류재윤 Jaeyune Ryu
운영교수공과대학 화학생물공학부
한눈에 보기
관심 분야
전극 계면 국부 pH·전기장과 반응 메커니즘 수전해 산소발생 촉매와 전해조 운전 연료전지 산소환원·연료산화 촉매 단일원자 광촉매와 태양광 수소·폐기물 전환 CO2·질소 전환과 전기화학 합성
산소 발생 반응(OER) 8 산소 환원 반응(ORR) 7 국부 pH(계면 pH) 6 단일원자 촉매(SAC) 6 촉매 열화 3 태양광 수소 생산 3 음이온교환막 수전해(AEMWE) 3 광촉매 수소 생산 3 carbon hydrogen bond activation 2 rhodium catalysis 2 이산화탄소 수소화 2 팔라듐 촉매 2 코발트계 전기촉매 2 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) 2 platinum alloy catalyst 2
주요 방법론
밀도범함수 이론(DFT) 3 미시반응속도 모델링 2 laboratory automation 1 physical vapor deposition 1 혼합전위 이론 1 순환 전압전류법(CV) 1 in situ infrared spectroscopy 1 전기 증착 1 mass transport modeling 1 액상 셀 투과전자현미경 1
전기화학 동역학 분석과 미세동역학 모델, 비패러데이 탐침 반응을 이용한 계면 국부 pH 정량을 특징적으로 사용한다. 현장 적외선 분광, 전기화학 액상셀 투과전자현미경, 밀도범함수 이론 계산을 함께 활용한다.
NTIS 표준분류
배정된 논문 수: 신재생에너지 20 전지 1
지원 과제 기준 논문 수: 신재생에너지 2
논문 전체 SCI급 42편 · 최신순
42편집계에서 뺀 레코드 7건 (동명이인·학회 초록·표지·번역본·중복)
| 연도 | 제목 | 뺀 이유 |
|---|---|---|
| 2026 | Local pH control for impure-water-fed bipolar-membrane electrolyzers ChemRxiv | 중복 레코드(W7172536067와 같은 논문) |
| 2026 | Local Anode pH Modulation for Bipolar Membrane Electrolysis of Impure Water Feed ECS Meeting Abstracts | 학회 초록 |
| 2026 | Tuning the Local pH of Oxygen Evolution Catalysis in Anion Exchange Membrane Pure-Water Electrolysis ECS Meeting Abstracts | 학회 초록 |
| 2023 | Highly Efficient Nitrogen‐Fixing Microbial Hydrogel Device for Sustainable Solar Hydrogen Production (Adv. Mater. 52/2023) Advanced Materials | 학술지 표지·권두 그림 |
| 2019 | Electrolyte Competition Controls Surface Binding of CO Intermediates to CO2 Reduction Catalysts ChemRxiv | 중복 레코드(W3034047652와 같은 논문) |
| 2019 | Electrolyte Competition Controls Surface Binding of CO Intermediates to CO2 Reduction Catalysts ChemRxiv | 중복 레코드(W3034047652와 같은 논문) |
| 2018 | Quantification of Interfacial pH Variation at Molecular Length Scales Using a Concurrent Non‐Faradaic Reaction Angewandte Chemie | Angewandte 독일어판(국제판 중복) |
요약
류재윤 교수는 공과대학 화학생물공학부 소속으로 전기화학, 무기화학을 연구한다. 2014년 이후 OpenAlex 기준 논문 58편(SCI급 42편), 피인용 합계 2,846회이다. 주력 학문분야는 Renewable Energy, Sustainability and the Environment, Organic Chemistry, Materials Chemistry이다. NTIS 과학기술표준분류(에너지·환경·원자력 확장 범위)로는 신재생에너지(20편)에 가깝다. 논문을 지원한 국가R&D 과제는 18건(연차 기준, 2020–24 성과)이며, 그중 에너지·환경 분류 과제가 2건이다. 연구단 내 공저는 윤제용(5편), 박정원(3편), 주상훈(2편), 최장욱(1편)와(과) 있다.
