경북대학교 화학과 윤민영 교수
Inorganic Materials Lab(무기재료연구실)은 금속-유기 골격체(Metal-Organic Frameworks, MOFs)와 다양한 다공성 소재의 합성, 구조 분석, 기능성 응용을 선도적으로 연구하는 연구실입니다. 본 연구실은 화학, 재료과학, 나노기술의 융합을 바탕으로, 차세대 에너지 및 환경 문제 해결을 위한 혁신적 소재 개발에 집중하고 있습니다. 주요 연구 분야는 MOFs 및 다공성 소재의 맞춤형 합성, 구조적 다양성 확보, 그리고 기공 내 환경의 정밀 제어를 통한 새로운 기능성 소재 창출입니다. 이를 통해 기체 저장 및 분리, 촉매, 분자 수송, 센서 등 다양한 응용 분야에서 뛰어난 성능을 보이는 소재를 개발하고 있습니다. 특히, 수소, 메탄, 이산화탄소 등 에너지 및 환경적으로 중요한 기체의 저장 및 분리 효율을 극대화하기 위한 MOF 구조 설계와 합성, 그리고 이들 소재의 실제 응용 가능성 평가에 주력하고 있습니다. 또한, 촉매 화학과 에너지·환경 분야에서 활용 가능한 기능성 다공성 소재의 개발에도 힘쓰고 있습니다. 전이금속촉매를 이용한 유기 반응 개발, 이산화탄소 고정화 및 전환, 수소 저장 및 방출, 액체 유기 수소 운반체(LOHC) 시스템 개발 등 다양한 촉매 및 에너지 관련 응용 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 환경 오염물질(중금속, 유기염료 등)의 선택적 흡착 및 분해, 나노입자 복합화, 전기화학적 센서 개발 등도 중요한 연구 주제입니다. 이온 및 분자의 이동과 전도 메커니즘 연구 역시 본 연구실의 핵심 분야입니다. MOFs, 유기 분자 다공성 소재, 복합체 등 다양한 플랫폼을 활용하여, 이온 전도성 향상, 전해질 소재 개발, 연료전지 및 이차전지 응용을 위한 소재 설계에 집중하고 있습니다. 다공성 구조 내에서의 이온 이동 경로, 구조적 변화에 따른 전도 특성 변화 등을 다양한 분석기법을 통해 규명하고 있습니다. 이외에도, 바이오자원 기반 나노소재, 환경 친화적 합성법, 고감도 센서 및 에너지 저장 장치 개발 등 미래 지속가능한 사회 구현을 위한 다양한 연구가 이루어지고 있습니다. 실험실 수준의 소재 합성 및 특성 분석을 넘어, 실제 산업적 응용 가능성 평가와 기술 이전까지 연계하여, 차세대 에너지 및 환경 소재 분야의 세계적 연구 거점으로 자리매김하고 있습니다.
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