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황정호 연구실

연세대학교 기계공학부

황정호 교수

Non-thermal Plasma Technology

Airborne Particulate Matter

Air Filtration Systems

황정호 연구실

기계공학부 황정호

황정호 연구실은 기계공학을 기반으로 환경, 에너지, 바이오 분야를 융합한 첨단 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 공기 중 미세입자와 바이오에어로졸(세균, 바이러스, 곰팡이 등)의 실시간 모니터링, 신속 진단, 저감 및 제어 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 이를 위해 전기집진기, 플라즈마, 이온풍, 미세유체 칩, 바이오센서, 나노소재 기반 필터 등 다양한 첨단 기술을 융합하여, 실내외 환경에서의 감염병 확산 방지와 대기질 개선에 기여하고 있습니다. 연구실은 코로나19, 인플루엔자 등 공기전파 감염병의 신속 진단 및 실시간 감염 위험 평가를 위한 PCR, ATP 바이오루미네센스, 컬러리메트릭, 전기화학적 센서 등 다양한 진단 플랫폼을 개발하였으며, IoT 기반의 스마트 환경 모니터링, 인공지능 데이터 분석, 실시간 감염 위험 예측 등 차세대 환경·보건 융합기술로 연구 영역을 확장하고 있습니다. 또한, 미세먼지와 바이오에어로졸의 동시 저감 기술, 항균·항바이러스 필터, 전기집진기, 플라즈마 기반 공기정화 시스템 등도 활발히 연구 중입니다. 에너지 및 환경 플랜트 분야에서도 연구실은 발전소, 폐기물 소각장, 산업 플랜트 등에서 발생하는 미세먼지, SOx, NOx, VOCs, 유해가스 등 대기오염물질의 저감 및 친환경 공정 개발에 앞장서고 있습니다. 순환유동층 보일러, 석탄 및 바이오매스 가스화기, 스크러버, 전기집진기, 촉매 반응기 등 다양한 플랜트의 열유동, 반응, 입자 거동을 해석하고, 오염물질의 발생 및 저감 메커니즘을 규명합니다. CFD(전산유체역학), 실험실 규모의 반응기, 현장 실증 연구 등 다양한 접근법을 통해 실질적인 환경 개선과 에너지 효율 증진에 기여하고 있습니다. 연구실은 나노소재 기반 고효율 필터, 저가형 미세먼지 센서, 실시간 모니터링 시스템, 바이오에어로졸 분류 및 검출 장치 등 다양한 원천기술을 개발하여, 국내외 다양한 연구기관, 산업체, 정부기관과의 협력을 통해 실용화 및 상용화에도 힘쓰고 있습니다. 또한, 다수의 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 연구성과를 현장에 적용하고 있으며, 친환경 에너지 전환, 탄소중립, 대기환경 개선, 감염병 대응 등 국가적·사회적 요구에 부응하는 연구를 지속적으로 확대하고 있습니다. 이러한 연구실의 활동은 미래 환경·에너지·보건 융합기술의 발전을 선도하며, 국민 건강과 안전, 지속가능한 사회 구현에 중요한 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 황정호 연구실은 기계공학과 환경·에너지·바이오 분야의 경계를 넘나드는 융합연구를 통해, 새로운 과학적 도전과 사회적 가치를 창출해 나갈 것입니다.