핵심 연구주제
SCI급 논문의 OpenAlex 1순위 토픽 기준(편수).
| 연구주제 | 학문분야 | 편 |
|---|---|---|
| Electrocatalysts for Energy Conversion | Renewable Energy, Sustainability and the Environment | 18 |
| Advanced Photocatalysis Techniques | Renewable Energy, Sustainability and the Environment | 4 |
| CO2 Reduction Techniques and Catalysts | Renewable Energy, Sustainability and the Environment | 3 |
| 기타 토픽 | 2 | |
| Machine Learning in Materials Science | Materials Chemistry | 2 |
| Hydrogen Storage and Materials | Materials Chemistry | 1 |
| 기타 토픽 | 1 | |
| Nanomaterials for catalytic reactions | Organic Chemistry | 1 |
연구 궤적
| 시기 | 논문 | 주요 주제 |
|---|---|---|
| 2014–2017 | 12 | Electrocatalysts for Energy Conversion (8) · 기타 토픽 (2) · CO2 Reduction Techniques and Catalysts (1) |
| 2018–2021 | 5 | Electrocatalysts for Energy Conversion (2) · CO2 Reduction Techniques and Catalysts (2) · 기타 토픽 (1) |
| 2022–2026 | 25 | Electrocatalysts for Energy Conversion (8) · Advanced Photocatalysis Techniques (4) · Machine Learning in Materials Science (2) |
AI 연구 프로필·과제 동향
류재윤은 화학생물공학부 소속으로 전기화학 계면과 촉매 반응 메커니즘을 연구하며, 수소 생산·연료전지·CO2 전환 등 에너지 전환 반응에 초점을 둔다. 2014–2016년 논문은 로듐·루테늄 촉매 C–H 아민화 메커니즘과 연료전지용 백금 합금·Fe–N–C 산소환원 촉매, 인화코발트 산소발생 촉매, 개미산 기반 화학적 수소저장을 다룬다. 2017–2021년에는 비패러데이 탐침 반응으로 전극 계면의 국부 pH와 전기장을 정량화하고, 금·구리 전극의 CO2 전기환원과 열화학 호기성 산화를 두 개의 전기화학 반쪽반응으로 해석하는 등 계면 메커니즘에 집중했다. 2023년 이후에는 음이온교환막·양성자교환막·바이폴라막 수전해 촉매와 국부 pH 제어, 단일원자 광촉매를 이용한 태양광 수소 생산과 플라스틱 폐기물 전환, 염소발생·질소환원·전기유기합성으로 연구가 확장되었다.
연구 축
연구 흐름
| 시기 | 흐름 | 그 시기 주요 키워드 |
|---|---|---|
| 2014–2017 | 로듐·루테늄 촉매 C–H 아미드화·아민화 메커니즘, 백금 합금·Fe–N–C·코발트계 산소환원 촉매, 인화코발트 산소발생 촉매, Pd/탄소질화물 기반 화학적 수소저장 연구가 주를 이루었다. 2017년에는 금 전극 CO2 전기환원에서 중탄산이 일반산 촉매가 아님을 미세동역학 모델로 보였다. | 산소 환원 반응(ORR) carbon hydrogen bond activation rhodium catalysis 산소 발생 반응(OER) 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) |
| 2018–2021 | 비패러데이 탐침 반응으로 Pt 계면의 국부 pH와 전기장을 정량화하고, 분극에 의한 국부 pH 변화가 Pd 촉매 CO2 수소화를 촉진함을 보였다. 열화학 호기성 산화를 산소환원과 기질 산화 반쪽반응의 결합으로 해석하고, 전해질 경쟁 흡착이 CO 중간체 결합을 좌우함을 규명했다. | 국부 pH(계면 pH) 전기이중층 nonfaradaic probe reaction hydrogen electrocatalysis 계면 전기장 |
