Miyoung Kim (김미영)

기본 정보

김미영 (Miyoung Kim)

한 줄 정의

단원소 촉매, 산화 반응, CO₂ 활용을 아우르는 Gold 팀의 핵심 다중 주제 연구자로, 분석 기법 개발부터 촉매 합성까지 11년간 폭넓은 기여를 담당한 시니어 박사 수준의 연구원.

연구 기여 흐름

2014년부터 2025년까지 활동하며 단계적 연구 확장을 보여준다. 초기(20182019년)에는 벤즈이미다졸 리간드 기반 단원소 니켈 촉매 합성과 2D 전이금속 칼코겐화물(1T-MoS₂) 특성 규명에 집중했다. 중기(20202021년)에는 저스핀 망간 산화 중간체의 분광학적 관찰과 함께 전자 에너지 손실 분광(EELS) 데이터의 차원 축소 및 비지도 클러스터링 방법론을 개발하며 분석 기술 고도화를 주도했다. 후기(2022~2024년)에는 이리듐 협력 비대칭 망간 촉매, 나선형 귀금속(Ag, Pd, Pt) 키랄 구조 합성, 산화루테늄 기반 다공성 촉매에 박막 티타늄 질화물을 삽입하는 구조 설계로 산화 촉매 및 CO₂ 활용 촉매 응용까지 확대했다.

Lab 내 역할

대응 저자(Corresponding Author) 경험 7회는 독립적 프로젝트 리더십을 시사하며, 17편의 논문 중 상당 부분이 supporting information 형태로 기록된 점은 체계적 분석 및 검증 업무에 깊이 있는 참여를 반영한다. Gold 팀 10편, Oxidation 팀 9편, CO₂ 팀 7편의 중복 참여는 팀 간 협력 구조에서 교량 역할을 했음을 보여주며, 특히 촉매 재료 합성과 분광 분석을 연계하는 다학제적 협력 패턴이 특징이다. 대응 저자 역할과 11년의 활동 기간을 감안하면 박사후 연구원 또는 연구 과학자(Research Scientist) 수준으로 평가된다.

연구 흐름 (정밀)

Miyoung Kim은 BMNL lab에서 2014년부터 2025년까지 11년간 활동하며 단원소 촉매 합성, 산화 반응, CO₂ 활용이라는 세 개의 주축을 종횡으로 넘나든 다중 주제 연구자다. 17편의 논문 중 7회의 대응 저자 경험과 Gold 팀 10편·Oxidation 팀 9편·CO₂ 팀 7편이라는 중복 참여 이력은 단순한 협력자가 아닌 독립적 프로젝트 리더십과 팀 간 교량 역할을 동시에 수행했음을 시사한다. 특히 그는 촉매 재료 합성과 분광 분석을 연계하는 다학제적 협력 패턴의 중심에 서 있으며, 분석 기법 개발부터 촉매 구조 설계까지 폭넓은 기여를 담당한 시니어 박사 수준의 연구원으로 평가된다.

연구 진화 timeline

초기(2014~2019년)에는 단원소 촉매 합성의 기초를 다졌다. 2018년 벤즈이미다졸 리간드(NTB)를 이중 기능 링커로 활용하여 Ni 단일 원자를 그래핀 옥사이드(GO) 시트에 균일 분산시키는 전략을 구현했으며(Nano Energy), 이는 기존 고온 탄화 공정에서 발생하던 금속 응집 문제를 π–π 상호작용과 배위 결합을 통해 해결한 것이다. 동년 1T-MoS₂ 2차원 전이금속 칼코겐화물의 특성 규명 작업에도 참여하며 2D 재료 특성화 경험을 축적했다. 2020년에는 저스핀 망간(IV)-옥소 중간체의 분광학적 포착 연구에 참여하여 산화 촉매 분야로 연구 범위를 확장했다.

중기(2021~2022년)에는 분석 기술 고도화를 주도했다. 2021년 대응 저자로 참여한 연구에서는 전자 에너지 손실 분광(EELS) 데이터의 차원 축소 및 비지도 클러스터링 방법론을 개발했다(Microscopy and Microanalysis). NMF(non-negative matrix factorization)로 고차원 스펙트럼을 저차원 공간에 투영하고, t-SNE로 비선형 시각화를 강화한 뒤, OPTICS 밀도 기반 클러스터링으로 최종 분류를 수행하는 3단계 파이프라인은 저 SNR 환경에서도 미세 구조 차이를 구별할 수 있는 핵심 도구가 되었다. 이는 단순한 분석 기법 개발을 넘어 lab 내 모든 촉매 특성화 작업의 신뢰성을 높이는 인프라로 작용했다. 2022년에는 이리듐 협력 비대칭 망간 산화 촉매 연구에 대응 저자로 참여하며 산화 반응 촉매 설계 역량을 심화시켰다.

후기(2023~2025년)에는 나선형 귀금속 키랄 구조 합성과 3D 플라즈몬 근장(near-field) 관찰이라는 고난도 작업으로 전환했다. 2024년 Ag, Pd, Pt 헬리코이드 합성 연구, 산화루테늄 다공성 촉매에 티타늄 질화물 박막을 삽입한 구조 설계, 그리고 432-대칭 키랄 금 나노입자의 플라즈몬 근장을 단색화 EELS와 전자 단층촬영으로 3D 직접 관찰한 연구(Nano Letters, 대응 저자)는 그의 연구가 촉매 합성·분석·응용의 전 주기를 아우르는 수준으로 발전했음을 보여준다. 특히 2025년 금속 나노입자의 비단색 플라즈몬 거동을 1차원 합성곱 오토인코더로 신호 분리한 연구(ACS Nano, 대응 저자)는 딥러닝과 EELS의 결합이라는 새로운 방법론적 지평을 열었다.

