목영선 연구실은 플라즈마 기술을 활용한 환경오염물질 저감 연구에 중점을 두고 있습니다. 플라즈마는 높은 에너지 상태의 이온화된 기체로, 다양한 오염물질의 분해 및 제거에 효과적으로 적용될 수 있습니다. 연구실에서는 비열 플라즈마, 코로나 방전, 유전체 배리어 방전(DBD) 등 다양한 플라즈마 방전 방식을 활용하여 대기 중의 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 휘발성유기화합물(VOCs) 등 유해가스 및 오염물질의 저감 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 플라즈마와 촉매를 결합한 복합공정 연구를 통해 기존의 촉매 반응만으로는 한계가 있던 저온 환경에서도 높은 효율로 오염물질을 제거할 수 있는 기술을 선도적으로 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 산업 현장의 배기가스 처리, 실내 공기 정화, 악취 저감 등 다양한 분야에 적용되고 있으며, 실제 플랜트 및 상용 시스템에 적용 가능한 실증 연구도 활발히 진행 중입니다. 연구실은 플라즈마 반응기의 설계 및 최적화, 에너지 전달 효율 향상, 반응 메커니즘 규명 등 기초부터 응용까지 폭넓은 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 관련 특허 출원과 기술이전, 산학협력 프로젝트를 통해 플라즈마 기반 환경정화 기술의 산업적 확산에도 기여하고 있습니다.

연구실은 청정에너지 생산과 에너지 저장 소재 개발에도 큰 비중을 두고 있습니다. 수소 생산을 위한 암모니아 분해, 해수 전기분해, 플라즈마 개질 등 다양한 청정에너지 생산 공정의 효율화 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 플라즈마를 이용한 암모니아 분해 및 수소 생산 기술은 그린수소 생태계 구축에 중요한 역할을 하며, 최근에는 그린수소 글로컬 선도연구센터 등 대형 국책과제를 통해 관련 기술의 고도화와 실용화에 박차를 가하고 있습니다. 또한, 2차전지, 슈퍼커패시터 등 차세대 에너지 저장장치에 적용 가능한 고성능 전극 소재 및 나노복합소재 개발에도 집중하고 있습니다. 전극 소재로는 전이금속 칼코게나이드, 질소 도핑 활성탄, 그래핀 복합체 등 다양한 신소재를 합성하고, 플라즈마 및 촉매 공정을 접목하여 소재의 전기화학적 특성을 극대화하는 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 소재들은 에너지 저장 효율을 높이고, 친환경적이면서도 경제적인 대안으로 주목받고 있습니다. 연구실은 소재의 합성, 구조 분석, 전기화학적 특성 평가 등 전주기적 연구를 통해 에너지 저장 분야의 혁신을 이끌고 있습니다. 관련 특허와 논문, 국내외 학술대회 발표를 통해 연구성과를 적극적으로 공유하며, 산업체와의 협력을 통해 상용화 가능성도 높이고 있습니다.

목영선 연구실은 폐플라스틱과 유기오염물질의 자원화 및 재활용 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 최근 환경문제로 대두되고 있는 폐플라스틱의 화학적 리사이클링, 해수와 플라즈마를 이용한 폐플라스틱의 단량체 전환, PET의 저온 알칼리 가수분해를 통한 테레프탈산 회수 등 다양한 재활용 공정의 효율화 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 플라즈마, 촉매, 전기화학적 방법을 융합하여 기존의 열적, 기계적 재활용 한계를 극복하고, 고부가가치 화학원료 및 에너지로의 전환을 목표로 하고 있습니다. 특히, 해수 전기분해와 연계한 폐플라스틱 분해, 나노촉매를 활용한 유기염료 및 유기오염물질의 분해 등은 환경오염 저감과 자원순환에 크게 기여할 수 있는 혁신적 기술로 평가받고 있습니다. 연구실은 관련 특허 출원과 산학협력 프로젝트를 통해 실제 산업 현장 적용을 위한 기술 실증에도 힘쓰고 있습니다. 또한, 재활용 소재의 품질 향상, 공정 에너지 절감, 환경영향 최소화 등 지속가능한 순환경제 실현을 위한 다양한 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.