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나노소자공정제어연구실
영남대학교 본교(제1캠퍼스) 화학공학부 선세호 교수
전고체전지
리튬 이차전지
친환경 전기화학 시스템
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
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나노소자공정제어연구실

영남대학교 본교(제1캠퍼스) 화학공학부 선세호 교수

선세호 교수님의 연구실은 영남대학교 화학공학부에 소속되어 있으며, 첨단소재와 친환경에너지 기술을 기반으로 한 응용 연구에 집중하고 있습니다. 연구실의 주요 목표는 미래 모빌리티와 에너지 전환 기술을 위한 실질적이고 혁신적인 솔루션을 제시하는 것입니다. 이를 위해 에너지 저장 및 변환 시스템, 리튬 이차전지, 전고체전지, 수소 에너지 활용 기술, 그리고 고온 가스터빈 소재 개발 등 다양한 산업적 요구를 반영한 연구를 진행하고 있습니다. 연구실은 특히 전지 기술 분야에서 두각을 나타내고 있으며, 전고체전지와 리튬 이차전지의 성능 및 안정성을 개선하기 위한 새로운 소재와 공정을 개발하고 있습니다. 이 과정에서 소재 설계, 계면 특성화, 나노 구조화 기술을 적극 활용하며, 연구 결과는 실제 산업 환경에 적용할 수 있도록 실용성을 고려하여 설계되고 있습니다. 또한, 친환경 기술 개발에도 큰 비중을 두고 있습니다. 폐자원에서 리튬, 코발트 등 희소 금속을 회수하는 전기화학 공정을 연구하여 자원 순환을 촉진하고, 환경 부담을 줄이는 데 기여하고 있습니다. 더불어, 고온 가스터빈 부품의 효율성과 내구성을 높이는 첨단소재와 공정 기술을 연구하여, 항공 및 발전 산업에서 요구되는 고성능 소재 개발을 목표로 하고 있습니다. 연구실은 국내외 기업 및 연구기관과의 협력을 통해 연구 성과를 실제 제품과 기술로 전환하는 데 중점을 두고 있습니다. 다수의 국가 프로젝트와 산학 협력 프로젝트를 성공적으로 수행하며, 연구 과정에서 도출된 기술은 산업화 가능성을 높이고 실질적인 활용 가치를 창출하고 있습니다. 이를 통해 연구실은 에너지 및 소재 분야에서의 기술 발전과 함께, 관련 인재 양성에도 기여하고 있습니다. 이처럼 연구실은 현재와 미래의 산업적 과제를 해결하기 위해 연구와 실용화 사이의 간극을 줄이는 데 주력하고 있으며, 지속 가능한 기술 개발을 통해 글로벌 에너지 및 소재 기술의 리더로 자리매김하고 있습니다.

전고체전지리튬 이차전지친환경 전기화학 시스템고온 가스터빈 소재수소 에너지 기술
대표 연구 분야
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리튬 기반 고성능 에너지저장용 전극·계면 제어 연구 thumbnail
리튬 기반 고성능 에너지저장용 전극·계면 제어 연구
Interface and electrode engineering for high-performance lithium-based energy storage
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
3
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1
Article
|
인용수 4
·
2025
Stabilized Conductive Agent/Sulfide Solid Electrolyte Interface via a Halide Solid Electrolyte Coating for All‐Solid‐State Batteries
Seungwoo Lee, Hyungjun Lee, Seungmin Han, Yeseung Lee, Seho Sun, Jaeik Kim, Joonhyeok Park, Seunggun Choi, Jiwoon Kim, Jin-Hee Jung, Jin-Woo Jeong, Taeseup Song, Ungyu Paik
Carbon Energy
전고체전지(ASSBs)는 차세대 배터리 기술로서 우수한 안전성과 높은 에너지 밀도로 인해 상당한 관심을 받아왔다. 그러나 전도성 첨가제는 황화물계 고체 전해질의 바람직하지 않은 부반응을 가속하여 계면 저항이 증가함으로써 전기화학적 성능이 저하된다. 여기서는 전도성 첨가제로서 기상 성장 탄소섬유(vapor-grown carbon fibers, VGCFs) 위에 리튬-인듐 염화물(lithium–indium chloride, Li3InCl6)을 순응성(Conformal) 코팅하는 것을 목표로 합리적으로 설계된 습식 화학(wet chemical) 방법을 제안한다. 먼저, Li3InCl6 보호층의 이점을 활용하여 VGCF@Li3InCl6을 적용하면 계면 안정성이 향상되고, 안정적인 사이클 성능을 포함한 전기화학적 성능이 개선된다. 이러한 결과는 Li3InCl6 보호층이 Li6PS5Cl과 VGCF 사이의 원치 않는 반응을 억제함을 시사한다. 둘째, VGCF@Li3InCl6은 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 피브릴화(fibrillization)를 효과적으로 촉진하여 균일한 전극 미세구조를 형성한다. 전극 내에서 양극 활성 물질이 균일하게 분포함으로써 전하 전달 저항이 감소하고 리튬 이온 동역학이 향상된다. 그 결과, LiNixMnyCozO2/VGCF@Li3InCl6 전극으로 구성된 풀셀은 0.05 C에서 면적당 용량 7.7 mAh cm−2를 보였으며, 0.2 C에서 400사이클 동안 장기 사이클 안정성 77.9%를 나타냈다. 본 연구는 황화물계 ASSB에서 안정한 탄소 기반 전도성 첨가제를 활용하여 전기화학적 성능을 향상시키는 전략을 제공한다.
