김선중 연구실은 제철 및 제련 공정에서 발생하는 다양한 화학적, 물리적 반응을 정밀하게 분석하고, 이를 수치 모델링과 시뮬레이션을 통해 최적화하는 연구를 수행하고 있습니다. 대표적으로 용강 내 개재물의 조성 변화, 슬래그와 매트 간의 반응, 그리고 다양한 합금 원소의 거동을 Coupled Reaction Model, Kinetic Model 등 첨단 반응 모델을 활용하여 해석합니다. 이러한 연구는 고급강 제조, 합금철 생산, 그리고 철강 정련 공정의 효율성 향상에 직접적으로 기여하고 있습니다. 특히, 최근에는 전기로(EAF) 공정에서의 화학 에너지 증대, 슬래그 조성 변화에 따른 금속 회수 효율, 그리고 다양한 부산물 및 대체 원료의 활용 조건에 대한 수치적 접근을 통해 산업 현장에 적용 가능한 실질적 솔루션을 제시하고 있습니다. 이를 위해 실험실 규모의 수모델(water model) 실험과 함께, 실제 공정 데이터를 기반으로 한 시뮬레이션을 병행하여 연구의 신뢰성과 적용성을 높이고 있습니다. 이러한 모델링 및 최적화 연구는 철강 산업의 생산성 향상뿐만 아니라, 에너지 절감 및 환경오염 저감에도 중요한 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 김선중 연구실은 첨단 반응 모델 개발과 공정 최적화를 통해 지속적으로 철강 및 금속 소재 산업의 혁신을 선도할 계획입니다.

본 연구실은 금속 부산물과 산업 폐기물의 고부가가치 자원화 및 친환경 제철 기술 개발에 주력하고 있습니다. 최근 산업계에서는 탄소중립과 자원순환이 중요한 화두로 떠오르고 있으며, 이에 발맞추어 폐금속 분진, 알루미늄 드로스, Ti 스크랩, 폐폴리머 등 다양한 부산물의 재자원화 기술을 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 금속 부산물의 화학적 특성 분석, 환원 및 용해 거동 평가, 그리고 최적의 공정 조건 도출을 포함합니다. 특히, 대체 철원 기반의 제철공정 CO2 저감기술, 스크랩 대체 직접환원철 활용, 바이오매스 및 폐자원의 연소 및 환원 특성 연구 등 다양한 프로젝트를 통해 산업 부산물의 활용도를 극대화하고 있습니다. 이를 통해 기존의 원료 사용량을 줄이고, 온실가스 배출을 저감하는 친환경 공정 개발에 기여하고 있습니다. 이러한 자원화 및 친환경 기술 연구는 국가적 차원의 자원순환 정책과도 밀접하게 연계되어 있으며, 산업통상자원부, 한국연구재단 등 다양한 정부기관과의 협력 하에 활발히 진행되고 있습니다. 앞으로도 김선중 연구실은 지속적인 기술 개발과 현장 적용을 통해 지속가능한 금속 소재 산업의 미래를 열어갈 것입니다.