 구하고, 활성화 에너지 변화를 분석해 구조적 변수 와의 상관성을 규명하겠습니다.
DFT(밀도범함수 이론) 계산을 활용하여 촉매 표면에서의 흡착에너지와 전자구조 변화를 시뮬레이션하고, 실험 결과와 이론적 예측값을 비교 분석할 계획입니다.
특히 Cu-ZnO-A l ₂O₃ 기반 촉매의 표면전자 밀도와 산-염기 특성 변화가 반응선택성에 미치는 영향을 규명하는 데 집중할 계획입니다.
실험 과정에서는 반응 후 촉매의 구조 안정성을 평가하기 위해 in-situ FT-IR 분석을 수행하여 반응 중간체의 실시간 변화를 관찰할 것입니다.
이 연구를 통해 저는 반응의 효율뿐 아니라, 장기적 촉매 안정성 확보 방안까지 제시할 수 있는 연구성과를 도출하고 싶습니다.
결국 제가 탐구하고자 하는 연구는 "반응의 원리를 구조적으로 해석하고, 데이터를 통해 예측 가능한 시스템을 구축하는 것"입니다.
특히 수소생산, 이산화탄소 전환, 폐자원 재활용 등 환경·에너지 분야에서 촉매 효율 향상을 위한 응용연구를 수행하고 싶습니다.
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