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Nanosystem Applications Laboratory
서울시립대학교 화학공학과 김정현 교수
광촉매
광전기화학
수소 생산
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

Nanosystem Applications Laboratory

서울시립대학교 화학공학과 김정현 교수

나노시스템응용연구실은 첨단 나노소재와 고분자 복합재료의 설계, 합성, 응용에 중점을 두고 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 폴리우레탄 폼의 미세구조 제어를 통한 흡차음 성능 및 기계적 특성 향상, 바이오 기반 친환경 소재 개발, 고기능성 복합재 제조 등 산업적·환경적 요구에 부합하는 혁신적 소재 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 특히, 자동차, 건축, 전자 등 다양한 분야에서 요구되는 경량화, 흡음, 완충, 단열 등 실용적 특성을 극대화하기 위해, 셀 구조의 정밀 제어, 다양한 충진제 및 촉매의 최적화, 다층 복합 구조 설계 등 다각적인 접근을 시도하고 있습니다. 최근에는 바이오매스 기반 원료를 활용한 친환경 폼 개발, VOCs 저감, 재활용성 향상 등 지속가능한 소재 개발에도 집중하고 있습니다. 또한, 연구실은 태양광을 활용한 물 분해 및 수소 생산을 위한 고효율 광촉매 및 광전기화학(PEC) 전극 소재 개발에 주력하고 있습니다. 금속 황화물, 산화물, 금속유기골격체 등 다양한 소재의 이종접합, 도핑, 결함공학, 표면 개질 등을 통해 광활성 및 전하 분리 효율을 극대화하고, 청정에너지 전환 및 환경정화 분야에 기여하고 있습니다. 스마트 소재 분야에서는 형상기억 엘라스토머, 고기능성 복합재, 바이오 기반 고분자 등 외부 자극에 반응하는 첨단 소재의 분자설계 및 합성, 기능성 구현에 주력하고 있습니다. 이를 통해 의료, 로봇, 웨어러블 디바이스 등 차세대 융합기술 분야로 연구의 지평을 넓히고 있습니다. 나노시스템응용연구실은 축적된 합성 및 분석 기술, 다양한 산업체 및 연구기관과의 협력, 우수한 연구 인력을 바탕으로, 미래 에너지·환경·스마트 소재 분야의 선도적 연구실로 자리매김하고 있습니다. 앞으로도 지속가능한 사회 구현과 첨단 산업 발전에 기여하는 혁신적 소재 연구를 이어갈 것입니다.

