SKKU ABC Lab
화학과 권영욱
SKKU ABC Lab은 나노구조 물질의 설계와 합성, 그리고 이를 기반으로 한 에너지 및 환경 응용기술 개발에 특화된 연구실입니다. 본 연구실은 연료 전지, 태양전지, 태양광 이용 물 분해, 배터리, 축전지 등 차세대 에너지 변환 및 저장 장치의 핵심 소재를 개발하고, 이들의 성능을 극대화하기 위한 다양한 나노소재 합성 및 응용 연구를 수행하고 있습니다.
특히, 나노 동공 박막, 나노입자, 나노복합체 등 다양한 형태의 나노구조 물질을 설계하고, 이들의 독특한 물성을 활용하여 고효율 에너지 디바이스를 구현하는 데 주력하고 있습니다. 이러한 연구는 에너지 효율 향상, 친환경 에너지 시스템 구축, 그리고 지속가능한 사회 실현에 중요한 역할을 하고 있습니다.
또한, 본 연구실은 이산화탄소 포집 및 처리(CCS) 기술 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 다양한 금속 산화물 및 복합 흡수제의 합성, 흡수 및 탈착 메커니즘 규명, 그리고 실제 환경에서의 성능 평가를 통해, 온실가스 저감과 탄소중립 실현에 기여하고 있습니다. 이와 더불어, 고체무기화학을 기반으로 한 신소재 개발을 통해 에너지, 환경, 촉매, 센서 등 다양한 분야에서의 응용 가능성을 넓혀가고 있습니다.
본 연구실은 이론적 연구와 실용적 응용을 아우르는 융합적 연구를 통해, 국내외 에너지 및 환경 산업의 발전에 기여하고 있습니다. 앞으로도 혁신적인 나노소재 및 응용기술 개발을 통해, 미래 사회의 지속가능성과 경쟁력 강화를 선도할 것입니다.
SKKU ABC Lab은 다양한 국내외 연구과제와 산학협력을 통해, 첨단 나노소재 및 에너지·환경 응용기술 분야에서 세계적인 연구역량을 지속적으로 확장해 나가고 있습니다.
Graphene Hybrids
Quantum Dots
Electrocatalysis
에너지 및 환경 응용을 위한 나노구조 물질의 설계와 합성
본 연구실은 연료 전지, 태양전지, 태양광 이용 물 분해, 배터리, 축전지 등 에너지와 환경 분야에 응용 가능한 다양한 나노구조 물질의 설계와 합성에 중점을 두고 있습니다. 특히, 나노 동공 박막(2-10nm)과 다양한 나노입자 및 나노복합 물질의 합성 기술을 확보하여, 이들을 기반으로 한 고성능 에너지 변환 및 저장 장치 개발에 힘쓰고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 친환경 에너지 시스템의 효율성 향상과 지속가능한 에너지 사회 구현에 기여하고자 합니다.
나노구조 물질의 독특한 물성은 기존 소재가 갖지 못한 새로운 기능을 부여할 수 있으며, 이를 통해 연료 전지 및 태양전지의 효율을 극대화하고, 배터리 및 축전지의 수명과 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 연구실에서는 합성된 나노소재를 실제 디바이스에 적용하여 성능을 평가하고, 그 결과를 바탕으로 소재의 구조-물성-성능 간의 상관관계를 체계적으로 분석합니다.
이러한 연구는 에너지 분야뿐만 아니라 환경오염 저감, 신재생에너지 개발, 고효율 에너지 저장 등 다양한 사회적 요구에 부응할 수 있는 기반 기술을 제공합니다. 앞으로도 본 연구실은 나노구조 물질의 설계와 합성, 그리고 이를 활용한 혁신적 에너지·환경 응용기술 개발에 앞장설 것입니다.
이산화탄소 포집 및 처리(CCS) 기술 개발
본 연구실은 화석연료 기반 에너지 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소의 배출 저감을 위한 이산화탄소 포집 및 처리(CCS) 기술 연구에 집중하고 있습니다. 특히, 이산화탄소 포집 물질의 흡수 및 탈착 메커니즘을 규명하고, 고효율 흡수제의 개발을 통해 온실가스 저감에 기여하고자 합니다. 이를 위해 다양한 금속 산화물 및 복합 흡수제의 합성, 구조 분석, 그리고 실제 환경에서의 성능 평가를 수행하고 있습니다.
이산화탄소 포집 기술은 기후변화 대응과 탄소중립 실현을 위한 핵심 기술로, 본 연구실에서는 흡수제의 열적·화학적 안정성, 반복 사용 가능성, 그리고 경제성까지 고려한 소재 개발에 주력하고 있습니다. 최근에는 MgO, Na2CO3, ZrO2 등 다양한 금속 산화물 기반의 흡수제에 대한 연구를 통해, 흡수 및 탈착 효율을 극대화할 수 있는 촉진제 및 복합재료의 설계 방법을 제시하고 있습니다.
이러한 연구는 이론적 메커니즘 규명과 실용적 응용기술 개발을 동시에 추구하며, 국내외 에너지 및 환경 산업에서의 실질적 활용 가능성을 높이고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 CCS 기술의 혁신을 통해 지속가능한 미래 사회 구현에 기여할 계획입니다.
고체무기화학 기반 신소재 개발
고체무기화학은 금속 산화물, 금속-유기 프레임워크, 나노복합체 등 다양한 무기 소재의 구조와 물성을 연구하는 분야로, 본 연구실의 핵심 연구축 중 하나입니다. 본 연구실은 고체무기화학적 이론과 실험을 바탕으로, 에너지 변환·저장, 환경 정화, 촉매, 센서 등 다양한 분야에 적용 가능한 신소재를 개발하고 있습니다.
특히, 금속 산화물의 결정구조 제어, 도핑, 표면 개질 등을 통해 전기화학적 특성 및 촉매 활성 향상에 주력하고 있습니다. 또한, 메조다공성 구조의 박막 및 분말 합성, 나노입자 및 나노복합체의 조성 및 구조 제어, 그리고 이들의 물성 분석을 통해 소재의 기능을 극대화하고 있습니다. 이러한 연구는 연료전지, 배터리, 슈퍼커패시터, 센서 등 첨단 디바이스의 성능 향상에 직접적으로 연결됩니다.
고체무기화학 기반 신소재 개발은 미래 에너지 및 환경 문제 해결에 필수적인 기술로, 본 연구실은 이론적 연구와 실용적 응용을 아우르는 융합적 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다. 이를 통해 국내외 소재산업 및 에너지·환경 분야의 경쟁력 강화에 기여하고자 합니다.
1
Rational syntheses of core-shell Fex@Pt nanoparticles for the study of electrocatalytic oxygen reduction reaction
SCI. REP., 2013
2
Synthesis of a CdSe-graphene hybrid composed of CdSe quantum dot arrays directly grown on CVD-graphene and its ultrafast carrier dynamics
Nanoscale, 2013
3
Electrochemical Synthesis of CdSe Quantum-Dot Arrays on a Graphene Basal Plane Using Mesoporous Silica Thin-Film Templates
Advanced Materials, 2010
