WE-LAB 연구실은 열 및 물질전달 현상을 기반으로 수자원과 에너지의 효율적 관리, 전달, 그리고 수확에 관한 첨단 연구를 수행하고 있습니다. 기후 위기와 환경 변화에 대응하기 위해, 물과 에너지라는 필수 자원의 지속가능성과 효율성을 높이는 혁신적인 기술 개발에 집중하고 있습니다. 이를 위해 다상유동, 미세유체공학, 다공성 매질, 수소 자원 등 다양한 연구 주제를 포괄적으로 다루고 있습니다.
연구실은 표면 개질, 나노/마이크로 구조 설계, 젖음성 조절 등 표면공학적 접근을 통해 비등, 응축, 임계열유속 등 열전달 현상을 극대화하는 기술을 개발하고 있습니다. 고속 카메라, 표면 플라즈몬 공명(SPR) 등 첨단 시각화 기법을 활용하여 미세한 열유동 현상을 정밀하게 분석하며, 이를 바탕으로 열교환기, 발전소, 공조시스템, 전기차 배터리 냉각 등 다양한 산업 분야에 적용 가능한 실용적 기술을 창출하고 있습니다.
또한, 전산유체역학(CFD) 기반의 수치해석을 통해 드리퍼 관개 시스템, 열교환기, 배터리 냉각 시스템 등 실제 현장에 적용 가능한 시스템의 최적 설계 및 운전 조건을 도출하고 있습니다. 농업 분야에서는 기후변화 대응을 위한 관개 기술, 토양 내 수분 확산, 작물 뿌리 성장에 따른 최적 관개 설계 등 실질적인 문제 해결에 집중하고 있습니다. 산업 분야에서는 코크스 오븐, 가스버너, 열교환기 등 다양한 시스템의 열유동 해석과 최적화 연구를 진행하고 있습니다.
연구실은 실험적 연구와 수치해석, 현장 적용을 아우르는 융합적 연구를 통해 이론과 실용기술의 통합을 추구합니다. 정부 및 산업체와의 다양한 협력 프로젝트를 통해 실질적인 기술 이전과 현장 적용을 실현하고 있으며, 미래형 이동수단, 스마트 재난관리, 에너지 절감 등 사회적 요구에 부응하는 혁신적 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.
이러한 연구 활동을 통해 WE-LAB은 지속가능한 미래 사회를 위한 핵심 기반 기술을 개발하고, 물과 에너지 문제 해결에 기여하는 선도적 연구실로 자리매김하고 있습니다. 앞으로도 열 및 물질전달 분야의 첨단 연구를 통해 사회적, 산업적 가치를 창출하는 데 앞장설 것입니다.
본 연구실은 열 및 물질전달 현상을 기반으로 한 수자원과 에너지의 효율적인 전달, 관리, 그리고 수확에 중점을 두고 있습니다. 지구 환경의 변화와 기후 위기에 대응하기 위해, 물이라는 필수 자원의 지속가능성을 높이는 혁신적인 기술 개발에 힘쓰고 있습니다. 이를 위해 다양한 열유동 시스템과 미세유체 시스템을 활용하여 물의 이동, 정화, 저장 및 재생산에 관한 연구를 수행하고 있습니다.
특히, 다상유동, 미세유체공학, 다공성 매질(멤브레인) 등 첨단 기술을 접목하여 물의 효율적 이용과 에너지 절약을 동시에 달성할 수 있는 방법을 모색합니다. 수자원의 정밀한 관리와 더불어, 수소 등 차세대 에너지 자원의 생산 및 활용에도 관심을 가지고 있으며, 이를 위한 열 및 물질전달 메커니즘의 근본적 이해와 응용기술 개발에 주력하고 있습니다.
이러한 연구는 수처리, 담수화, 수소 생산, 농업용 관개 시스템 등 다양한 실용적 분야에 적용될 수 있으며, 지속가능한 미래 사회를 위한 핵심 기반 기술로 자리매김하고 있습니다. 연구실은 실험적 접근과 수치해석, 그리고 현장 적용을 아우르는 융합적 연구를 통해, 물과 에너지 문제 해결에 기여하고자 합니다.
표면 개질 및 미세유체 시스템을 통한 열전달 증진
연구실에서는 표면 개질 및 미세유체 시스템을 활용한 열전달 증진 기술 개발에 집중하고 있습니다. 표면의 젖음성, 구조적 특성, 나노/마이크로 패턴 등을 조절하여 비등, 응축, 임계열유속(Critical Heat Flux) 등 다양한 열전달 현상을 극대화하는 연구를 수행합니다. 고속 카메라, 표면 플라즈몬 공명(SPR), 내부 반사 등 첨단 시각화 기법을 통해 미세한 열유동 현상을 정밀하게 분석하고, 이를 바탕으로 열교환기, 발전소, 공조시스템 등 실제 산업에 적용 가능한 기술을 개발하고 있습니다.
특히, 미세유체 시스템 내에서의 액적 이동, 충돌, 방빙(anti-icing) 문제, 마이크로채널 내 유동 가시화 등 다양한 응용 연구를 진행하고 있습니다. 표면 개질을 통한 열전달 증진은 에너지 효율 향상과 시스템의 소형화, 고성능화에 필수적인 요소로, 연구실은 이 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구 성과를 내고 있습니다.
이와 더불어, 열 및 물질전달 현상의 근본적 메커니즘을 규명하고, 실험과 수치해석을 병행함으로써 이론과 실용기술의 융합을 추구합니다. 이러한 연구는 차세대 열관리 시스템, 전기차 배터리 냉각, 태양열 담수화, 첨단 제조공정 등 다양한 산업 분야에 직접적으로 기여하고 있습니다.
수치해석 및 응용 시스템 개발
본 연구실은 전산유체역학(CFD)을 기반으로 한 다양한 응용 시스템 개발에도 주력하고 있습니다. 드리퍼 관개 시스템의 수분 관리, 열교환기 설계 파라미터 해석, 배터리 냉각 시스템의 열관리 등 실제 산업 및 농업 현장에 적용 가능한 시스템을 수치해석적으로 연구합니다. 이를 통해 시스템의 효율성, 신뢰성, 경제성을 극대화할 수 있는 최적 설계 및 운전 조건을 도출하고 있습니다.
특히, 농업 분야에서는 기후변화에 대응한 관개 기술 개발, 토양 내 수분 확산 및 작물 뿌리 성장에 따른 최적 관개 설계 등 실질적인 문제 해결에 집중하고 있습니다. 또한, 전기자동차용 배터리 냉각, 코크스 오븐의 열관리, 산업용 열교환기 및 가스버너의 열유동 해석 등 다양한 산업 현장 문제에 대한 맞춤형 솔루션을 제공합니다.
이러한 연구는 정부 및 산업체와의 협력 프로젝트를 통해 실질적인 기술 이전과 현장 적용으로 이어지고 있으며, 미래형 이동수단, 스마트 재난관리, 에너지 절감 등 사회적 요구에 부응하는 혁신적 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.
