- 깨끗한 물의 부족 및 에너지 부족은 인류가 당면한 가장 중요한 생존 과제임. 깨끗한 물의 공급에는 에너지가 필요하고 에너지의 생산에는 깨끗한 물이 필요해 이 둘은 서로'물-에너지 넥서스'라고 불리는 긴밀한 상호의존적 관계에 있음.- 본 연구에서는 담수화 공정 및 전기분해 수소생산 기술에서 이온교환막을 동일하게 사용하고 있다는 점에 착안하여 나노전기수력...
담수화
수소 생산
나노전기수력학
인공지능
초미세유체 시스템
2
주관|
2020년 8월-2027년 8월
|379,400,000원
제주 에너지신산업 고도화 혁신인재 양성 교육연구단
본 과제는 Energy 4.0 시대로의 산업전환을 위해 제주 지역 에너지신산업 분야 글로벌 융복합형 R&BD 혁신 인재를 양성하는 연구교육 사업임.
연구 목표는 (대학) 에너지 생산·저장·수요관리 전 주기적 전공융합 교육과정 개발, (지역) 탄소제로섬 2030 목표 연계형 지역전략산업 실증 교육, (국가) 국가 유망 에너지신산업 선도형 글로벌 핵심인재 양성임. 핵심 연구내용은 현장맞춤형 혁신인재 실증 교육, 다학제간 융합연구 시너지 및 연구의 국제화, Energy 4.0 시대 산학공동 교육 기반의 산학협력 프로젝트 수행임. 기대효과는 통합연계형 전문교육 플랫폼 제시, 새로운 시장 창출·활성화 및 에너지 일자리 확대 기여임.
본 과제는 Energy 4.0 시대 산업전환에 맞춰 제주 지역 에너지신산업을 고도화할 혁신인재를 양성하는 연구임. 지자체 주도 육성 의지와 기존 인프라를 바탕으로 전문인력 부족과 지역 제약을 해결하는 목적을 가짐.
연구 목표는 개방·융합·혁신적 교육과정 구축과 지역 특성화산업 연계 문제해결형 연구수행을 통한 글로벌 핵심인재 창출에 있음. 연구 내용은 에너지 생산·저장·수요관리 전공융합 전 주기 교육과정, 탄소제로섬 2030 연계 프로젝트 기반 현장맞춤형 실증교육, 산학협력 기반 신에너지 핵심 기술개발을 수행하는 것임. 기대 효과는 통합연계형 교육 플랫폼 제시, 제주 실증사업 인재 양성, 에너지 일자리 확대 및 에너지 신산업 신규 시장 창출임.
본 과제는 Energy 4.0 시대에 맞춰 제주 지역을 중심으로 에너지신산업 분야 글로벌 융복합형 R&BD 혁신 인재를 양성하는 교육·연구·산학협력 프로그램임.
연구 목표는 개방·융합·혁신적 교육과정 구축과 지역 특성화산업 연계로 문제해결 중심의 연구수행을 통해 신성장동력 창출에 기여하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 에너지 생산·저장·수요관리 등 전 주기적 전공융합 교육과정 개발, 질적 평가 기반 현장맞춤형 실증 교육, 다학제간 융합연구와 국제화 추진, 제주특별자치도·산업체와의 산학공동 교육 기반 산학협력 체계 구축임. 기대 효과는 현장맞춤형 혁신인재 배출, 통합연계형 전문교육 플랫폼 제시, 제주 탄소제로섬 달성 지원과 에너지 일자리 확대임.
1차년도에는 전기수력학적 혼돈에 대한 미분방정식계의 병렬 컴퓨팅 모델을 개발하고 이를 검증한다. 이를 위해 완전-결합 미분방정식계의 수치 해석을 위한 전산모사 플랫폼을 구축하고, Buckingham Pi 이론을 통한 혼돈계의 Pi군을 도출하여 차원 해석을 진행한다. 모델의 검증을 위해 실험의 Pi군과 모델의 Pi군별 결과를 비교, 분석하여 모델의 타당성을 확인한다. 2차년도에는 전기수력학적 혼돈의 통계학적 연구를 수행한다. 1차년도에 수립한 Pi군을 통해 통계적인 동역학 크기 법칙을 도출하고, 이에 기반하여 전기수력학적 혼돈의 제어 여부를 정량화 할 수 있는 기준점을 확립하고자 Pi군별 전이 도표를 제작한다. 3차년도에는 전기수력학적 혼돈의 수동적 제어 방법에 대해 연구한다. 전기투석계의 구조적 특성(미세채널에 의한 구조적 제약, 교환막의 표면 구조 및 내부 구조)에 의한 제어 방식과 화학적 특성(교환막의 친/소수성, 화학작용기 분포)에 의한 제어 방식으로 나누어 연구하며, 2차년도에 수립한 기준점과의 비교를 통해 제어 효율을 정량화 한다. 4차년도에는 전기수력학적 혼돈의 능동적 제어 방법에 대해 연구한다. 전기투석계로의 첨가물(minor 전하 운반체, multivalent 이온 등)을 이용한 제어 방식과 전기장 구동 방식(DC-biased AC field 등의 time-varing field)를 이용한 제어 방식으로 나누어 연구하며, 2차년도에 수립한 기준점과의 비교를 통해 제어 효율을 정량화 한다. 5차년도에는 혼돈 제어 기작의 과한계 전기투석계로의 적용을 통해 저비용/고효율의 전기투석 공정 방식을 연구한다. 또한 병렬화 모델의 축소 모델링을 통해 일반 PC 기반의 해석 모델을 제시할 것이다.