성균관대학교 화학공학과 김정규 교수 연구실은 친환경 에너지 변환 및 저장을 위한 첨단 나노소재와 소자 개발에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 수전해 기반 그린수소 생산, 태양광 에너지 고도화, 광전기화학적 탄소자원 전환, 차세대 에너지 저장 시스템 등 다양한 분야에서 세계적 수준의 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 전기화학 및 광전기화학 촉매 소재, 산화물 기반 반도체 박막, 나노구조체, 유-무기 하이브리드 광전소자 등 혁신적 소재 개발과 공정 기술을 통해 에너지 효율과 지속가능성을 극대화하는 데 기여하고 있습니다. 연구실은 수전해 그린수소 생산 신소재 개발을 통해 탄소 배출 없는 청정 에너지 생산의 실현을 목표로 하고 있습니다. 고효율·고내구성 전극 및 촉매 소재, 암모니아/Urea 전환 촉매, MEA/전해셀 시스템 등 다양한 응용 분야를 아우르며, 국가 수소 중점연구실, KEPCO 한계돌파 프로젝트 등 대형 국책과제와 연계하여 실용화 연구를 활발히 진행 중입니다. 또한, 차세대 음이온교환막(AEM) 수전해, 연료전지, e-fuel 등 미래 에너지 시스템과의 융합 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 태양광 고도화 및 광전기화학 탄소자원 유용화 분야에서는 플라즈모닉 나노구조체, 양자점, 나노카본 등 첨단 나노소재를 활용하여 빛 에너지의 흡수 및 변환 효율을 극대화하고 있습니다. 이산화탄소 환원, 질소 환원, 질산염 환원 등 다양한 전환 반응의 선택성과 효율을 높이기 위한 전기화학 촉매 및 광전극 개발, AI·머신러닝 기반 소재 설계 등 융합 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 탄소중립 사회 실현과 에너지·환경 문제 해결에 중요한 역할을 하고 있습니다. 첨단 에너지 나노소재 및 나노공정 공학 분야에서는 Novel Nanomaterials, 원자 수준 제어 촉매, 플라즈모닉 구조체, 유-무기 하이브리드 광전소자 등 다양한 차세대 소재를 설계하고, 용액 기반 합성, 화학증기증착(CVD), 나노임프린팅, 급속 연소 공정 등 혁신적 나노공정 기술을 적용하여 실제 소자 및 시스템에 적용 가능한 고성능 소재를 개발하고 있습니다. 나노구조체의 표면 및 계면 특성 제어를 통해 전기화학적, 광전기화학적 반응의 활성화와 선택성 향상을 달성하고 있습니다. 이와 같은 연구는 국내외 산학연 협력 및 대형 국책과제와 연계되어 실용화 및 상용화 가능성을 높이고 있으며, 미래 에너지 산업을 선도할 수 있는 차세대 소재 및 공정 기술 개발에 앞장서고 있습니다. 김정규 교수 연구실은 에너지·환경 분야의 혁신적 연구를 통해 지속가능한 미래 사회 구현에 기여하고자 최선을 다하고 있습니다.