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환경나노기술연구실

광운대학교 환경공학과

장민 교수

Nanoadsorbents

Photocatalysis

Environmental Nanotechnology

환경나노기술연구실

환경공학과 장민

환경나노기술연구실은 첨단 나노소재와 환경공학적 접근을 결합하여 수질 및 토양 환경의 오염 문제를 해결하는 데 주력하고 있습니다. 본 연구실은 수질처리 분야에서 나노구조 흡착제, 촉매, 금속-유기 골격체(MOF), 그래핀 산화물, MXene 등 혁신적인 소재를 개발하고, 이를 활용한 고효율 오염물질 제거 기술을 연구합니다. 특히, 중금속, 미량 유기오염물질, 내분비계 교란물질, 방사성 오염물질 등 다양한 신종 및 난분해성 오염물질의 제거에 중점을 두고 있습니다. 또한, 플라즈마, 광촉매, 전기화학적 산화, 고도 산화공정(AOP) 등 다양한 첨단 처리기술과 나노소재를 융합하여 기존 수처리 공정의 한계를 극복하고, 경제성과 지속가능성을 동시에 확보하는 통합 수처리 시스템을 개발하고 있습니다. 실험실 연구뿐만 아니라 파일럿 및 현장 실증 연구도 활발히 진행하여, 실제 산업 및 환경 현장에 적용 가능한 실용적 기술을 창출하고 있습니다. 토양 및 광산 환경 분야에서는 폐광산 슬러지, 폐자원 기반 흡착제, 안정화제 등을 활용한 중금속 및 방사성 오염물질의 정화, 산성광산배수(AMD) 처리, 오염토양의 세척 및 복원, 자연정화 시스템 개발 등 다양한 복원 기술을 연구합니다. 특히, 플라즈마, 진공추출, 공압파쇄 등 첨단 물리화학적 기술을 접목하여 저투수성 토양 및 복합오염지의 정화 효율을 극대화하고, 현장 맞춤형 솔루션을 제시합니다. 연구실은 국내외 다양한 연구기관, 산업체와의 협력을 통해 기술의 실용화와 확산을 적극 추진하고 있으며, 관련 특허, 논문, 기술이전, 현장 실증사업 등에서 우수한 성과를 거두고 있습니다. 앞으로도 환경나노기술연구실은 지속가능한 환경복원 및 오염 저감 기술 개발을 통해 사회적·환경적 가치를 창출하고, 미래 환경문제 해결에 선도적 역할을 수행할 것입니다.