https://doi.org/10.1002/cey2.70051
Electrolyte
Materials science
Electrochemistry
Sulfide
Chemical engineering
Fast ion conductor
Coating
Electrode
Cathode
Inorganic chemistry
2
Article
|
인용수 0
·
2025
Manipulating the Size of Solid Electrolyte Particles via Spray‐Recrystallization: Toward Reliable and High Energy Density All‐Solid‐State Batteries
Seung-Woo Lee, Jaeik Kim, Jeongheon Kim, Joonhyeok Park, Chang Hun Park, Seung Ho Lee, Seungmin Han, Yeseung Lee, Geunsu Kim, Seho Sun, Ungyu Paik, Taeseup Song
Advanced Energy Materials
전고체전지(ASSB)는 기존 리튬이온전지(LIB) 대비 높은 안전성과 에너지 밀도 때문에 주목받고 있다. 그러나 양극 활성 물질(CAM)과 고체전해질(SE) 간의 접촉이 불충분하거나, 양극에서 SE의 비율을 높게 사용하는 경우에는 에너지 밀도 향상이 저해된다. 충분한 Li-이온 경로를 보장하면서도 전해질의 비율을 낮게 유지하는 일은 어렵다. 본 연구는 SE 입자 크기 분포와 전극 미세구조 간의 상관관계뿐 아니라 Li-이온 및 전하 전달 동역학을 규명한다. SE의 크기를 제어하기 위해 스프레이-재결정화(spray-recrystallization) 방법을 도입하였다. 정교한 SE 크기 제어는 CAM과 SE 간의 친밀한 계면과 균일한 SE 분포를 가능하게 하여, Li-이온 수송 동역학을 향상시키고 그에 따라 전하 전달 저항(Rct) 및 Li-이온 이동 저항(Rion)을 감소시킨다. NCM/SR-LPSCl 양극을 사용한 전 전지는 실온에서 171.6 mAh g−1의 가역 용량, 100회 사이클 후 74.1%의 용량 유지율, 그리고 113.7 mAh g−1의 용량을 보였다. 황화물계 SE의 입자 분포가 Rion 및 Rct에 미치는 영향을 확인하였으며, 90 wt.% NCM을 포함하고 면용량(areal capacity)이 15 mAh cm−2로 높은 양극이 안정적으로 유지됨이 입증되었다.
https://doi.org/10.1002/aenm.202504330
Electrolyte
Cathode
Particle size
Electrode
Energy density
Homogeneous
Particle (ecology)
High energy
Power density
3
Article
|
·
인용수 271
·
2023
Tailored Electronic Structure of Ir in High Entropy Alloy for Highly Active and Durable Bifunctional Electrocatalyst for Water Splitting under an Acidic Environment
Jiseok Kwon, Seho Sun, Seunggun Choi, Kangchun Lee, Seonghan Jo, Keemin Park, Young Kwang Kim, Ho Bum Park, Hee‐Young Park, Jong Hyun Jang, HyukSu Han, Ungyu Paik, Taeseup Song
IF 27.4 (2023)
Advanced Materials
, HEA 플랫폼의 탁월한 내구성을 보여준다. ZnNiCoIrMn의 조성 공학은 고엔트로피 효과를 통해 원소의 확산을 제한하는 동시에 활성 Ir 부위의 전자 구조를 정밀하게 조절하여, 결합(응집) 에너지와 흡착 에너지를 변화시키며, 이 모든 요소는 원소의 용출을 억제할 수 있다.
