수소 저장 재료 데이터 플랫폼 DigHyd

고체 수소 저장 재료는 안전하고 효율적인 수소 저장의 유망한 대안이지만, 대규모의 잘 정제된 데이터셋 부족으로 데이터 기반 연구에 한계가 있었습니다. 본 연구는 AI 기반 문헌 마이닝과 전문가 검증을 통해 구축된 엄선된 데이터베이스인 Digital Hydrogen Platform (DigHyd)를 소개합니다. DigHyd는 4,000개 이상의 실험 문헌과 30,000개 이상의 수소 저장 재료 데이터를 포함하며, 중량 수소 저장 밀도(w) 외에 수소화 반응과 관련된 엔탈피(∆H) 및 엔트로피(∆S) 변화와 같은 열역학적 매개변수를 제공합니다. 이 매개변수들은 다중 온도 압력-조성-온도(PCT) 데이터를 van’t Hoff 분석하여 수동으로 추출되었습니다. DigHyd는 단일 온도에서의 평형 압력 고정 대신 ∆H와 ∆S에 초점을 맞춰 응용 분야별 작동 조건에서 평형 거동을 유연하게 평가할 수 있게 합니다. 통계 분석 결과, 재료 등급별 열역학적 매개변수의 뚜렷한 분포와 대표적인 수소화물 시스템 내 광범위한 조성 가변성이 확인되었습니다. 대표적인 응용 사례로, 단일 또는 준단일 상 데이터셋을 활용한 조성 기반 심볼릭 회귀 모델링을 수행했습니다. 이 모델은 최첨단 블랙박스 모델에 필적하는 예측 성능을 보였으며, w, 실온 평형 압력(Peq,RT), ∆H, ∆S에 대한 간결하고 물리적으로 해석 가능한 관계를 제공합니다. 결과적인 디스크립터 맵은 호스트 원자 질량, 격자 기하학, 탄성 강성, 금속 충전율, 전기음성도 관련 디스크립터 상관관계 등 반복되는 물리적 요인들을 식별하여 트레이드오프를 합리화합니다.