| 2022–2026 | 음이온교환막·양성자교환막·바이폴라막 수전해 촉매와 전극 운전 전략, 산소발생 국부 pH 모델, 단일원자 광촉매 기반 태양광 수소와 플라스틱 폐기물 전환, 염소발생·질소환원·전기유기합성 연구가 이어졌다. 딥러닝 촉매 탐색과 자율실험실 전망 논문도 포함된다. | 산소 발생 반응(OER) 단일원자 촉매(SAC) 태양광 수소 생산 음이온교환막 수전해(AEMWE) 광촉매 수소 생산 |
핵심 키워드와 국가 과제 동향
| 키워드 | 논문 | 국가 10년(억) | 증가율 | 추이 2015–24 | 진단 |
|---|---|---|---|---|---|
| 산소 발생 반응(OER) | 8 | 490 | +213% | 국가 평균보다 빠르게 증가 · 연구단 논문 10편 이상 | |
| 산소 환원 반응(ORR) | 7 | 348 | +28% | 국가 평균보다 느리게 증가 · 연구단 논문 10편 이상 | |
| 국부 pH(계면 pH) | 6 | 0 | – | 국가 과제 매칭 적음 | |
| 단일원자 촉매(SAC) | 6 | 317 | 신규 | 2020년 이후 새로 커짐 · 연구단 논문 10편 이상 | |
| 촉매 열화 | 3 | 209 | 신규 | 2020년 이후 새로 커짐 · 연구단 논문 10편 이상 | |
| 태양광 수소 생산 | 3 | 156 | 신규 | 2020년 이후 새로 커짐 · 연구단 논문 10편 미만 | |
| 음이온교환막 수전해(AEMWE) | 3 | 265 | 신규 | 2020년 이후 새로 커짐 · 연구단 논문 10편 이상 | |
| 광촉매 수소 생산 | 3 | 0 | – | 국가 과제 매칭 적음 |
전체 키워드: 산소 발생 반응(OER) 8 산소 환원 반응(ORR) 7 국부 pH(계면 pH) 6 단일원자 촉매(SAC) 6 촉매 열화 3 태양광 수소 생산 3 음이온교환막 수전해(AEMWE) 3 광촉매 수소 생산 3 carbon hydrogen bond activation 2 rhodium catalysis 2 이산화탄소 수소화 2 팔라듐 촉매 2 코발트계 전기촉매 2 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) 2 platinum alloy catalyst 2 전기화학적 CO2 환원 2 포름산염 생산 2 coupled electrochemical half reaction 2 이종금속 촉매 2 plastic waste reforming 2
연구 방법
전기화학 동역학 분석과 미세동역학 모델, 비패러데이 탐침 반응을 이용한 계면 국부 pH 정량을 특징적으로 사용한다. 현장 적외선 분광, 전기화학 액상셀 투과전자현미경, 밀도범함수 이론 계산을 함께 활용한다.
밀도범함수 이론(DFT) 3 미시반응속도 모델링 2 laboratory automation 1 physical vapor deposition 1 혼합전위 이론 1 순환 전압전류법(CV) 1 in situ infrared spectroscopy 1 전기 증착 1 mass transport modeling 1 액상 셀 투과전자현미경 1
지원 과제 동향 (NTIS 성과, 2020–2024)
연도별 지원 과제 건수. 정부연구비 합계 2020 0억 · 2021 1억 · 2022 0억 · 2023 137억 · 2024 842억. 과제 전체의 연차 정부연구비를 더한 값이라 교수 개인 연구비가 아니며, 공저자 과제가 포함될 수 있다.
PDF 본문 메모
- 2026_Local pH control for impure-water-fed bipolar-membrane electrolyzers (논문 페이지) NaCl(모의 해수) 음극액을 쓰는 바이폴라막 수전해조에서 전극–막 계면의 국부 pH 구배가 전압 상승과, 음극으로 넘어온 Cl⁻에 의한 염소발생 및 열화의 원인임을 규명했다. 촉매를 양이온·음이온 교환층에 직접 스프레이 코팅·전착해 막–촉매 거리를 줄인 결과 0.50 M NaCl에서 2.8 V에 0.50 A cm⁻², 120시간 열화율 5.5 mV h⁻¹(기존 다공성 수송층 구조 71 mV h⁻¹)을 보였다.
