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용기중 연구실
포항공과대학교 화학공학과 용기중 교수
원자층 증착
박막 성장
Z-scheme 광촉매
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
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용기중 연구실

포항공과대학교 화학공학과 용기중 교수

용기중 연구실은 전자/재료공정공학 및 표면화학을 기반으로 반응 계면을 설계하고 제어하는 연구를 수행합니다. 원자층 증착(Atomic Layer Deposition)과 박막 성장(Thin Film Growth) 등 나노공정 역량을 바탕으로, 촉매·전해질·전기이중층(EDL)에서의 계면 구조가 전하 이동, 용매화, 반응 선택성에 미치는 영향을 규명합니다. 이를 위해 Z-scheme 광촉매 계면 전하이동 분석, Li-매개 질소환원에서의 SEI 및 용매화 공학, 그리고 계면 상태 제어형 트라이보일렉트릭 나노발전기 제작을 함께 수행합니다.

원자층 증착박막 성장Z-scheme 광촉매질소 환원 반응전해질·용매화 공학
대표 연구 분야
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Z-scheme 광촉매에서의 공간 분리 조촉매 및 계면 전하이동 제어 연구 thumbnail
Z-scheme 광촉매에서의 공간 분리 조촉매 및 계면 전하이동 제어 연구
Spatially separated cocatalysts and interfacial charge-transfer control in Z-scheme photocatalysis
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