https://doi.org/10.1002/adma.202300091
Electrocatalyst
Overpotential
Bifunctional
Oxygen evolution
Materials science
Water splitting
Nanoporous
Alloy
Chemical engineering
Electrolysis of water
최신 산학 과제
16
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1
2021년 1월-2025년 1월
자원순환(재제조)산업 고도화 인력양성
한국에너지기술평가원
이 프로젝트는 자원순환 및 재제조 산업의 고도화를 위해 다양한 교육과정을 운영하며, 산업 특화 인재를 양성하는 데 중점을 둡니다. 한국건설기계재제조협회가 주관하는 이 사업은 신규 학생 모집 및 특성화-교차수강 교육과정을 본격적으로 운영하고, 기업의 애로기술을 해결하고 핵심기술을 전파하기 위한 단기과정을 제공하여, 실무형 인력을 배출하고자 합니다. 한양대학교, 경상대학교, 부산대학교, 인하대학교 등 여러 대학과 협력하여 교과목 개발, 교재 중간평가 및 해외 기관과의 협력을 통해 교육 프로그램을 지속적으로 개선합니다. 또한, 국내외 학회 참가, 특허 출원 및 논문 발표 등의 연구 활동을 통해 교육생들의 연구 능력을 함양하고, 기업 맞춤형 석박사 인력양성 프로그램을 확대하여 중소기업과의 협력을 통해 현장 맞춤형 기술 교육을 제공합니다. 이를 통해 산학연계 프로그램을 활성화하고, 취업연계 방안을 마련하여 기업과 대학 간 상호 윈-윈 협력을 이끌어냅니다.
2
2020년 1월-2024년 1월
수소산업 융복합 인력양성
한국에너지기술평가원
수소산업은 미래 에너지 시장에서 중요한 역할을 할 것으로 예상되며, 이를 뒷받침할 전문 인력의 양성이 필수적이다. 본 프로젝트는 수소산업 융복합 전문인력을 양성하기 위한 교육과정 개발과 산학연계 프로그램 강화를 목표로 한다. 이를 위해, 배출된 인력의 교육과정 및 취업 데이터를 분석하여, 기존 교육과정의 개선 방향을 제시하고, 새로운 트랙을 추가하는 등의 방안을 마련한다. 또한, 중소기업을 대상으로 하는 기술 지원과 기업맞춤형 석박사 인력 양성을 위한 Co-op 교육과정의 확대를 추진한다. 프로젝트는 특히 산학 Win-Win 교육프로그램의 브랜드 가치를 높이고, 해외 선도 대학 및 연구소와의 협력을 강화하여 국제화 프로그램을 확대하는 데 중점을 둔다. 이를 통해 수소산업 분야에서 요구되는 실무 역량을 갖춘 인력을 양성하고, 취업과 인턴십 활성화를 위한 중핵기업 이상 규모의 참여기업을 추가 확보하여 산학연계 인턴십 및 취업 기회를 확대할 계획이다. 이 프로젝트는 수소산업의 지속 가능한 발전과 기술 혁신을 촉진할 수 있는 전문 인력을 배출하는 중요한 기반이 될 것이다.
3
2020년 1월-2024년 1월
전자빔을 활용한 전고체전지용 리튬 친화 100nm급 나노 금속 복합체 음극 시스템 개발
한국산업기술평가관리원
이 프로젝트는 전고체전지용 리튬 친화 100nm급 나노 금속 복합체 음극 시스템을 개발하여, 전고체전지의 성능을 획기적으로 향상시키는 것을 목표로 합니다. 핵심 기술은 은(Ag)-탄소(C) 복합음극 소재를 제조하는 것으로, Ag 입자의 크기 제어와 복합소재의 순도 및 수율 최적화에 집중하고 있습니다. Ag-C 복합소재의 성능을 개선하기 위해, 음극 소재의 전처리 기술을 제공하며, XRD 분석을 통해 소재의 결정구조를 분석하고, SEM 구조분석을 통해 소재의 분포 현황을 파악합니다. 또한, 전기화학 테스트를 통해 리튬 금속의 합금화 반응 및 충방전 거동을 분석하고, 이를 통해 리튬 전착 거동을 최적화할 수 있는 소재 후보군을 도출합니다. 특히, 나노입자의 분산성에 따라 리튬 전착 거동이 달라지기 때문에, 이를 제어하기 위한 요소변수 연구가 중요한 역할을 합니다. 프로젝트는 전고체전지의 상용화 가능성을 높이기 위한 실험적 연구와 함께, 나노입자 분산성 제어를 통해 음극 성능을 최적화하는 방안을 제시하고 있으며, 이를 통해 차세대 전고체전지 기술의 발전을 이끄는 중요한 연구가 될 것입니다.
연구실 하이라이트
연구실의 정보를 AI가 요약해서 키워드 중심으로 정리해두었어요
차세대배터리
차세대 전고체전지 핵심 기술 선도
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기술혁신
고안정성 리튬 금속 음극 구현 기술
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친환경에너지
고효율 수소 생산/활용 촉매 기술
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자원순환
친환경 전기화학 기반 희소금속 회수 시스템
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첨단제조
3D 프린팅 기반 고온 가스터빈 부품 혁신
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산학협력
산업 수요 기반 에너지 소재·공정 솔루션
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맞춤형 인사이트 리포트
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