신진연구자 소개(2025년 12월호)
- 2025년 12월 15일
- 2분 분량
신 동 엽 Dongyup Shin
강원대학교 화학·생화학부, 조교수
■ KAIST 생명화학공학과, 학사
(2013.3-2018.2)
■ KAIST EEWS 대학원, 석사
(2018.3-2019.8, 지도교수: 김형준)
■ KAIST 화학과, 박사
(2019.9-2022.8, 지도교수: 김형준)
■ KIST, 박사후 연구원
(2022.9-2025.8)
■ 강원대학교 화학·생화학부(화학전공), 조교수
(2025.9-현재)
소개글
신동엽 교수는 계산화학을 기반으로 전기화학 촉매 반응을 탐구하며, 차세대 에너지 전환 기술의 이론적 토대를 마련해왔다. 그는 전극 표면에서 일어나는 복잡한 전자·이온 상호작용을 원자 수준에서 모사하기 위해, 그랜드 캐노니컬 밀도 범함수 이론(GC-DFT)과 ab initio 분자동역학(AIMD)과 같은 첨단 시뮬레이션 기법을 적극적으로 도입했다. 이를 통해 산소발생반응(OER), 산소환원반응(ORR), 이산화탄소환원반응(CO₂RR) 등 주요 전기화학 반응의 활성점 거동과 반응 경로를 밝혀내고, 실험 연구자와 협력하여 효율적이고 안정적인 촉매 설계 지침을 제시하였다. 최근에는 인공지능을 결합한 계산 기법 개발에도 힘쓰며, 복잡계 전기화학 반응을 더 정밀하게 예측하고 해석할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 모색하고 있다. 앞으로 신 교수는 계산과 실험을 잇는 가교 역할을 통해, 에너지 변환 및 저장 촉매의 성능 향상과 지속 가능한 에너지 기술 개발에 기여하고자 한다.
주요연구분야
• 계산화학(Computational Chemistry)
• 전기화학(Electrochemistry)
• 표면화학(Surface Chemistry)
• 고체/액체 계면 전산모사(Solid/liquid interface simulation)
• 밀도 범함수 이론(Density functional theory)
• 저분자 전환 반응(Small-molecule conversion reaction)
• 이론적 에너지 소재 설계(Theoretical design for energy materials)
대표논문
Shin, D.; Han, S. S. Unlocking design strategies for oxygen evolution reaction catalysts: Insights from a kinetic perspective via constrained ab initio molecular dynamics simulations. Chem. Eng. J. 2025, 512, 162357.
Zhang, W.; Le, T. T.; Shin, D.; Nandy, S.; Choi, J. W.; Paek, S. Y.; Hwang, C.-K.; Kim, J. H.; Suh, H.; Chae, K. H. Higher-valent nickel oxides with enhanced two-electron oxygen reduction in advanced electro-Fenton system for organic pollutants degradation. Appl. Catal. B: Environ. Energy 2025, 361, 124666.
Shin, D.; Choi, H.; An, J.; Sohn, C. H.; Choi, C. H.; Shin, H.; Kim, H. Enhanced electroreduction of CO2 by Ni–N–C catalysts from the interplay between valency and local coordination symmetry. J. Mater. Chem. A 2022, 10, 22523.
Kim, J. H.; Shin, D.; Kim, J.; Lim, J. S.; Paidi, V. K.; Shin, T. J.; Jeong, H. Y.; Lee, K. S.; Kim, H.; Joo, S. H. Reversible ligand exchange in atomically dispersed catalysts for modulating the activity and selectivity of the oxygen reduction reaction. Angew. Chem. 2021, 133, 20691.
Kim, N.; Gu, T.-H.; Shin, D.; Jin, X.; Shin, H.; Kim, M. G.; Kim, H.; Hwang, S.-J. Lattice engineering to simultaneously control the defect/stacking structures of layered double hydroxide nanosheets to optimize their energy functionalities. ACS Nano 2021, 15, 8306.
Kim, H.; Shin, D.; Yang, W.; Won, D. H.; Oh, H.-S.; Chung, M. W.; Jeong, D.; Kim, S. H.; Chae, K. H.; Ryu, J. Y. Identification of single-atom Ni site active toward electrochemical CO2 conversion to CO. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 925.
Sa, Y. J.; Jung, H.; Shin, D.; Jeong, H. Y.; Ringe, S.; Kim, H.; Hwang, Y. J.; Joo, S. H. Thermal Transformation of Molecular Ni2+–N4 Sites for Enhanced CO2 Electroreduction Activity. ACS Catal. 2020, 10, 10920.
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