Nanoadsorbents
Photocatalysis
Environmental Nanotechnology
수질처리 및 환경 나노기술
환경나노기술연구실은 수질 오염 문제 해결을 위한 첨단 수처리 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 나노구조 흡착제, 촉매, 그리고 다양한 환경 나노소재를 활용하여 중금속, 유기오염물질, 미량오염물질 등 다양한 수중 오염원을 효과적으로 제거하는 방법을 연구합니다. 특히, 나노구조 흡착제와 촉매의 표면 특성, 구조적 안정성, 재생 가능성 등을 심층적으로 분석하여 실제 환경 적용에 적합한 소재 개발에 주력하고 있습니다. 최근에는 금속-유기 골격체(MOF), 그래핀 산화물, MXene 등 혁신적인 나노소재를 이용한 수처리 공정의 효율성 향상에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 나노소재들은 뛰어난 표면적과 선택적 흡착 능력을 바탕으로, 불소, 비소, 납, 우라늄 등 다양한 유해 중금속과 내분비계 교란물질, 의약품, 염료 등 신종 오염물질의 제거에 탁월한 성능을 보이고 있습니다. 또한, 플라즈마, 광촉매, 전기화학적 산화 등 고도 산화공정(AOP)과의 융합을 통해 난분해성 오염물질의 완전 분해 및 무해화도 실현하고 있습니다. 이와 더불어, 연구실은 수처리 공정의 경제성, 지속가능성, 현장 적용성까지 고려하여 실제 산업 및 환경 현장에 적용 가능한 통합 수처리 시스템을 개발하고 있습니다. 이를 위해 실험실 규모의 연구뿐만 아니라 파일럿 및 현장 실증 연구도 병행하며, 다양한 국내외 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 기술의 실용화와 확산을 적극 추진하고 있습니다.
광산 및 토양 환경 복원과 중금속 정화
본 연구실은 광산 및 토양 환경에서 발생하는 중금속 오염 문제 해결을 위한 다양한 복원 및 정화 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 폐광산 지역의 산성광산배수(AMD), 토양 내 중금속(비소, 납, 카드뮴 등), 방사성 오염물질(우라늄, 스트론튬 등) 등 다양한 환경오염원에 대한 맞춤형 처리 공정을 연구합니다. 이를 위해 석탄광산 슬러지, 폐소뼈, 폐굴껍질 등 다양한 폐자원을 활용한 친환경 흡착제 및 안정화제를 개발하여 오염물질의 용출 및 이동성을 효과적으로 저감시키고 있습니다. 연구실은 토양세척, 흡착, 안정화, 자연정화, 생물학적 처리 등 다양한 복합 정화공정을 통합적으로 적용하여 현장 맞춤형 복원 솔루션을 제시합니다. 예를 들어, 산성광산배수 내 중금속 및 산성도 저감을 위해 석탄광산 슬러지 기반의 수동처리 시스템을 개발하였으며, 오염토양의 신속한 정화 및 중금속 안정화를 위해 다단 세척공정, 첨가제 혼합, 현장 적용성 평가 등 실용적 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 플라즈마, 진공추출, 공압파쇄 등 첨단 물리화학적 기술을 접목하여 저투수성 토양 및 복합오염지의 정화 효율을 극대화하고 있습니다. 이러한 연구는 국내외 광산 복원, 토양 및 지하수 오염 정화, 폐기물 자원화 등 다양한 환경 분야에서 실제 적용되고 있으며, 관련 특허 및 기술이전, 현장 실증사업 등으로 이어지고 있습니다. 연구실은 앞으로도 지속가능한 환경복원 및 오염 저감 기술 개발을 통해 사회적·환경적 가치를 창출하는 데 앞장서고자 합니다.
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Overlooked roles of high-valence Sn in SnS2 loaded on gC3N4 for enhanced photocatalytic H2O2 production: Mechanism, DFT, and techno-economic analysis study
Choe Earn Choong, Kwangpyu Hong, Kien Tiek Wong, Zong Yang Kong, Ao Yang, Farahin Mohd Jais, Yeomin Yoon, Eun Ha Choi, Min Jang*
Journal of Energy Chemistry, 2025
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Evaluation of soil property–dependent interactions of surfactant and diesel in a soil–water system
Ju-Hyeok Kwon, Ramesh Kumar, Yong-Tae Ahn, Geon-Soo Ha, Moonis Ali Khan, Min Jang, Jung Rae Kim, Sang-Eun Oh, Byong-Hun Jeon*
Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2025
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Synthesis of sulfur and bromine co-doped bentonite-chitosan composite hydrogels for selective adsorption of cobalt and strontium radionuclides
Byungjun Cha, S.SD. Elanchezhiyan, Karunamoorthy Saravanakumar, Govindan Jagan, Lewis Kamande Njaramba, Min Jang, Yeomin Yoon, Chang Min Park*
Journal of Nuclear Materials, 2025
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고순도 Glycol Ether Acetate 제조용 고효율 전이에스테르반응(Transesterification) 불균일계 촉매 미세 구조 제어 방법 개발에 대한 고찰
한국과학기술연구원
2024년 06월 ~ 2024년 12월
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과불화합물 처리를 위한 고효율 제트방전-플라즈마-광촉매 시스템 개발(2/3)
한국연구재단
2024년 03월 ~ 2025년 02월
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시화·반월공단 대기오염방지시설 내 폐활성탄의 경제적이고 친환경적인 재활용 및 자원화를 위한 플라즈마-과황산염 공정 개발
안산녹색환경지원센터
2024년 03월 ~ 2024년 11월