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NECEL

한국과학기술원 원자력 및 양자공학과 정용훈 교수

NECEL(원자력 에너지 변환 및 전기화 연구실)은 원자력 및 양자공학 분야에서 세계적 수준의 연구를 수행하는 KAIST 소속 연구실로, 원자력 에너지의 효율적 변환, 안전성 강화, 그리고 미래 에너지 시스템 혁신을 목표로 다양한 융합 연구를 진행하고 있습니다. 본 연구실은 원자력 기반 수소 생산, 혁신형 원자로 안전성 및 열수력 한계 해석, 원자력 담수화 및 에너지-물 융합 시스템 등 첨단 연구 분야에서 국내외를 선도하고 있습니다. 특히, 하이브리드 황 공정(Hybrid Sulfur, HyS) 및 Once-through Hybrid Sulfur(Ot-HyS) 공정을 통한 원자력 기반 수소 생산 기술 개발에 집중하고 있으며, 이를 통해 고효율·저비용의 친환경 수소 생산이 가능함을 실험 및 시뮬레이션을 통해 입증하였습니다. 이러한 기술은 미래 에너지 전환과 탄소중립 실현에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대되며, 수소 경제 활성화와 전력 저장, 산업용 연료 등 다양한 응용 분야로 확장되고 있습니다. 또한, 차세대 원자로(Generation IV), 소형모듈원자로(SMR), 해양용 원자로 등 혁신형 원자력 시스템의 안전성 확보와 열수력 한계 극복을 위한 실험적·이론적 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 임계열유속(CHF) 실험, 나노유체 및 표면 개질을 통한 열전달 성능 향상, 수동 잔열제거계통(PRHRS) 및 외벽냉각(ERVC) 등 다양한 안전계통의 설계 및 해석, 그리고 인공지능 기반 해석 기법 개발 등 첨단 융합 연구를 통해 원자력의 본질적 안전성 향상에 기여하고 있습니다. 원자력 에너지의 사회적 활용 확대를 위해 해수 담수화, 축전 탈이온화(CDI) 등 에너지-물 융합 시스템 개발에도 앞장서고 있습니다. 원자력 발전소의 잉여 열을 활용한 저온 담수화, CDI 기반 에너지 효율적 담수화, 해양용 원자로와 연계한 식수 공급 시스템 등은 미래 물 부족 문제 해결과 지속가능한 사회 구현에 중요한 역할을 할 것입니다. 연구실은 이외에도 방사성 물질 제거용 자성 나노입자, 원전 중대사고 완화 기술, 고온·고압 환경에서의 신소재 적용, CFD 및 시스템 해석 코드 개발, 인공지능 기반 디지털 트윈 등 다양한 융합 연구를 수행하고 있습니다. 국내외 산학연 협력 및 대형 국책과제 수행을 통해 실용화 및 산업화 기반을 강화하고 있으며, 다수의 특허, 논문, 국제학술대회 발표, 산학협력 성과를 축적하고 있습니다. 앞으로도 NECEL은 원자력 에너지의 새로운 패러다임을 제시하고, 안전하고 지속가능한 미래 에너지 시스템 구축을 위한 핵심 기술 개발에 매진할 것입니다. 이를 통해 국가 에너지 안보, 탄소중립, 글로벌 에너지·물 복합 위기 대응 등 사회적 요구에 적극 부응하고, 차세대 원자력 인재 양성 및 학문적·산업적 발전에 기여할 것입니다.

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