김대영 연구실
바이오환경과학과 김대영
김대영 연구실은 동국대학교 바이오환경과학과에 소속되어 있으며, 목재공학 및 바이오매스 기반 소재 개발 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 목재, 셀룰로오스, 커피 찌꺼기, 한약재 찌꺼기 등 다양한 바이오매스 자원을 활용하여 친환경적이고 고기능성 소재를 개발하는 데 주력하고 있습니다. 이러한 연구는 자원 재활용과 순환경제 실현, 환경오염 저감 등 사회적 요구에 부응하는 동시에, 새로운 산업적 가치를 창출하는 데 큰 기여를 하고 있습니다.
연구실의 주요 연구 분야는 바이오소재의 구조적 특성 분석, 다공성 제어, 중금속 및 유해물질 흡착, 항균 및 식생기반재 개발 등입니다. 특히, 셀룰로오스의 용해 및 재생 기술을 바탕으로 한 에어로겔, 하이드로겔, 필름 등은 수처리, 환경 정화, 농업용 배지, 식생기반재 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 또한, 폐기물 바이오매스의 고부가가치화 기술 개발을 통해 자원 순환과 환경 보호에 앞장서고 있습니다.
더불어, 연구실은 나노기술을 접목한 첨단 복합소재 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 금속 산화물, 탄소나노튜브, 은 나노입자, 그래핀 등 다양한 나노소재와 바이오매스 기반 소재를 융합하여 고성능 슈퍼커패시터, 전극재, 센서 등 에너지 저장 및 변환 장치에 적용할 수 있는 나노복합소재를 연구합니다. 이러한 소재들은 높은 전기화학적 특성과 친환경성을 동시에 갖추고 있어 차세대 에너지 및 환경 분야의 핵심 소재로 주목받고 있습니다.
연구실은 산학협력, 정부과제, 특허 출원 등 다양한 외부 협력과 실용화 활동을 통해 연구 성과를 사회에 환원하고 있습니다. 실제로 커피 찌꺼기, 한약재 찌꺼기 등 산업 부산물을 활용한 친환경 소재 개발은 관련 특허와 기술이전, 산업체 협력으로 이어지고 있습니다. 또한, 국내외 학술지 논문 발표, 학회 활동, 국제 협력 등 학문적 교류에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
앞으로도 김대영 연구실은 바이오매스 기반 소재의 고도화, 에너지 저장 및 환경 정화용 나노복합소재 개발, 자원 순환 및 친환경 기술 실용화 등 다양한 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다. 이를 통해 지속가능한 미래 사회 구현과 환경 문제 해결에 기여하는 연구실로 자리매김하고자 합니다.
목재 기반 바이오소재 개발 및 응용
김대영 연구실은 목재 및 셀룰로오스 등 바이오매스를 기반으로 한 친환경 소재 개발에 중점을 두고 있습니다. 연구실에서는 폐목재, 커피 찌꺼기, 거대억새 등 다양한 바이오매스 자원을 활용하여 고기능성 스펀지, 에어로겔, 하이드로겔, 필름 등 다양한 형태의 바이오소재를 개발하고 있습니다. 이러한 소재들은 친환경적이며, 자원 재활용 및 순환경제 실현에 기여할 수 있다는 점에서 큰 의의가 있습니다.
특히, 셀룰로오스의 용해, 재생, 다공성 구조 제어 기술을 바탕으로 중금속 흡착, 수처리, 식생기반재, 고형배지 등 다양한 환경 및 농업 분야에 적용 가능한 소재를 연구하고 있습니다. 또한, 커피 찌꺼기와 한약재 찌꺼기 등 산업 부산물을 고부가가치 소재로 전환하는 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 폐기물 저감과 동시에 새로운 산업적 가치를 창출하는 데 기여하고 있습니다.
연구실은 바이오소재의 구조적 특성 분석, 흡착 및 촉매 성능 평가, 식물 생육 특성 검토 등 다각적인 접근을 통해 소재의 실용화 가능성을 높이고 있습니다. 이를 통해 환경오염 저감, 자원 순환, 농업 생산성 향상 등 사회적 문제 해결에 기여하는 것을 목표로 하고 있습니다.
에너지 저장 및 환경 정화용 나노복합소재 연구
본 연구실은 나노기술을 접목한 첨단 복합소재 개발에도 활발히 참여하고 있습니다. 특히, 금속 산화물, 탄소나노튜브, 은 나노입자, 그래핀 등 다양한 나노소재와 바이오매스 기반 소재를 융합하여 고성능 슈퍼커패시터, 전극재, 센서 등 에너지 저장 및 변환 장치에 적용할 수 있는 나노복합소재를 연구합니다. 이러한 소재들은 높은 전기화학적 특성, 우수한 내구성, 친환경성을 동시에 갖추고 있어 차세대 에너지 저장장치의 핵심 소재로 주목받고 있습니다.
또한, 은 나노입자 및 기타 금속 나노입자를 활용한 항균 소재, 중금속 및 유해물질 흡착용 복합소재, 환경 센서 등 환경 정화 및 안전 분야에도 연구의 폭을 넓히고 있습니다. 실제로, 한약재 찌꺼기, 커피 찌꺼기 등 바이오매스 유래 셀룰로오스를 기반으로 한 초친수성 스펀지, 중금속 흡착 에어로겔, 항균 필름 등 다양한 환경 정화용 소재가 개발되고 있습니다.
이러한 연구는 실험실 수준을 넘어 실제 산업 현장과 연계된 기술 개발로 이어지고 있으며, 관련 특허와 기술이전, 산학협력 프로젝트 등으로 그 성과를 확장하고 있습니다. 연구실은 앞으로도 에너지와 환경 문제를 동시에 해결할 수 있는 융합형 나노복합소재 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다.
1
A novel strategy and characteristics of PVA/citric acid cross-linked hydrophilic elastic sponge of cellulose based on medicinal herb residue
Yoon Sohyun, Lim Sohee, Byeon Jihui, Choi Hansol, Seo Young-Kwon, Kim Dae-Young
CARBOHYDRATE POLYMERS, 2024
2
Oxygen vacancy enriched Na+ intercalated MnO2 for high-performance MXene (Ti3C2Tx)-based flexible supercapacitor and electrocatalysis
김대영
JOURNAL OF ENERGY STORAGE, 2024
3
Unlocking the synergetic potential of cobalt iron phosphate and multiwalled carbon nanotube composites towards supercapacitor application
Deshmukh Tushar B., Mendhe Avinash C., Padwal Chinmayee, Dubal Deepak, Kim Dae-Young, Sankapal Babasaheb R.
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, 2024
1
한약재찌꺼기 기반 고기능성 스펀지 소재 제조 기술 개발 [3/3]
2
한약재찌꺼기 기반 고기능성 스펀지 소재 제조 기술 개발 [2/3]
3
한약재찌꺼기 기반 고기능성 스펀지 소재 제조 기술 개발 [1/3]