Lab 내 좌표

Miyoung Kim은 lab 내에서 분석 기법 전문가이자 다중 팀 연계 허브로 기능한다. 이혜은·김령명이 촉매 합성 및 전기화학 반응 메커니즘의 중심축이라면, 그는 EELS, STEM, XPS 등 첨단 분광·현미경 기법을 통해 이들의 촉매 구조를 원자 스케일로 규명하는 역할을 담당한다. 한정현이 CO₂ 환원 메커니즘에 집중하고, 임상원이 플라즈몬 광촉매 설계를 주도한다면, Miyoung Kim은 두 영역 모두에서 근장 분포 시각화와 활성 사이트 규명을 통해 이론과 실험을 연결하는 교량 역할을 한다. 하인한·조남헌 등 합성 중심 연구자들의 촉매가 실제로 어떤 구조적 특징을 가지는지를 그가 정밀하게 밝혀내는 구조다. 특히 2021년 EELS 클러스터링 방법론 개발은 lab 전체의 분석 역량을 한 단계 끌어올렸으며, 이는 이후 모든 촉매 연구의 표준 분석 도구로 자리잡았을 것으로 추정된다.

핵심 paper

1. "Tris(2-benzimidazolylmethyl)amine-Directed Synthesis of Single-Atom Nickel Catalysts for Electrochemical CO Production from CO₂" (2018, Nano Energy)
NTB 리간드를 이중 기능 링커로 활용하여 Ni 단일 원자를 GO에 균일 고정, 고온 탄화 시 응집 방지. -0.8 V vs. RHE에서 CO faradaic efficiency 97% 달성. 단원소 촉매 합성 전략의 초석.

2. "Dimensionality reduction and unsupervised clustering for EELS-SI" (2021, Microscopy and Microanalysis, 대응 저자)
NMF-t-SNE-OPTICS 파이프라인 개발로 저 SNR EELS 데이터에서 미세 구조 자동 분류. 플라즈몬 여기·밴드간 전이 구분, 비정질 탄소 미세 구조 분류 성공. Lab 분석 인프라 혁신.

3. "Direct Three-Dimensional Observation of the Plasmonic Near-Fields of a Nanoparticle with Circular Dichroism" (2024, Nano Letters, 대응 저자)
432-대칭 키랄 금 나노입자의 CD 유발 플라즈몬 모드를 1D-CAE 신호 분리 + EELS tomography로 3D 근장 직접 관찰. 키랄 갭 소용돌이형 전기장 분포 규명.

4. "Comprehending nonmonochromatic plasmonic behavior of metal nanoparticles on dielectric nanowires using monochromated EELS" (2025, ACS Nano, 대응 저자)
Ag 나노입자/ZnO 나노와이어 하이브리드에서 유전 환경 비대칭으로 인한 두 개의 구별되는 플라즈몬 모드 실험 관찰. 단색화 EELS(110 meV ZLP FWHM) + 전자 단층촬영으로 근장 3D 분포 규명.

5. "Iridium-Cooperated, Symmetry-Broken Manganese Oxide Nanocatalysts" (2023, 대응 저자)
비대칭 망간 산화 촉매에서 이리듐 협력 효과 규명. 산화 반응 메커니즘 이해 심화.

핵심 협력자·외부 그룹

Lab 내에서는 이혜은·김령명(촉매 합성), 한정현(CO₂ 환원), 임상원(플라즈몬), 하인한·조남헌(합성)과 긴밀히 협력한다. 외부 협력자로는 EELS 방법론 개발에서 Jinseok Ryu, Ryeong Myeong Kim 등 분석 기법 전문가 그룹과 공동 연구를 수행했으며, 플라즈몬 연구에서는 Seungwoo Lee(교신 저자 공동 참여)와 협력했다. 특히 MNPBEM 수치 시뮬레이션 그룹과의 협력은 실험 결과의 이론적 검증을 가능케 했다.

향후 예측

현재 활발히 활동 중인 Miyoung Kim은 딥러닝 기반 분광 데이터 분석과 3D 근장 관찰 기법을 더욱 고도화할 것으로 보인다. 2025년 ACS Nano 연구에서 시도한 1D-CAE 신호 분리는 더 복잡한 하이브리드 촉매 시스템—예를 들어 단원소 촉매와 플라즈몬 나노입자의 결합 구조—에서 활성 사이트와 근장 분포를 동시에 규명하는 방향으로 확장될 가능성이 크다. 또한 CO₂ 환원과 산화 반응에서 반응 중간체의 실시간 분광 추적, 그리고 키랄 촉매의 광학적·전기화학적 특성 상관관계 규명 등 operando 조건에서의 원자 스케일 관찰로 나아갈 것으로 추정된다. Lab 내에서 그의 역할은 분석 전문가를 넘어 방법론 개발자이자 다학제 협력의 핵심 노드로 더욱 공고해질 전망이다.

참여 논문

총 17편