성영은 연구실

화학생물공학부 성영은

성영은 연구실은 전기화학 에너지 변환 및 저장 분야에서 세계적인 경쟁력을 갖춘 연구실로, 연료전지, 수전해, 금속-공기전지, 이차전지 등 다양한 차세대 에너지 소자의 핵심 소재 및 시스템을 개발하고 있습니다. 본 연구실은 귀금속 및 비귀금속 기반의 나노촉매, 단원자 촉매, 코어-셸 구조, 탄소 기반 촉매 등 다양한 전기화학 촉매 및 전극 소재를 설계·합성하여, 산소환원반응(ORR), 산소발생반응(OER), 수소발생반응(HER), 이산화탄소 환원반응(CO2RR) 등에서의 고활성·고내구성·고효율을 실현하고 있습니다. 특히, 촉매의 활성점 구조 제어, 표면 및 계면의 전자구조 조절, 이종원소 도핑, 탄소 코팅, 나노구조 제어 등 다양한 화학적·물리적 전략을 적용하여, 기존 상용 촉매 대비 수십 배 이상의 활성 및 내구성을 달성하였으며, 산업적 대량합성 및 실용화 가능성도 함께 제시하고 있습니다. 또한, 전극 구조의 미세패터닝, 다공성 설계, 막-전극 접합체(MEA) 구조 최적화, 이온전도성 고분자 및 복합체 도입 등 전기화학적 계면 및 전극 구조 최적화를 통해 실제 소자에서의 성능과 내구성을 극대화하고 있습니다. 연구실은 실시간(in situ/operando) 분석기법을 활용하여 전극 내에서 일어나는 구조 변화, 활성점의 진화, 계면 반응 메커니즘을 규명함으로써, 지식 기반의 소재 및 소자 설계가 가능하도록 하고 있습니다. 이를 바탕으로 고출력·고내구성 연료전지, 저귀금속 수전해 시스템, 고에너지 밀도 금속-공기전지, 장수명 리튬-황전지 등 미래 에너지 산업의 핵심 소자 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 또한, 본 연구실은 다양한 국가 및 산업체 연구과제, 산학협력, 기술이전, 특허 출원, 국내외 저명 학술지 논문 발표 등 활발한 연구성과를 창출하고 있습니다. 연구실 출신 인재들은 국내외 학계, 연구소, 산업계에서 활약하고 있으며, 차세대 에너지 소재 및 소자 분야의 글로벌 리더로 성장하고 있습니다. 이처럼 성영은 연구실은 소재 합성-구조 설계-소자 평가-실증까지 전주기적 연구를 수행하며, 전기화학 에너지 변환 및 저장 분야의 학문적·산업적 발전을 선도하고 있습니다. 앞으로도 지속적인 혁신과 도전으로, 친환경·고효율 에너지 사회 구현에 핵심적인 역할을 할 것입니다.