RnDCircle Logo
arrow left icon

발전에너지 시스템 연구실

부산대학교 기계공학부

송주헌 교수

LCO2 Drying and Combustion

Supercritical CO2-O2 Behavior

Electrochemical CO2 Reduction

발전에너지 시스템 연구실

기계공학부 송주헌

발전에너지 시스템 연구실은 차세대 에너지 시스템의 혁신을 목표로, 연소, CO2 활용 및 전환, 고체 연료 특성화 등 다양한 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 전기화학적 CO2 환원, 액상 CO2를 이용한 석탄 건조 및 연소, 초임계 CO2-O2 혼합물의 거동 등 CO2를 자원으로 전환하는 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 이를 통해 온실가스 감축과 에너지 효율 향상이라는 두 가지 목표를 동시에 달성하고자 합니다. 고체 연료와 전해질, CO2 혼합물의 특성화 연구는 본 연구실의 또 다른 핵심 분야입니다. 석탄, 바이오매스 등 다양한 고체 연료의 물리적·화학적 특성 분석과 이들이 전해질 및 CO2와 혼합될 때의 열적, 전기화학적 성능 변화를 실험, 이론, 시뮬레이션을 통해 심층적으로 규명하고 있습니다. 이러한 연구는 연소 및 가스화 과정의 효율성 증대와 환경오염 저감에 크게 기여합니다. 본 연구실은 다양한 실험 장비와 첨단 시뮬레이션 기법을 활용하여, 에너지 시스템의 설계 및 운전 최적화, 신재생 에너지와의 융합, 그리고 환경 친화적 에너지 생산을 위한 기반 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 산업체 및 국내외 연구기관과의 활발한 협력을 통해 실용적이고 혁신적인 연구 성과를 창출하고 있습니다. 연구실의 주요 연구 성과는 국내외 저명 학술지 논문, 특허, 산학협력 프로젝트 등 다양한 형태로 발표되고 있으며, 에너지 및 환경 분야에서의 사회적 요구에 적극적으로 대응하고 있습니다. 특히, CO2 활용 및 전환 기술, 고체 연료 특성화, 연소 및 열전달 최적화 등은 에너지 산업의 지속가능성과 친환경성 확보에 필수적인 원천기술로 평가받고 있습니다. 앞으로도 발전에너지 시스템 연구실은 탄소중립 사회 실현과 미래 에너지 산업의 혁신을 선도하기 위해, 창의적이고 도전적인 연구를 지속적으로 추진할 것입니다. 학생과 연구원들은 이곳에서 첨단 에너지 기술을 배우고, 실제 산업 현장에 적용 가능한 실질적인 연구 경험을 쌓을 수 있습니다.

LCO2 Drying and Combustion
Supercritical CO2-O2 Behavior
Electrochemical CO2 Reduction
CO2 활용 및 전환 기술
CO2 활용 및 전환 기술은 온실가스 감축과 에너지 효율 향상을 동시에 달성할 수 있는 차세대 에너지 시스템의 핵심 분야입니다. 본 연구실에서는 전기화학적 CO2 환원을 통한 수소 생산, 액상 CO2를 이용한 석탄 건조 및 연소, 그리고 CO2-O2 혼합물의 초임계 거동 등 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 기존의 화석연료 기반 발전 시스템에서 발생하는 이산화탄소를 자원으로 전환하여, 환경 문제를 해결함과 동시에 새로운 에너지원을 창출하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히, 전기화학적 CO2 환원 기술은 수소와 같은 청정 에너지의 생산과 직결되며, 이를 위해 다양한 촉매 개발, 반응 조건 최적화, 시스템 설계 등 다각도의 연구가 이루어지고 있습니다. 또한, 액상 CO2를 활용한 석탄 건조 및 연소 공정은 석탄의 수분 함량을 효과적으로 줄여 연소 효율을 높이고, 연소 과정에서의 배출가스 저감에도 기여합니다. 초임계 CO2-O2 혼합물의 거동 연구는 고압 환경에서의 연소 및 열전달 특성을 규명하여, 차세대 발전 시스템의 설계와 운전에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 이러한 CO2 활용 및 전환 기술은 에너지 산업의 지속가능성과 친환경성 확보에 필수적입니다. 본 연구실은 실험, 이론 해석, 수치 시뮬레이션을 통합적으로 활용하여, 실용적이고 혁신적인 CO2 전환 솔루션을 개발하고 있습니다. 앞으로도 탄소중립 사회 실현을 위한 핵심 원천기술 확보에 앞장설 것입니다.
고체 연료 및 전해질-CO2 혼합물의 특성화
고체 연료와 전해질, CO2 혼합물의 특성화 연구는 차세대 에너지 시스템의 성능 향상과 효율적인 연료 활용을 위한 기반 기술입니다. 본 연구실에서는 전 세계적으로 풍부하게 존재하는 고체 연료(특히 석탄 및 바이오매스)의 물리적, 화학적 특성 분석과 이들이 전해질 및 CO2와 혼합될 때 나타나는 열적, 전기화학적 성능 변화를 심층적으로 연구하고 있습니다. 이를 위해 이론적 해석, 실험, 그리고 수치 시뮬레이션을 광범위하게 활용하고 있습니다. 고체 연료의 특성화는 연소 및 가스화 과정에서의 반응성, 휘발분 방출, 수분 제거, 타르 및 수트 발생 등 다양한 변수에 대한 이해를 바탕으로 이루어집니다. 특히, CO2와의 혼합은 연소 효율과 배출가스 특성에 큰 영향을 미치므로, 혼합비, 온도, 압력 등 다양한 조건에서의 실험적 데이터와 시뮬레이션 결과를 종합적으로 분석합니다. 또한, 전해질과의 혼합은 연료전지 시스템 등에서의 전기화학적 성능을 결정짓는 중요한 요소로, 전해질의 점도, 열적 안정성, 기포 거동 등도 함께 연구되고 있습니다. 이러한 연구는 에너지 시스템의 설계 및 운전 최적화, 신재생 에너지와의 융합, 그리고 환경 친화적 에너지 생산에 직접적으로 기여합니다. 본 연구실은 고체 연료 및 혼합물의 특성화 연구를 통해, 미래 에너지 산업의 다양한 요구에 부응할 수 있는 혁신적이고 실용적인 기술 개발에 앞장서고 있습니다.
1
Exploring Near-Wake Structures: Bio-Inspired Convergent-Divergent Riblets on Circular Bluff Bodies
JOURNAL OF FLUIDS ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME, 2025
2
Dependence of Radiance of Burning Coal Bed on Ash Formation and Dew Condensation
ASME JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, 2024
3
Effect of moisture release on radiation behavior of burning coal bed b etween enclose d confine d surfaces
JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY & RADIATIVE TRANSFER, 2023
1
[LINC 3.0] 산학공동 기술개발과제_120kW급 SOFC용 순산소 연소기에 대한 설계 및 전산해석을 통한 검증
한국연구재단
2023년 05월 ~ 2023년 12월
2
한-이란 열유체공학 공동세미나 및 인력교류
한국연구재단
2019년 12월 ~ 2021년 05월
3
액상이산화탄소-미분탄 슬러리의 점화 및 연소특성 규명
한국연구재단
2017년 06월 ~ 2020년 05월