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장지현 연구실
울산과학기술원 에너지화학공학과
장지현 교수
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장지현 연구실

울산과학기술원 에너지화학공학과 장지현 교수

장지현 연구실은 무기광화학과 촉매 화학을 기반으로 금속산화물 및 복합 전극 소재를 설계하여 광전기화학 물분해, 태양연료·수소 생산, 태양광 증발 기반 담수화, 차세대 에너지 저장 및 웨어러블 전원소자 개발을 수행하며, 고효율·고안정·대면적화가 가능한 지속가능 에너지·환경 기술의 실용화를 지향한다.

대표 연구 분야
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광전기화학 기반 태양연료 및 수소 생산
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

62총합

5개년 연도별 피인용 수

1,624총합
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
green
·
인용수 0
·
2025
Scalable Solar Evaporator Based on Bandgap Engineered CuMnCrO 4 Spinel Oxide with Salt‐Resistant Property for Contaminated Seawater
Rana Muhammad Irfan, Sungdo Kim, Jin‐Young Lee, Ji‐Hyun Jang
Advanced Materials
Freshwater scarcity demands innovative solutions that combine efficiency, durability, and scalability. Here, CuMnCrO<sub>4</sub> (CMCO), is presented as a ternary spinel oxide photothermal absorber introduced for the first time in solar desalination, synthesized via co-substitution of Mn<sub>3</sub>O<sub>4</sub> with Cu and Cr. This multi-cation design narrows the bandgap from 2.3 to 1.49 eV, markedly enhancing solar absorption across the visible and near-infrared spectrum and enabling efficient light-to-heat conversion. Unlike conventional carbon or single-oxide-based systems, CMCO demonstrates record-high evaporation performance of 4.1 kg m<sup>-2</sup> h<sup>-1</sup> under 1-sun, positioning it among the most efficient oxide-based ISSG materials reported to date. Equally novel is the integration of CMCO with a cotton fabric substrate and hydrophobic polyester strips in an inverted U-shaped configuration, which ensures continuous water wicking, localized salt separation, and mechanical robustness. This architecture delivers stable operation over three weeks without salt accumulation, overcoming a long-standing challenge in ISSG. Furthermore, the system retains high efficiency under strongly acidic/alkaline conditions and in oil- or dye-contaminated water, demonstrating unique resilience rarely reported in solar desalination systems. Finally, the modular design enables straightforward scalability from laboratory-scale strips to large-area panels. Together, these advances establish CMCO-based systems as a new materials platform for practical, durable, and scalable solar desalination, offering a sustainable pathway toward addressing global water scarcity.
https://doi.org/10.1002/adma.202517285
Graphene
Spinel
Solar desalination
Oxide
Desalination
Ternary operation
Modular design
Photothermal therapy
Evaporation
2
article
|
bronze
·
인용수 0
·
2025
Inverse‐L Shaped Evaporator Based on La 1−x Sr x MnO 3 Perovskite with Efficient Salt Collection via Localized Salt Gradient (Adv. Energy Mater. 37/2025)
Sourav Chaule, Doniyor Khudoyarov, Sungdo Kim, Yeomin Yoon, Ji‐Hyun Jang
Advanced Energy Materials
Solar Desalination Solar desalination offers a sustainable route to freshwater but is often hindered by low evaporation rates and salt fouling. In article number 2501360, Ji-Hyun Jang and co-workers demonstrated that La0.7Sr0.3MnO3 enables efficient photothermal conversion via intra-band trap states, achieving a high evaporation rate of 3.40 kg m−2 h under one sun. Additionally, its edge-directed salt management effectively prevents surface fouling.
https://doi.org/10.1002/aenm.70183