- 2025_Localized Cation Unlocks Unique Activity–Selectivity Trends in Molecular Oxygen Reduction Li⁺부터 Sc³⁺까지 산화환원 비활성 양이온을 포획하는 포르피린 리간드를 설계해 정전기·루이스산·2차 배위 효과를 하나의 분자 틀에서 조절했다. 분광·전기화학 분석으로 양이온 전하에 따른 전자구조 변화를 확인했고, 철 착물이 산소환원 반응에서 낮은 과전압으로 4전자 경로를 보이는 활성–선택성 경향을 보고했다(수집 논문 W4411970628의 프리프린트).
- 2021_Thermochemical aerobic oxidation catalysis in water can be analysed as two coupled electro (논문 페이지) 수용액에서 귀금속 촉매의 열화학 호기성 산화가 산소환원과 기질 산화라는 두 전기화학 반쪽반응의 결합으로 진행된다는 가설을 검증했다. 13개 변수에 걸쳐 반쪽반응 분극곡선이 운전 중 측정한 혼합전위를 예측했고, O₂ 없이 혼합전위에서 전기화학적으로 산화를 구동해도 유사한 속도·선택성을 얻어 O₂는 전자 수용체 역할만 한다고 결론지었다.
2014–2016년 유기금속 C–H 활성화 논문과 2023–2026년 미생물 하이드로겔·공융용매 발광 논문은 주 연구 흐름과 거리가 있으나 촉매·재료화학 범위에 속해 suspect로 분류하지 않았다. 동일 논문의 중복 레코드(W2804582780/W4236130547, W4386946702/W4390276640)가 포함되어 있고, 2025년 PDF는 프리프린트로 work_id가 비어 있다.
NTIS 표준분류 연계
논문 = 이 교수 논문을 NTIS 과학기술표준분류에 배정한 수(정책 연계 맵과 같은 방법), 논문(지원 과제) = 그 분류 과제가 지원한 논문 수. 국가 투자 = 그 분류(1순위) 과제의 정부연구비. 대학 내 서울대% 평균 8.7%.
| 대분류 | 중분류 | 논문 | 논문(지원 과제) | 국가 2015–24(억) | 2020–24(억) | 증가율 | 대학 내 서울대% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 에너지/자원 | 신재생에너지 | 20 | 2 | 45,584 | 28,071 | +60% | 3.8 |
| 전기/전자 | 전지 | 1 | 0 | 11,920 | 8,875 | +192% | 10.6 |
논문 지원 과제 (NTIS 성과DB)
교수 논문 DOI가 NTIS 성과 논문으로 등록된 과제(2020–24). 공저자의 과제일 수 있어 본인 책임 과제와 같지 않다. 부처: 과학기술정보통신부 15, 교육부 3. NTIS 분류 = 그 과제의 1순위 과학기술표준분류.
