UNIST

에너지화학공학과 백종범

UNIST 에너지화학공학과 백종범 교수 연구실은 차세대 에너지 소재와 전기화학 촉매 분야에서 세계적인 선도 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 공유결합성 유기 프레임워크(COFs), 융합 방향족 네트워크(FANs) 등 고차원 유기 구조체의 설계 및 합성, 그리고 이를 기반으로 한 다양한 에너지 및 환경 응용 연구에 중점을 두고 있습니다. COF와 FAN 소재는 높은 결정성과 다공성, 맞춤형 기능화가 가능하여, 에너지 저장·변환, 가스 저장, 환경 정화 등 다양한 분야에서 혁신적인 소재 플랫폼을 제공합니다. 특히, 본 연구실은 탄소 나노구조체(그래핀, 나노튜브 등)와 유기 프레임워크를 융합한 복합 소재 개발에 강점을 가지고 있습니다. 금속-프리 촉매, 금속-탄소 복합체, 단일 원자 촉매 등 다양한 형태의 전기화학 촉매를 설계하여, 수소 발생 반응(HER), 산소 환원 반응(ORR), 산소 발생 반응(OER), 이산화탄소 전환 반응 등 에너지 변환 및 저장에 필수적인 전기화학 반응의 효율을 극대화하고 있습니다. 이러한 촉매는 연료전지, 금속-공기전지, 수전해 시스템 등 다양한 에너지 장치에서 우수한 성능과 내구성을 보입니다. 또한, 본 연구실은 구조 제어가 가능한 다공성 유기 프레임워크와 융합된 탄소 소재의 대량 합성 및 공정 기술 개발에도 주력하고 있습니다. 이를 통해 실제 산업적 응용이 가능한 고성능 에너지 소재의 상용화 기반을 마련하고 있습니다. 다양한 금속 나노입자, 단일 원자, 이종 원소 도핑 전략을 통해 촉매의 활성과 선택성을 극대화하며, 이론-실험 융합 연구를 통해 구조-성능 상관관계를 정밀하게 규명하고 있습니다. 본 연구실의 연구 성과는 세계적으로 인정받아 다수의 권위 있는 국제 학술지에 게재되고 있으며, 다양한 특허와 기술이전, 산학협력, 대형 국책과제 수행 등 실질적인 사회적 기여도 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실 구성원들은 유기화학, 재료공학, 전기화학, 나노과학 등 다양한 분야의 전문성을 바탕으로 융합적 연구를 수행하고 있으며, 차세대 에너지 및 환경 기술의 혁신을 선도하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 친환경적이고 지속가능한 에너지 사회 구현을 목표로, 고기능성 유기 구조체 및 탄소 기반 소재의 설계·합성·응용 연구를 지속적으로 확장해 나갈 것입니다. 이를 통해 미래 에너지·환경 문제 해결에 기여하고, 세계적인 연구 경쟁력을 더욱 강화할 계획입니다.