46총합

5개년 연도별 피인용 수

1,905총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
인용수 1
·
2025
Advancing Lithium‐Mediated Nitrogen Reduction using Insights from Lithium‐Ion Battery: Focusing on Uniform Li Plating
Mingyun Kim, Jong‐Eun Kim, Hyeju Yun, Yeongbae Jeon, Yun Jeong Hwang, Kijung Yong
IF 26 (2025)
Advanced Energy Materials
리튬 매개 질소 환원 반응(Lithium‐mediated nitrogen reduction reaction, Li‐NRR)은 암모니아(NH 3 ) 합성을 위한 에너지 집약적인 하버–보슈(Haber–Bosch) 공정의 유망한 대안으로, 재생 가능 전력을 활용한 NH 3 생산을 가능하게 한다. 그러나 이 기술은 패러데이 효율(Faradaic efficiency, FE), 에너지 효율(energy efficiency, EE), 안정성 및 스케일업 측면에서 여러 가지 도전에 직면해 있다. 이러한 문제들은 다양한 원인에서 비롯되지만, 공통적으로 균일한 리튬(Li) 증착을 통해 개선될 수 있다는 점이 있다. 따라서 균일한 Li 도금을 촉진하는 것은 이러한 문제를 해결하는 데 있어 핵심적인 돌파구가 될 수 있다. 본 리뷰는 Li‐NRR과 관련된 이슈를 다룬 다양한 연구를 조명하고, Li 금속 배터리(Li metal battery, LMB) 시스템에 대해 선행 보고된 연구를 바탕으로 한 아이디어를 제안한다. Li‐NRR 시스템은 Li 도금 및 고체 전해질 계면(solid‐electrolyte interphase, SEI) 형성 측면에서 LMB 시스템과 유사성을 보인다. 전극 개질, Li + 의 용매화 제어, 첨가제 적용을 포함한 다양한 방법에 대한 상호 교류(cross‐pollination)가 소개된다. Li‐NRR과 LMB 시스템 간의 대응 관계를 구체화함으로써, Li‐NRR 분야를 발전시키기 위한 효율적인 연구 전략을 제시한다. 본 리뷰는 Li‐NRR과 관련된 핵심 도전 과제를 해결하기 위한 하이브리드 전략의 시너지 잠재력을 강조하고, 궁극적으로 지속 가능한 그린 NH 3 생산으로의 진전을 가속할 향후 연구 방향과 가능성을 제시한다.
https://doi.org/10.1002/aenm.202503638
Faraday efficiency
Plating (geology)
Variety (cybernetics)
Battery (electricity)
Electrochemical energy storage
Reduction (mathematics)
Process (computing)
Deposition (geology)
Efficient energy use
2
Article
|
인용수 27
·
2024
Localized High‐Concentration Electrolyte in Li‐Mediated Nitrogen Reduction for Ammonia Synthesis
Hyeju Yun, Chaeeun Lim, Minjun Kwon, Dongmin Lee, Yongju Yun, Dong‐Hwa Seo, Kijung Yong
IF 26.8 (2024)
Advanced Materials
용해성은 질량 수송을 촉진한다. 본 연구는 Li-NRR 효율을 향상시키기 위해 LHCE를 효과적인 전해질 공학 전략으로 적용할 수 있음을 제안한다.
https://doi.org/10.1002/adma.202408280
Electrolyte
Solvation
Materials science
Faraday efficiency
Ammonia
Solubility
Chemical engineering
Ion
Inorganic chemistry
Chemistry
3
Article
|
·
인용수 40
·
2023
Atomically isolated copper on titanium dioxide for ammonia photosynthesis via nitrate reduction with unprecedently high apparent quantum yield
Hyun Sik Moon, Byeongju Song, Jiwon Jeon, Ting-Hsuan Lai, Yu‐Peng Chang, Yi-Dong Lin, Jun Kue Park, Yan‐Gu Lin, Yung‐Jung Hsu, Hyeyoung Shin, Yongju Yun, Kijung Yong
IF 20.2 (2023)
Applied Catalysis B: Environmental
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2023.123185
Quantum yield
Selectivity
Dissociation (chemistry)
Copper
Nanosheet
Photocatalysis
Adsorption
Oxygen
Titanium dioxide
Materials science
최신 정부 과제
35
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1
2024년 4월-2027년 4월
|240,582,000
양극 대체 반응을 이용한 저전력 전기분해 수소 생산 연구
[최종 연구목표] 기존 수전해 기술 대비 50% 이상 전력 소모를 줄이며, flow 셀을 이용한 대량 연속 수소 생산이 가능한 저전력 수전해 기술 개발[세부연구목표](1) 저전력 수소 생산- 양극 대체 반응 기반 저전력 수전해 수소 생산 기술 구현- 기존 수전해 시스템 대비 전력 소모 50% 이상 감소(2) 비귀금속 촉매 개발- 나노이종구조 도입을 통해 비...
에너지
수소
촉매
전환
2
주관|
2021년 8월-2028년 2월
|2,120,000,000
탄소제로 그린 암모니아 사이클링 연구센터
현재 초기 연구단계인 그린 암모니아 생산 공정의 최대 걸림돌은 낮은 선택도와 생산량 한계를 극복하는 것이다. 이를 위한 핵심 아이디어는 질소 환원 반응 활성화를 위한 고효율 (광)전기화학 촉매를 합성하고, 이를 기반으로 고 선택성 삼상변환 시스템을 적용하는 것이다. 본 연구는 전기화학촉매 전문가-삼상변환 시스템 전문가-광촉매 전문가 그룹 간의 유기적인 공동연구를 통해 수행될 것이다. 총 2 단계의 연구 기간 중 1 단계에서는 탄소제로 암모니아 생산 효율 향상에 집중하며, 2 단계에서는 이와 함께 암모니아 활용을 위한 암모니아 전환 수소 추출기술을 병행하여 개발할 계획이다. 나노클러스터 전기화학 촉매 개발 (1, 2 단계) - 나노클러스터 전기화학 촉매 합성/특성 분석 및 효율 향상 연구 - 암모니아 생성 반응 메커니즘 이론/실험적 분석 광활성/광변환 소재 개발 (1, 2 단계) - 질소 환원 반응 맞춤형 이종구조 광촉매 합성 및 광변환 전하 전달 메커니즘 분석 - 광전 변환 PV(photovoltaic) 셀 효율/안정성 향상 및 자가구동 시스템 제작 삼상변환 시스템 제작 및 암모니아 생산 최적화 (1, 2 단계) - 나노클러스터 (광)촉매 기반 삼상변환 시스템 제작 및 (광)전기화학 반응 특성 향상 - 소재공정 최적화를 통한 세계 최고 수준의 암모니아 생산 선택도 및 전환률 확보 암모니아 변환 기술 개발 (2 단계) - 암모니아 저장 및 수소 전환 실용화를 위한 저온 전기화학 촉매 원천 기술 개발 - 고체산 전기화학셀 기반 암모니아 전환 수소생산 효율 향상 연구
탄소제로
그린 암모니아
친환경
수소에너지
하버-보쉬
전기화학
광촉매
삼상
3
2021년 8월-2028년 2월
|2,120,000,000
탄소제로 그린 암모니아 사이클링 연구센터
본 “탄소제로 그린 암모니아 사이클링 연구센터”는 전 세계 에너지 소모량의 1~3%를 소비하고, 연간 6억 톤의 온실가스를 배출하는 하버-보쉬 공정을 대체하는 친환경 (광)전기화학 소재 공정을 개발하고자 한다. 또한 암모니아 전환을 통해 수소에너지를 생산하여 그린 암모니아 사이클을 완성하고자 한다. ▶ 1 단계 목표 : 세계 최고 수준 암모니아 생산량, 선...
탄소제로
그린 암모니아
친환경
수소에너지
하버-보쉬
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2022공간적으로 분리된 조촉매를 포함하는 물 분해 수소 생산용 광촉매 및 그의 제조방법1020220069703
등록2021전이금속이 도핑된 니켈인화물 나노구조체, 이의 제조방법, 상기 전이금속이 도핑된 니켈인화물 나노구조체를 포함하는 전기화학적 물분해용 촉매1020210086940
등록2020금속 수산화물층/텅스텐 카바이드 나노선 복합체, 이의 제조방법 및 상기 금속 수산화물층/텅스텐 카바이드 나노선 복합체를 포함하는 수소발생반응용 촉매1020200137556
전체 특허

공간적으로 분리된 조촉매를 포함하는 물 분해 수소 생산용 광촉매 및 그의 제조방법

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220069703

전이금속이 도핑된 니켈인화물 나노구조체, 이의 제조방법, 상기 전이금속이 도핑된 니켈인화물 나노구조체를 포함하는 전기화학적 물분해용 촉매

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210086940

금속 수산화물층/텅스텐 카바이드 나노선 복합체, 이의 제조방법 및 상기 금속 수산화물층/텅스텐 카바이드 나노선 복합체를 포함하는 수소발생반응용 촉매

상태
등록
출원연도
2020
출원번호
1020200137556