광촉매광전기화학수소 생산이종접합결함·도핑 제어
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
결함·도핑 기반 광촉매 이종접합에서 수소생산 최적화 thumbnail
결함·도핑 기반 광촉매 이종접합에서 수소생산 최적화
Defect and Doping Engineered Photocatalytic Heterostructures for Enhanced Hydrogen Production
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
4
논문 전체보기
1
Article
|
·
인용수 0
·
2026
Photoinduced anion exchange-driven surface reconstruction of ZnO/CdS1–xSex core–shell heterostructures with in-situ ZnSe interfacial bridging for strong S-scheme photocatalytic H2 evolution
S H Lee, Jung Hyeun Kim
IF 8.3 (2026)
International Journal of Hydrogen Energy
https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2026.156464
Heterojunction
Photocatalysis
Water splitting
Ion
Bridging (networking)
Chemical stability
Hydrogen
Kinetics
Hydrogen production
Limiting
2
Article
|
·
인용수 1
·
2026
Interface-engineered carbon nanotube-coated polyurethane for electro- and photo-responsive applications
Jaeheon Lee, Jung Hyeun Kim
IF 8.9 (2026)
Composites Part A Applied Science and Manufacturing
https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2026.109737
Polyurethane
Carbon fibers
Polymer
Composite number
Reinforced carbon–carbon
3
Article
|
·
인용수 4
·
2025
Reversible switching between quinoid and benzoid structures in PEDOT:PSS layer on CdS/CdSe photoanode for promoting photoelectrochemical performance
Dong-gyu Hurh, Jung Hyeun Kim
IF 9.8 (2025)
Journal of Energy Storage
https://doi.org/10.1016/j.est.2025.116515
PEDOT:PSS
Layer (electronics)
Materials science
Optoelectronics
Nanotechnology
최신 정부 과제
16
과제 전체보기
1
2024년 9월-2027년 8월
|64,298,000
광수확 성능향상을 위한 이종접합 광촉매 개발
이종접합 밴드갭 설계를 통해 광수확 효율을 획기적으로 높인 광촉매를 제조하고 귀금속을 사용하지 않는 입자형 광촉매의 1) 수소생산효율 10 mmol/g·h 달성, 2) 광촉매를 광전극으로 제조하여 전류밀도 10 mA/cm2 (@1.23VRHE) 달성, 3) 광전극 대면적화에 따라 소면적 대비 최대 광전류밀도 50% 달성.
광촉매
수소생산
복합구조
전하분리
재결합
2
2021년 6월-2024년 2월
|47,893,000
전하 분리 효율화 광촉매 개발 및 광전기화학적 에너지 저장
본 과제는 복합광촉매와 광전극을 활용해 빛으로 전기를 만들고 에너지를 저장하는 기술을 높이는 연구임. 연구 목표는 효율적인 복합광촉매 개발로 광전기화학적 에너지 생산 능력 극대화에 있음. 복합구조 및 다성분계 광촉매를 이용해 광전극을 제조하고, 광전기화학적 특성, LSV, ABPE, Chronoamperometry, Impedance spectrocopy를 통해 전하 분리·이동, 전류밀도, 광부식 저항성, 저항 특성을 평가하는 내용임. 이를 통해 차세대 ESS 관련 기술의 효율 향상, 기초현상 이해, 산업적 응용 가능성 확보 기대됨.
광촉매
다성분계
태양광
에너지저장
3
2021년 6월-2024년 2월
|42,984,000
전하 분리 효율화 광촉매 개발 및 광전기화학적 에너지 저장
본 과제는 태양광을 이용해 전기를 만들고 저장하는 다성분계 광촉매·광전극 기술 개발 연구임. 연구 목표는 밴드갭 엔지니어링 기반 전하 분리 효율 향상 광촉매 개발, 이를 활용한 광전기화학 반응용 광전극 특성 향상, 광에너지 저장 시스템 구축 및 효율 향상에 있음. 핵심 내용은 ZnS core-ZnO shell, 금속도핑 등으로 charge separation과 interfacial charge transfer를 높이고, 스핀코팅 기반 다종 접합 광전극 제작, LSV·ABPE·Chronoamperometry·Impedance spectroscopy로 특성 평가, 저장·회수 특성 및 장기사용 안정성 확보에 있음. 기대 효과는 차세대 ESS 핵심 원천기술 확보, 에너지 저장 효율 향상, 학문적·산업적 기여 및 독자적 에너지 확보 기반 마련임.
광촉매
다성분계
태양광
에너지저장
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024광전극, 이를 포함하는 광전기화학 전지 및 이의 제조방법1020240159209-
공개2024MOF 기반 삼중 금속 복합체를 포함하는 광촉매 및 이를 이용한 수소의 생산방법1020240064080
공개2024아민 가교제 도입을 통한 형상기억 폴리우레탄 탄성체의 합성1020240032047
전체 특허

광전극, 이를 포함하는 광전기화학 전지 및 이의 제조방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240159209

MOF 기반 삼중 금속 복합체를 포함하는 광촉매 및 이를 이용한 수소의 생산방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240064080

아민 가교제 도입을 통한 형상기억 폴리우레탄 탄성체의 합성

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240032047
연구실 하이라이트
연구실의 정보를 AI가 요약해서 키워드 중심으로 정리해두었어요
기술파급력
차세대 자동차/건축용 고성능 흡음 폴리우레탄 폼
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SCIE논문
태양광 수소 생산 효율 극대화, Z-스킴 이종접합 광촉매
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지속가능기술
지속가능성을 구현하는 바이오 기반 스마트 고분자
AI 요약 확인하기
독창적기술
외부 자극에 반응하는 다기능 형상기억 폴리우레탄
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글로벌특허
고효율 광전기화학(PEC) 전극 설계 및 에너지 저장 기술
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연구자역량
산업계-학계를 아우르는 리더십과 검증된 연구 역량
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