화공안전은 화학공정 및 화학물질을 다루는 산업 현장에서 발생할 수 있는 다양한 위험요소를 체계적으로 분석하고, 이를 최소화하기 위한 기술과 관리 방안을 연구하는 분야입니다. 본 연구실은 수소충전소, 화학 플랜트, 고압 가스 시설 등 다양한 산업 현장에서의 폭발, 화재, 누출 등 중대 사고의 위험성을 정량적으로 평가하고, 실제 현장 조건을 반영한 시뮬레이션(CFD 등)을 통해 사고 시나리오를 분석합니다. 이를 통해 사고 발생 시 인적·물적 피해를 최소화할 수 있는 안전거리 산정, 방호조치, 설비 배치 등의 실질적인 안전관리 방안을 제시하고 있습니다. 특히 최근에는 수소 스테이션, 리튬이온 배터리 재활용, 고농도 과산화수소 취급 등 신산업 분야에서의 새로운 위험요소에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 정량적 위험성 평가 소프트웨어와 실험적 데이터, 그리고 현장 실측 자료를 융합하여, 각 산업별 특성에 맞는 맞춤형 안전대책을 개발하고 있습니다. 또한, 데이터 분석 기법을 활용하여 고위험 사업장 선정 및 감독·점검 대상 선정방법 등 정책적 의사결정 지원 연구도 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 산업재해 예방과 더불어, 국가적 차원의 안전관리 체계 고도화에 기여하고 있습니다. 연구실은 산업안전보건연구원, 한국가스학회, 한국안전학회 등과의 협력을 통해 실질적인 현장 적용성을 높이고 있으며, 관련 특허 및 기술이전, 정책 제안 등 다양한 사회적 파급효과를 창출하고 있습니다.

본 연구실은 나노소재를 기반으로 한 첨단 화학센서 및 환경안전 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 금속산화물, 실리카, 자성 나노입자 등 다양한 나노소재를 활용하여, 산·염기 유출사고, 유해가스(포름알데히드, VOCs, 산소 등) 누출, 환경오염 등 다양한 위험상황을 신속하고 정확하게 감지할 수 있는 센서 시스템을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 코어/쉘 구조의 pH 감지 비드, 표면 플라즈몬 공명(SPR) 기반 가스 센서, 컬러리메트릭 산소 센서 등은 기존 센서의 한계를 극복하며, 현장 적용성을 크게 높이고 있습니다. 이러한 센서 기술은 실시간 모니터링, 경보 시스템, 웨어러블 안전기기 등 다양한 형태로 응용되고 있습니다. 예를 들어, 자기 회수 기능을 갖춘 pH 감지 비드는 산·염기 유출 사고 현장에서 신속하게 회수 및 재사용이 가능하여 2차 환경오염을 최소화할 수 있습니다. 또한, SPR 기반 다중 감지 플랫폼은 다양한 유해가스를 동시에 정량적으로 분석할 수 있어, 산업 현장 및 환경 모니터링 분야에서 높은 활용도를 보이고 있습니다. 연구실은 나노소재 합성, 표면 개질, 센서 플랫폼 설계, 신호 증폭 및 데이터 분석 등 전주기적 연구를 수행하며, 관련 특허 출원 및 기술이전, 국내외 학술대회 발표 등 활발한 연구성과를 내고 있습니다. 이러한 기술은 산업 현장의 안전성 향상뿐만 아니라, 환경보호 및 국민 건강 증진에도 기여하고 있습니다.

연구실은 다양한 촉매 소재의 개발과 이를 활용한 친환경 화학공정 연구에도 집중하고 있습니다. 메조포러스 실리카, 산화물 나노입자, 브뢴스테드 산 촉매 등 다양한 소재를 합성하여, 바이오매스 유래 원료의 전환, 글리세롤 탈수, 프로필렌 및 아크롤레인 생산 등 고부가가치 화학제품 제조 공정의 효율성과 안전성을 높이고 있습니다. 특히, 3차원 열린 기공 구조를 갖는 촉매는 반응 효율을 극대화하고, 부산물 및 오염물질 발생을 최소화하는 데 중요한 역할을 합니다. 이와 함께, 고농도 과산화수소의 안정적 취급 및 저장, 무수당 알코올의 친환경 제조, 니오븀-실리케이트-포스페이트 복합체 촉매를 이용한 메틸에틸케톤 생산 등 다양한 친환경 공정 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 화학공정의 에너지 효율 향상, 온실가스 저감, 산업 폐기물 최소화 등 지속가능한 산업 발전에 기여하고 있습니다. 촉매 및 공정 기술 개발은 실험실 연구에 그치지 않고, 실제 산업 현장에 적용 가능한 파일럿 스케일 실증, 특허 출원, 기술이전 등으로 이어지고 있습니다. 또한, 관련 학회 및 산업체와의 협력을 통해 최신 기술 동향을 반영하고, 산업계의 요구에 부합하는 실용적 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.