| 연도 | 과제·사업 | 부처 | 수행기관 | 억 | 전략기술 | NTIS 분류 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2024 | 방사광가속기공동이용연구지원사업 방사광가속기공동이용연구지원 | 과학기술정보통신부 | 포항공과대학 | 664.0 | 범위 밖 | |
| 2024 | 나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용 기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비) | 과학기술정보통신부 | 기초과학연구원 | 70.0 | – | |
| 2024 | 분자활성 촉매반응 연구 기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비) | 과학기술정보통신부 | 기초과학연구원 | 52.1 | – | |
| 2024 | 글로벌 C2H 연구센터 해외우수연구기관협력허브구축 | 과학기술정보통신부 | 서울대학 | 23.0 | 수소 | 범위 밖 |
| 2024 | 우주물리와 중력의 이론적 연구 기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비) | 과학기술정보통신부 | 기초과학연구원 | 19.7 | 우주항공·해양 | – |
| 2024 | 바이오융합기술연구소 이공학학술연구기반구축 | 교육부 | 서강대학 | 6.0 | 범위 밖 | |
| 2024 | 계면촉매 재료의 반응 선택성 조절을 위한 전기화학적 편극 방법론 개발 개인기초연구(과기정통부) | 과학기술정보통신부 | 서울대학 | 2.9 | 수소 | 범위 밖 |
| 2024 | 고분자 소재를 위한 편극성 및 반응을 고려한 분자동력학 모델 개발 : 고분자 전해질과 반도체 PR 공정 개인기초연구(과기정통부) | 과학기술정보통신부 | 서울대학 | 2.4 | 이차전지 | 범위 밖 |
| 2024 | 중간체의 흡착세기를 독립적으로 제어할 수 있는 단일금속원자 기반의 촉매소재 In-situ 분석 미래소재디스커버리지원 | 과학기술정보통신부 | 포항공과대학 | 1.5 | 범위 밖 | |
| 2024 | 동적 분극 운전을 통한 니켈 전극의 산소발생 성능과 내구성 향상을 통한 효과적인 수전해 구현 개인기초연구(과기정통부) | 과학기술정보통신부 | 서울대학 | 0.6 | 수소 | 에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소에너지 외 |
| 2023 | 나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용 기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비) | 과학기술정보통신부 | 기초과학연구원 | 74.5 | 반도체·디스플레이 | – |
| 2023 | 코팅기반 화학공정 연구센터 집단연구지원 | 과학기술정보통신부 | 서울대학 | 20.0 | 범위 밖 | |
| 2023 | 미생물 생존 시스템 연구센터 집단연구지원 | 과학기술정보통신부 | 중앙대학 | 15.6 | 첨단바이오 | 범위 밖 |
| 2023 | 생명과학 글로벌 리더 양성사업단 4단계두뇌한국21사업 | 교육부 | 서울대학 | 12.3 | 첨단바이오 | – |
| 2023 | 화공분야연구인력양성사업단 4단계두뇌한국21사업 | 교육부 | 서울대학 | 11.6 | 이차전지 | – |
| 2023 | 비브리오균에서 PTS sugar에 의한 대사와 병원성 조절 개인기초연구(과기정통부) | 과학기술정보통신부 | 서울대학 | 2.0 | 첨단바이오 | 범위 밖 |
| 2023 | 그린수소 생산을 위한 이중 전기도금법을 통한 AEM 수전해 코발트 기반 고성능 고내구성 산소 발생 촉매 개발 개인기초연구(과기정통부) | 과학기술정보통신부 | 서울대학 | 1.0 | 수소 | 에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소에너지 외 |
| 2021 | 화학적 환경을 반영하는 반데르발스 원자간 힘 모델 개발 개인기초연구(과기정통부)(R&D) | 과학기술정보통신부 | 경희대학 | 0.7 | 범위 밖 |
연구단 내 협업 (공저)
학제 간 융합 후보
다른 학과이면서 아직 함께 쓴 논문이 없는 교수 쌍 가운데 연구 유사도(학문분야 cosine 0.5 + NTIS 중분류 cosine 0.5)가 높은 순. 겹치는 NTIS 분류는 두 교수 논문이 2편 이상씩 배정된 중분류다. 전체 네트워크 →
대표 논문 (피인용 상위)
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논문 42
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키워드 16
전기화학적 CO2 환원 · 산소 발생 반응(OER) · 산소 환원 반응(ORR) · 단일원자 촉매(SAC) · 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) · 알칼라인 수전해 · 음이온교환막 수전해(AEMWE) · 포름산염 생산 · 촉매 열화 · 코발트계 전기촉매 · 광촉매 수소 생산 · 팔라듐 촉매 · 국부 pH(계면 pH) · 태양광 수소 생산 · 이종금속 촉매 · 이산화탄소 수소화