Non-thermal Plasma Technology
Airborne Particulate Matter
Air Filtration Systems
공기 중 바이오에어로졸 및 미세입자 실시간 모니터링 및 제어 기술
황정호 연구실은 공기 중에 존재하는 바이오에어로졸(세균, 바이러스, 곰팡이 등)과 미세입자(PM2.5, PM10 등)의 실시간 모니터링 및 제어 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 최근 전 세계적으로 감염병의 공기전파와 실내외 미세먼지 문제가 대두됨에 따라, 연구실은 다양한 센서, 샘플러, 전기집진기, 바이오센서, 미세유체 칩 등 첨단 장비와 기술을 활용하여 공기 중 유해 입자의 신속한 검출과 정밀 분석을 실현하고 있습니다. 특히, 전기적 하전, 이온풍, 코로나 방전, 플라즈마, 광열기술 등 다양한 물리·화학적 원리를 접목하여 미세입자 및 바이오에어로졸의 포집, 농축, 검출, 제거 효율을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 기술은 실내외 환경, 학교, 병원, 지하철, 공장 등 다양한 공간에서의 감염병 확산 방지와 대기질 개선에 직접적으로 기여할 수 있습니다. 연구실은 공기 중 바이러스와 세균의 농도를 신속하게 측정할 수 있는 PCR, ATP 바이오루미네센스, 컬러리메트릭, 전기화학적 센서 등 다양한 진단 플랫폼을 개발하였으며, 이를 통해 감염 위험 평가 및 실시간 대응이 가능하도록 하고 있습니다. 또한, 미세먼지와 바이오에어로졸의 동시 저감 기술, 항균·항바이러스 필터, 전기집진기, 플라즈마 기반 공기정화 시스템 등도 활발히 연구 중입니다. 연구실의 이러한 연구는 코로나19, 인플루엔자, 결핵 등 공기전파 감염병의 확산을 효과적으로 차단하고, 실내외 미세먼지로 인한 건강 피해를 줄이기 위한 국가적·사회적 요구에 부응합니다. 나아가, IoT 기반의 스마트 환경 모니터링, 인공지능 데이터 분석, 실시간 감염 위험 예측 등 차세대 환경·보건 융합기술로 확장되고 있으며, 국내외 다양한 연구기관, 산업체, 정부기관과의 협력을 통해 실용화 및 상용화에도 박차를 가하고 있습니다.
에너지 및 환경 플랜트의 오염물질 저감 및 친환경 공정 개발
황정호 연구실은 발전소, 폐기물 소각장, 산업 플랜트 등에서 발생하는 대기오염물질(미세먼지, SOx, NOx, VOCs, 유해가스 등)의 저감 및 친환경 공정 개발에도 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 순환유동층 보일러, 석탄 및 바이오매스 가스화기, 스크러버, 전기집진기, 촉매 반응기 등 다양한 플랜트의 열유동, 반응, 입자 거동을 해석하고, 오염물질의 발생 및 저감 메커니즘을 규명합니다. 이를 위해 CFD(전산유체역학), 실험실 규모의 반응기, 현장 실증 연구 등 다양한 접근법을 활용하고 있습니다. 특히, 연구실은 SO2, NOx, CO2 등 주요 대기오염물질의 동시 저감 기술, 암모니아 혼소, 플라즈마 기반 탈황·탈질, 건식 및 습식 스크러빙, 전기집진기 및 촉매 필터의 성능 최적화, 미세입자 실시간 측정 및 제어, 나노소재 기반 고효율 필터 개발 등 다양한 혁신적 솔루션을 제시하고 있습니다. 또한, 미세먼지의 크기별 성분 분석, 실시간 모니터링 시스템, 저가형 센서 보정 알고리즘 등도 연구하여, 플랜트의 환경 규제 대응과 운영 효율성 향상에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 국내외 발전소, 소각장, 산업체 등에서의 실질적인 환경 개선과 에너지 효율 증진에 직접적으로 연결됩니다. 연구실은 정부, 공공기관, 산업체와의 협력 프로젝트를 통해 연구성과를 현장에 적용하고 있으며, 친환경 에너지 전환, 탄소중립, 대기환경 개선 등 국가적 목표 달성에 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한, 차세대 환경플랜트 설계, 실시간 오염물질 관리, 스마트 플랜트 구축 등 미래 지향적 연구도 지속적으로 확대하고 있습니다.
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Application of parallel-type hydrophilic rayon sheet on non-packing scrubber and electrostatic precipitator for gaseous pollutant and particulate removal
Lee, G., An, S.-H., Lee, Y., Park, Y., Han, B., 황정호, Kim, H.J.
Separation and Purification Technology, 2025
2
Airborne bacteria detection: Species-specific concentration measurement using colorimetric detection of free antibodies
Park, S., Shin, D., Lee, S., Park, J., Haam, S., 황정호
Journal of Hazardous Materials, 2025
3
The machine learning prediction model of non-alcoholic fatty liver; the role of hydrogen and methane breath tests
An, S, Cho, EY, Hwang, J, Yang, H, 황정호, Shin, K, Kim, KN, 이우영
Journal of Breath Research, 2025
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[통합이지바로/RS/위탁] (비과세)전환공정 플랫폼 및 고상전환 시스템 개발 (4/4)
한국연구재단
2025년 ~ 2025년 06월
2
[RCMS]한국기계연구원/대기 미세먼지 대응 상호 협력형 공기정화 자동차(4/6)
한국산업기술기획평가원
2024년 02월 ~ 2024년 12월
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[RCMS/주관/환경산업기술원] 유해인자 DB구축 및 IoT기반 공기포집-농축-전처리-상시진단 연계기술개발(2/2단계)(2/3)
한국환경산업기술원
2024년 ~ 2024년 12월