POSTECH 기능성 무기 재료 설계 및 제조 연구실

화학공학과 손재성

POSTECH 기능성 무기 재료 설계 및 제조 연구실은 최근 3년간 다양한 혁신적인 연구를 통해 주목받고 있습니다. 특히 용액 처리 열전소재 분야에서 뛰어난 성과를 거두었으며, 고성능 열전소재의 저온 공정을 통해 전력 생성 효율을 크게 향상시켰습니다. 또한, 나노결정 기능화 연구를 통해 다양한 나노구조체를 합성하고 이를 다차원 구조로 제작하여 전자 및 광학적 특성을 최적화하였습니다. 무기물 3D 프린팅 기술을 활용한 연구에서는 복잡한 3D 구조물 제작과 열전소재의 성능 향상을 동시에 달성하였습니다. 이러한 연구 성과는 다수의 논문과 특허로 이어졌으며, 다양한 산업 분야와의 협력을 통해 실질적인 응용 가능성을 입증하고 있습니다.

3D Printing of Inorganic Materials

Nanocrystals Functionalization

Solution-Processed Thermoelectrics

대표 연구 분야

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고성능 열전 소재 및 장치 개발

열전 소재는 열에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 고성능 소재로서, 다양한 에너지 변환 응용 분야에 활용될 수 있습니다. 본 연구실은 비정질 및 결정질 열전 소재의 합성 및 특성화에 중점을 두고 있으며, 특히 Bi2Te3, Cu2Se 등의 소재를 이용한 고효율 열전 소재 개발에 뛰어난 역량을 보이고 있습니다. 나노구조 제어와 3D 프린팅 기술을 접목하여 복합 열전 소재를 제작하고, 이를 통해 높은 출력 전압과 전력 변환 효율을 달성하는 데 주력하고 있습니다. 또한, 다양한 기하학적 설계를 통해 열전 장치의 성능을 극대화하는 연구를 수행 중입니다.

수소 생성 반응을 위한 고효율 촉매 개발

수소는 청정 에너지원으로 각광받고 있으며, 이를 효율적으로 생성하기 위한 촉매 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 본 연구실은 MoS2, Pt, PtNi 등의 나노촉매를 합성하고, 이들의 표면 기능화를 통해 수소 생성 반응(HER) 효율을 극대화하는 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 나노입자의 크기 및 형태 제어와 표면 개질을 통해 촉매 성능을 향상시키고 있으며, 이를 통해 저온에서도 높은 활성도를 유지할 수 있는 촉매 시스템을 개발하는 데 집중하고 있습니다. 나아가, 3D 프린팅 기술을 활용하여 촉매의 구조적 특성을 최적화하는 것도 주요 연구 주제 중 하나입니다.

주요 논문

발행물 전체보기

3D-printed functionally graded thermoelectric materials for enhanced power generation

Hyunjin Han, Seong Eun Yang, Jungsoo Lee, Keonkuk Kim, Changhyeon Nam, Seungki Jo, Sangjoon Ahn, Jae Sung Son

, 2024

Heat-disspiation design and 3D printing of ternary silver chalcogenide-based thermoelectrics

Keonkuk Kim, Seungjun Choo, Jungsoo Lee, Hyejin Ju, Soo-ho Jung, Seungki Jo, Sohyeon Lee, Seongheon Baek, Ju-Young Kim, Kyung Tae Kim, Han Gi Chae, Jae Sung Son

, 2024

Ductile (Ag,Cu)2(S,Se,Te)-based auxetic metamaterials for sustainable thermoelectric power generation

Seong Eun Yang, Youngtaek Oh, Jungsoo Lee, Seungheon Shin, So-Hyeon Lee, Keonkuk Kim, Changhyeon Nam, Sangjoon Ahn, Ju-young Kim, Hayoung Chung, Jae Sung Son

, 2024