본 연구는 3D Ti3C2Tx MXene과 금속도핑된 티타늄 페로브스카이트 화합물의 합성을 통해 환경 및 에너지 분야에서 활용 가능한 고성능 촉매 및 에너지 물질을 개발하는 것을 목표로 합니다. 첫 번째 단계에서는 수열 및 용매열 방법을 사용해 금속 도핑된 티타늄 페로브스카이트를 합성하고, 이를 Ti3AlC2 MAX phase로부터 합성한 undoped 2D Ti3C2Tx MXene과 결합하여 Ti3C2Tx/metal-doped titanium perovskite 화합물을 제조합니다. 이후, 에너지 밴드갭을 조절하여 가시광선에서 활성화될 수 있는 티타늄 기반 페로브스카이트를 개발하고, vacancy 생성 메커니즘과 이를 통한 전기화학 및 광촉매 성능 향상을 이론적으로 연구합니다. 2년 차 및 3년 차에서는 MXene에 결함을 도입하여 N, S 동시 도핑된 Ti3C2Tx/metal-doped titanium perovskite 화합물을 합성하고, 이를 3D 에어로겔 형태로 최적화하여 수소 생산과 광촉매 성능을 평가할 계획입니다. 이러한 과정은 환경 친화적인 에너지 생산 기술 개발에 중요한 기여를 할 것입니다.

본 과제는 수소산업 분야에서 융복합 전문 인력을 양성하기 위한 교육과정 개발 및 산학연계 프로그램 강화를 목표로 합니다. 이를 위해 수소산업에 필요한 핵심 기술을 반영한 맞춤형 석박사 교육과정과 기업 수요를 충족시킬 수 있는 Co-op 프로그램을 확대하며, 중소기업과 밀착형 교육 및 연구개발 지원을 통해 산업계와 교육기관 간의 협력을 강화합니다. 또한, 수소산업의 국제화를 위해 해외 선도 대학 및 연구소와의 교류를 활성화하고, 산학연계 인턴십 및 취업 기회를 확대하여 기업과 학생 모두에게 윈-윈 효과를 창출할 수 있는 인력양성 시스템을 구축할 예정입니다. 이 과제를 통해 양성된 전문 인력은 수소산업의 혁신과 국가 에너지 산업 발전에 중요한 역할을 하게 될 것입니다.

청정기술연구소는 에너지 및 소재 분야에서 혁신적인 청정소재와 공정 개발을 목표로, IT 및 에너지 저장 기술과 관련된 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 첫 번째 세부 과제에서는 그래핀/산화금속/전도성 고분자 나노복합체를 청정용매로 제조하여 성능이 우수한 슈퍼커패시터 소재를 개발하고, 두 번째 과제는 미생물연료전지를 활용하여 전기 활성 생물막을 구축하고, 이를 통해 나노입자 합성 및 전기와 수소 생산을 연구합니다. 세 번째 과제는 광전기화학 핵심소재와 III-V 화합물 반도체 연구를 통해 고효율 텐덤 양자점 태양전지의 효율을 향상시키는 방법을 모색하며, 이러한 연구들이 통합적으로 청정에너지 생산 및 저장을 위한 새로운 공정 개발에 기여할 것입니다.

“스마트 에너지, 인프라 및 자동차 부품소재 공정 실전문제연구단”은 산업체의 애로기술 해결을 위한 실전문제 연구를 수행하는 팀으로, 교수와 산업체 전문가들이 참여하여 연구단 운영과 성과 평가를 담당합니다. 연구팀은 대학원생 및 박사후 연구원, 학부생으로 구성되며, 산업체와의 협력을 통해 현장 실습과 인턴십을 경험하고, 연구팀 참여 학생들은 기업체와 연계된 연구를 진행합니다. 주요 연구 분야로는 스마트에너지 소재 및 공정, 스마트 시티 인프라 기술, 그리고 미래형 자동차 부품 및 소재 개발 등이 포함됩니다. 이 연구단은 신재생에너지, 스마트 그리드, 수소 생산 및 저장 기술, 빅데이터 처리, 건설 안전 등을 포함한 혁신적인 기술 개발을 통해 산업계와 학계의 융합을 촉진하고, 산업의 경쟁력을 강화할 수 있는 인재를 양성합니다.

