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배터리소재화학공학과 유효종

유효종 교수 연구실은 귀금속 기반 무기 나노복합체, 하이브리드 나노소재, 배위고분자 및 초분자 조립체 등 첨단 소재의 합성과 응용에 특화된 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 나노소재의 구조적·화학적 다양성 및 기능성 극대화를 목표로, 다양한 합성 전략과 정밀한 구조 제어 기술을 개발해왔습니다. 특히, 비등방성 나노입자, 다공성 소재, 금속-유기 골격체(MOF), 메탈로수프라분자 등은 에너지, 환경, 바이오, 의료 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 할 수 있는 차세대 소재로 주목받고 있습니다. 연구실은 나노입자의 형태 제어, 표면 개질, 금속 및 금속-유기 골격체의 하이브리드화 등 다양한 합성 전략을 통해 촉매, 센서, 에너지 변환 및 저장, 환경 정화, 바이오의료 등 다양한 분야에 적용 가능한 고기능성 나노소재를 개발하고 있습니다. 예를 들어, 라즈베리형 금 나노입자, 다중가지 금 나노입자, 금-팔라듐/백금/타이타니아/실리카 코어-쉘 구조체 등은 높은 촉매 활성과 안정성을 동시에 구현할 수 있습니다. 또한, 배위고분자 및 초분자 조립체 기반의 계층적 구조체를 설계하여, 촉매 활성점의 노출 극대화, 전자/이온 전달 경로의 최적화, 다공성 및 표면적 증대 등 소재의 성능을 극대화하고 있습니다. 단일 원자 촉매, 다중 금속 칼코게나이드, MOF 유래 다성분 무기 나노복합체 등은 수전해(물분해), 연료전지, 슈퍼커패시터, 이차전지 등 에너지 관련 시스템에서 탁월한 효율과 내구성을 보여주고 있습니다. 연구실은 에너지 변환 및 저장, 환경 정화, 바이오센싱 등 다양한 응용 분야를 위한 고성능 촉매 및 센서 소재 개발에도 주력하고 있습니다. 금속-유기 골격체, 다공성 무기/유기 하이브리드, 단일 원자 촉매, 다중 금속 산화물/칼코게나이드 등 다양한 소재를 설계·합성하여, 높은 촉매 활성, 선택성, 내구성, 감도, 신속한 반응성 등을 구현하고 있습니다. 이러한 연구는 실험실 수준을 넘어 3D 프린팅, 대량 합성, 실제 장치 적용 등 실용화 연구로도 확장되고 있습니다. 연구실은 국내외 유수의 학술지 논문 발표, 다수의 특허 출원 및 등록, 정부 및 산업체 지원 과제 수행 등 활발한 연구 활동을 통해 학문적·기술적 선도 연구를 이어가고 있습니다. 앞으로도 차세대 에너지·환경·바이오 소재 분야에서 혁신적이고 실용적인 연구 성과를 창출해 나갈 것입니다.