Clean Energy Process Integration Lab.

인하대학교 본교(제1캠퍼스)
황성원 교수 화학공학과

Chemical Engineering

화학공학

연구실 소개

Clean Energy Process Integration Lab는 화학공학과 내에서 다양한 연구를 수행하며, 특히 인공지능과 화학공정을 융합한 연구에 강점을 가지고 있습니다. 최근 3년간 ANN을 통한 실리콘 폼 고분자의 특성 예측 및 합성 조건 최적화, 불소실리콘 고분자 반응기 모델링 및 최적화, Matlab을 활용한 LNG 탱크의 열역학적 모델 구축 등의 프로젝트를 성공적으로 수행하였습니다. 또한, 고분자전해질 연료전지(PEMFC) 제어시스템 구축 및 동적 모델 개발과 같은 첨단 연구를 통해 국내외 기업들과의 협업을 활발히 진행하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 다수의 논문과 특허로 이어졌으며, 특히 2023년에는 메탄올과 황산의 경제적 공동생산, 고정 니켈 표면 밀도를 가진 NiOx/CeO2 촉매를 이용한 NO 저감 등의 연구로 주목받았습니다.

화학공학에서의 인공신경망

고분자전해질 연료전지

LNG 탱크의 열역학적 모델링

연구 분야

메탄올 및 황산의 경제적 공생 생산

이 연구는 직접 메탄 산화 과정을 통해 메탄올과 황산을 동시에 생산하는 경제적이고 효율적인 방법을 탐구합니다. 다양한 촉매와 반응 조건을 조절하여 최적의 반응 효율성을 달성하고, 이를 통해 비용 절감 및 프러덕션 수율을 극대화하는 것을 목표로 합니다. 사용되는 기술 및 최적화 도구는 공정의 에너지 소비를 최소화하고 환경에 미치는 영향을 줄이는 데 중점을 둡니다. 이를 위해, 공정 시뮬레이션과 데이터 기반의 인공지능 모델링 기법이 활용될 것입니다.

농업 부산물을 이용한 SOFC 열 교환 네트워크 최적화

고체 산화물 연료 전지(SOFC) 시스템은 농업 부산물을 효율적으로 활용하여 에너지를 생산하는 핵심 기술 중 하나입니다. 이 연구는 SOFC 시스템 내에서 열 교환 네트워크를 최적화하여 에너지 효율성을 향상시키는 것을 목적으로 합니다. 다양한 열 교환기 배열과 작동 조건을 시뮬레이션하고 최적의 배치를 찾아내어 시스템의 전반적인 성능을 높이고, 농업 부산물의 활용 가치를 극대화합니다. 이를 통해 재생 가능 에너지 발전과 농업 폐기물 관리의 시너지 효과를 기대할 수 있습니다.

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주요 논문

Optimization of Heat Exchange Network of SOFC Cogeneration System Based on Agricultural By-product

Gihoon Hong, Sunghyun Uhm, Hyungjune Jung, Sungwon Hwang

J. Kor. Inst. Gas

2024

Optimization of Hydrogen Production Process using 50 Nm3/h Biogas

Gihoon Hong, Dongkyu Lee, Hyeongrae Kim, Sangyeon Hwang, Hyoungwoon Song, Sungjun Ahn, Sungwon Hwang

J. Kor. Inst. Gas

2024

Economically viable co-production of methanol and sulfuric acid via direct methane oxidation

Jaehyung Im, Seokhyeon Cheong, Huyentran Dang, Nakkyoon Kim, Sungwon Hwang, Kibong Lee, Kyeongsu Kim, Hyunjoo Lee, Ung Lee

Nature

2023

NO reduction by CO over NiOx/CeO2 catalyst with fixed Ni surface density: Pretreatment effect on catalyst structure and catalytic activity

Kyungmin Lee, Byeongseok Kim, Juwon Lee, Gihan Kwon, Kwangsuk Yoon, Hocheol Song, Kyunghoon Min, Sangeun Shim, Sungwon Hwang, Taejin Kim

Catalysis Science & Technology

2023

Exploring the potential of liquid organic hydrogen carrier (LOHC) system for efficient hydrogen storage and Transport: A Techno-Economic and energy analysis perspective

Nomuunaa Tsogt, Dela Quarme Gbadago, Sungwon Hwang

Energy Conversion and Management

2023

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황성원 교수

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