Evaporator
Desalination
Evaporation
Salt (chemistry)
Perovskite (structure)
Solar desalination
Solar energy
Energy conversion efficiency
3
article
|
hybrid
·
인용수 4
·
2025
Inverse‐L Shaped Evaporator Based on La 1−x Sr x MnO 3 Perovskite with Efficient Salt Collection via Localized Salt Gradient
Sourav Chaule, Doniyor Khudoyarov, Sungdo Kim, Yeomin Yoon, Ji‐Hyun Jang
Advanced Energy Materials
Abstract Solar desalination offers a sustainable solution for freshwater production with minimal carbon emissions by utilizing solar energy. However, the efficiency of solar‐vapor generation is often limited due to its high energy demands, resulting in low water evaporation rates under natural sunlight. To overcome this challenge, La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 , an oxide perovskite is introduced that acts as a highly efficient photothermal material. It effectively converts solar energy into heat by forming intra‐band trap states, which facilitate non‐radiative recombination of photoexcited electrons and holes, thereby enhancing heat release through thermalization. A key obstacle in solar desalination is salt accumulation, which can degrade material performance over time. To mitigate this, a novel device design is developed that enables one‐directional fluid flow, establishing a salt gradient that pushes salt to the edges of the photothermal material, significantly reducing fouling and light shielding. By combining La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 with this innovative design, an impressive solar evaporation rate of 3.40 kg m⁻ 2 h⁻¹ under one sun is achieved, while ensuring strong antifouling capabilities in complex environments. This work demonstrates a breakthrough approach to enhancing the efficiency and durability of solar desalination through advanced material engineering and smart design.
https://doi.org/10.1002/aenm.202501360
Materials science
Perovskite (structure)
Salt (chemistry)
Inverse
Evaporator
Analytical Chemistry (journal)
Physical chemistry
Inorganic chemistry
Crystallography
Thermodynamics
최신 정부 과제
23
과제 전체보기
1
2025년 2월-2030년 2월
|246,440,000
효과적인 수소 및 고부가가치 화합물 생산을 위한 광전기화학전지 개발
Glycerol 및 Urea와 같은 sacrificial agent를 활용하여 광전기화학전지의 성능을 극대화 시키며, 최종적으로 광전기화학전지로 그린 암모니아 생산 양을 늘리고자 함.
수소 생산
광전기화학
그린 암모니아
고부가가치 화합물
2
2023년 2월-2028년 2월
|4,500,741,000
반도체특성화대학원지원(한국과학기술원)
- 5년간 연 평균 45명 선발, 총 140명 이상의 반도체 소자/소재 및 패키징/테스트 분야 고급 석박사 인재 양성 (배출기준)- 3개 이상의 교재 개발, 8건 이상의 교과 개발 및 5개 이상의 반도체 특화 체험형/산학협력형 수업 운영- 설계-시뮬레이션-공정/소자제작-평가에 이르는 전주기 반도체 교육/연구 환경 구축- 20개 이상의 컨소시엄 기업 구성 및...
반도체선단공정
양자컴퓨터
뉴로모픽컴퓨팅
사물인터넷
시스템반도체
3
2023년 2월-2028년 2월
|3,666,122,000
반도체특성화대학원지원(울산과학기술원)
전문적 소양과 반도체 실무능력을 겸비한 자기주도적 반도체 소재, 공정, 소자 분야 전문 핵심인재 양성1) 기초 학문과 핵심 반도체 수업을 통한 전문가 양성2) 반도체 최신동향 수업과 실무형 교육으로 실무형 인재 양성3) 기획/소재*공정/소자제작/전기적평가/분석을 하는 실습을 통한 자기주도적인 역량을 갖춘 핵심인재 양성
테스트베드
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024폐 플라스틱을 이용한 흑연의 제조방법1020240079929
공개2024광전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 물분해 장치1020240043507
공개2023태양광 증발기 및 이를 포함하는 태양광 담수화 장치1020230052060
전체 특허

폐 플라스틱을 이용한 흑연의 제조방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240079929

광전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 물분해 장치

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240043507

태양광 증발기 및 이를 포함하는 태양광 담수화 장치

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230052060

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