본 연구는 p-type PERC 태양전지 모듈의 출력 저하율을 최소화하여 LCOE(Levelized Cost of Energy)를 저감하는 기술 개발을 목표로 합니다. 주관기관인 구미전자정보기술원은 Firing process profile을 변화시켜 태양전지 셀의 전극 소성 공정 조건을 최적화하고, 이로 인해 발생되는 LID(Light Induced Degradation) 결함을 비활성화하여 LID 방지 기술의 속도를 개선합니다. 참여기관들은 다양한 기술적 접근을 통해 태양전지 모듈의 출력 저하 방지 기술을 개발합니다. 경기대학교는 back sheet 표면 코팅을 통해 모듈의 투습도를 개선하고, 웅진에너지는 내구성 소재 적용을 통한 양산 기술을 개발하며, 전자부품연구원은 PID 내성 실증을 위한 옥외 시험을 실시하여 모듈의 신뢰성과 열화율을 평가합니다. 이러한 연구는 태양광 발전 효율을 극대화하고, 상용화에 필요한 내구성 높은 태양전지 모듈 개발을 촉진할 것입니다.

본 사업단은 IT·에너지 소재공정 분야에 특화된 연구개발을 통해 글로벌 수준의 화공소재 연구 집단으로 성장하는 것을 목표로 합니다. 특히, 대경권의 주력 산업이자 국가 신성장동력 산업인 IT 및 에너지 분야를 선도하는 연구 중심 대학원으로 자리매김하며, 이를 통해 산업과의 산학협력 체계를 강화하고 국제적인 연구 성과를 도출할 것입니다. 이 사업단은 IT·에너지 소재공정 분야의 혁신적 기술 개발 및 인재 양성을 통해 해당 산업의 경쟁력을 높이는 데 기여할 것입니다. 연구개발의 수월성과 국제화를 추진하여 글로벌 기술 리더십을 확보하며, 세계적 수준의 화공인재를 양성하는 데 집중합니다.

본 연구는 신재생에너지 관련 융합 교육과정의 자립화와 지속화를 목표로, 신재생에너지 분야의 고급 인력 양성을 위한 대학원 교육 프로그램을 설계하고, 관련 산업체와의 협력을 강화합니다. 기업 맞춤형 석박사 인력 양성을 위한 산학연계 특화 프로그램을 통해 전문 인력을 양성하고, 이들이 산업 현장에서 직접 기술 개발 및 문제 해결에 기여할 수 있도록 지원합니다. 특히, 대구경북과학기술연구원, 구미전자정보기술원, 에너지경제연구원 등 주요 연구기관과 협력하여 신재생에너지 하이브리드 시스템 관련 프로그램을 자립화하고, 지속적인 성과 홍보와 함께 고급 인력의 취업 지원을 강화할 예정입니다. 이를 통해 신재생에너지 분야의 혁신을 선도할 수 있는 전문 인력들이 양성될 것입니다.

본 연구는 4.5m 길이의 고품위 실리콘 단결정 잉곳을 연속 성장 공법을 통해 원가를 절감하면서도 품질을 높이는 기술을 개발하는 것을 목표로 합니다. 주관기관인 웅진에너지는 저산소 농도에서 잉곳 성장 시 최적화된 공정 조건과 시뮬레이션을 통해 고품위 실리콘 잉곳을 생산할 수 있는 기술을 개발하고, 실리콘 잉곳의 품질을 확보하기 위한 다양한 기술을 마련합니다. 참여기관들은 각자의 전문성을 바탕으로 잉곳 성장 공정에서 발생할 수 있는 문제를 해결하고, 최적의 공정 조건을 마련하기 위한 시뮬레이션 및 실험을 수행합니다. 특히, 금속 불순물 농축량을 감소시키고, 실리콘 잉곳의 성능을 향상시키는 기술을 개발하여 양산 공정에서 적용 가능한 고품위 실리콘 단결정 잉곳을 생산할 수 있는 기반을 마련합니다.