액화 수소 저장 기술은 수소 에너지의 대량 운송과 장기 저장을 가능하게 하는 핵심 기술로, 최근 친환경 에너지 전환의 중심에 있습니다. 본 연구실에서는 영하 253℃의 극저온 환경에서 수소를 액화하여 저장하는 과정에서 발생하는 다양한 열전달 및 안전 문제를 해결하기 위한 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 전도, 대류, 복사 등 다양한 열전달 메커니즘을 CFD(전산유체역학) 시뮬레이션을 통해 정밀하게 분석하고, 저장 용기의 단열 성능 향상 및 BOG(Boil-Off Gas) 재액화 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 이와 더불어, 액화 수소 저장 용기의 구조적 안정성 확보와 효율적인 열관리 시스템 설계에도 집중하고 있습니다. 이를 위해 다양한 단열재 및 구조적 설계 방안을 실험 및 수치해석적으로 검토하며, 실제 해상 및 육상 운송 환경에서의 적용 가능성을 높이고 있습니다. 또한, 액화 수소 저장 시스템의 실증 및 최적화 연구를 통해 산업 현장에 직접 적용할 수 있는 기술 개발을 목표로 하고 있습니다. 이러한 연구는 수소 경제 활성화와 탄소중립 사회 실현에 필수적인 기반 기술로, 미래 에너지 인프라 구축에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 본 연구실의 액화 수소 저장 및 열관리 시스템 연구는 국내외 다양한 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 실질적인 기술 상용화와 국제 경쟁력 확보에 기여하고 있습니다.

본 연구실은 폐합성목재, 폐플라스틱, 음식물 쓰레기 등 다양한 폐자원을 활용한 촉매 열화학 공정 개발에 앞장서고 있습니다. 특히, 저비용 천연 촉매 및 금속 촉매를 이용하여 폐자원을 고부가가치 수소 및 액상 연료로 전환하는 기술을 중점적으로 연구하고 있습니다. 열분해, 가스화, 수증기 개질 등 다양한 열화학적 변환 공정을 실험적으로 구현하고, 반응 메커니즘과 촉매의 활성 및 내구성 향상에 관한 심층 연구를 진행하고 있습니다. 이 과정에서 촉매의 표면 구조, 산·염기 특성, 금속 분산도 등이 수소 및 연료 생산 효율에 미치는 영향을 체계적으로 분석하고, 최적의 반응 조건을 도출하기 위한 수치해석 및 실험적 접근을 병행하고 있습니다. 또한, 촉매의 재생 및 장기 운전 안정성 확보, 부산물 저감 및 환경 유해성 최소화 등 실용화에 필요한 다양한 요소 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 연구는 폐자원의 에너지화 및 자원순환, 그리고 온실가스 감축이라는 사회적 요구에 부응하는 동시에, 차세대 청정에너지 생산 기술로서의 파급 효과가 매우 큽니다. 본 연구실은 정부 및 산업체와의 공동연구를 통해 촉매 열화학 공정의 상용화와 실증 연구를 확대하고 있으며, 미래 에너지 산업의 지속가능한 발전에 기여하고 있습니다.

연료전지와 수전해 시스템은 친환경 수소 생산과 에너지 변환의 핵심 기술로, 본 연구실에서는 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) 및 수전해 시스템의 구조 해석과 최적 설계에 관한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 특히, 연료전지 스택의 유동 해석, 분리판 설계, 전기화학적 반응 메커니즘 분석 등 다양한 요소 기술을 통합적으로 접근하여 시스템의 성능 향상과 내구성 증진을 목표로 하고 있습니다. 수전해 시스템의 경우, 고효율 산소 발생 반응(oxygen evolution reaction, OER) 촉진을 위한 전극 구조 및 유로 설계, 촉매 소재 개발, 전기화학적 반응 셀의 구조적 안정성 평가 등 다양한 연구를 병행하고 있습니다. CFD 및 다중물리 시뮬레이션을 활용하여 실제 운전 조건에서의 유체 거동, 물질 전달, 전기화학 반응 특성을 정밀하게 분석하고, 실험적 검증을 통해 설계의 신뢰성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 수소 생산 및 활용 시스템의 고효율화와 상용화에 직접적으로 기여하며, 미래 수소 경제의 핵심 기반 기술로 자리잡고 있습니다. 본 연구실은 관련 특허 출원 및 산업체와의 협력을 통해 연료전지 및 수전해 시스템의 실용화와 기술 고도화에 앞장서고 있습니다.