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신헌용 연구실
서울과학기술대학교 화공생명공학과 신헌용 교수
Phase equilibrium
Vapor–liquid equilibrium
Thermodynamic modeling
연구 영역
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신헌용 연구실

서울과학기술대학교 화공생명공학과 신헌용 교수

신헌용 연구실은 화공열역학 관점에서 phase equilibrium과 supercritical fluid 거동을 해석하고, 공정 설계에 필요한 열역학 파라미터를 실험과 상관 모델로 확보하는 연구를 수행합니다. CO2 관련 고압 상거동을 Lewis acid-base 상호작용과 용매화 개념으로 분석하고, DEA 같은 흡수제 수용액의 VLE를 측정하여 NRTL 및 초과체적 상관식으로 모델링합니다. 또한 공비혼합물 분리에는 그린 용매 적합성 평가와 VLE-머신러닝 연계를 적용하는 방식으로 분리 공정 의사결정을 지원합니다. 이와 더불어 액화수소 핵심부품에 대한 성능검사 기술과 안전 기준 개발 과제를 수행하여 극저온 공정 적용성 검증도 병행합니다.

Phase equilibriumVapor–liquid equilibriumThermodynamic modelingSupercritical CO2Lewis acid–base interaction
대표 연구 분야
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고압 조건에서 CO2-알칸올 상거동 및 상평형 상호작용 규명 thumbnail
고압 조건에서 CO2-알칸올 상거동 및 상평형 상호작용 규명
Phase behavior of CO2–alkanol systems under high pressure
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
3
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1
Article
|
·
인용수 8
·
2025
Assessing suitability of glycerol-derived green solvent for the separation of n-hexane + ethanol azeotropic mixture, accompanied by VLE studies using machine learning
Anshu Sharma, Bong‐Seop Lee, Hun Yong Shin
IF 5.2 (2025)
Journal of Molecular Liquids
https://doi.org/10.1016/j.molliq.2025.127003
Hexane
Ethanol
Glycerol
Chemistry
Solvent
Chromatography
Extractive distillation
Organic chemistry
2
Article
|
인용수 0
·
2023
Vapor Liquid Equilibrium of Aqueous Diethanolamine Solution for Carbon Dioxide Capture Processes
Hun Yong Shin, Jin Ho Kim
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
목적: 이산화탄소(CO<sub>2</sub>)와 황화수소(H<sub>2</sub>S)와 같은 산성가스는 지구온난화를 유발하며, 주로 화학 공정에서 생성된다. 산성가스를 저감하기 위한 기술로는 후연소 포집(post-combustion capture) 공정이 대표적이다. 이산화탄소 흡수 과정에 주로 사용되는 수용액 알칸올아민(aqueous alkanolamine) 용액은 가장 대표적인 화학적 흡수제이다. 기-액 평형(vapor-liquid equilibrium)에 대한 열역학 데이터는 공정 설계 및 운전의 경제성에 중요하다. 본 연구에서는 이차 아민(secondary amine)인 DEA가 이산화탄소 흡수 공정에 사용될 수 있도록, 물+DEA의 기-액 평형 데이터를 측정하여 새로운 이산화탄소 흡수 공정을 설계하는 데 활용하고자 한다. 방법: 물+DEA(diethanolamine) 혼합물의 기-액 평형 데이터를 HSGC(Headspace Gas Chromatography)를 사용하여 393.15 K의 등온 조건에서 측정하였다. 결과 및 고찰: 측정된 기-액 평형 데이터는 활동도 계수 모델(activity coefficient model)인 NRTL로 상관되었다. 또한 흡수제 혼합물에 대한 추가 열역학 데이터로서, Anton Paar DMA4500 밀도계(density meter)를 사용하여 303.15 K부터 333.15 K까지의 온도에서 DEA 수용액 혼합물의 밀도를 측정하였다. 측정된 혼합물 밀도 데이터를 초과부피(excess volume)로 변환하였으며, 초과부피 데이터는 Redilchi-Kister-Muggianu 방정식으로 상관하였다. 측정된 물+DEA 기-액 평형 데이터를 이용하면 이산화탄소 흡수 공정의 설계 비용 및 운전 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.
https://doi.org/10.4491/ksee.2023.45.2.119
Diethanolamine
Alkanolamine
Chemistry
Carbon dioxide
Acid gas
Aqueous solution
Vapor–liquid equilibrium
Water vapor
Absorption (acoustics)
Hydrogen sulfide
3
Article
|
·
인용수 13
·
2021
Effect of Lewis acid-base complexes between CO2 and alkanols on phase behavior at high pressure
Byung Heung Park, Hun Yong Shin, Bong‐Seop Lee
IF 8.321 (2021)
Journal of CO2 Utilization
https://doi.org/10.1016/j.jcou.2021.101680
Chemistry
Lewis acids and bases
Solvation
Supercritical fluid
Intermolecular force
Hydrogen bond
Interaction energy
Acceptor
Base (topology)
Solvent
최신 정부 과제
7
과제 전체보기
1
2022년 3월-2025년 12월
|2,880,601,000
액화수소 핵심부품 성능검사 기술/안전 기준 개발
o 극저온(-253℃) 액화수소 사용환경에서 액화수소 전주기 핵심부품*의 압력/ 온도/유량 등 안전성 검증을 위한 성능검사 기술개발/환경시험을 통한 안전기준마련 및 제도화 - 액화수소 핵심부품 안정성평가 및 검사(검증기법) 기술 개발 - 극저온 액화수소 평가 기반설비 구축 - 실증시험 기반의 검사 기준 개발 및 제도화*핵심부품 : 펌프, 기화기(열교환기포함...
액화수소
액화수소 기술
극저온 설계
인증시험
실증평가
2
주관|
2022년 3월-2025년 12월
|1,232,800,000
액화수소 핵심부품 성능검사 기술/안전 기준 개발
본 과제는 액화수소용 밸브·긴급차단장치·펌프·기화기 등 핵심부품의 극저온(최대 -253℃)·초고압(100MPa급) 안전성능을 검증할 검사장비와 평가 기반을 마련하는 연구임. 연구 목표는 액화수소 핵심부품 국내외 기준 및 시험절차를 조사하고, 극저온 분야 협의체와 센터 장비 배치 개념설계를 통해 검사장비를 개발하는 데 있음. 연구 내용은 밸브류/펌프·기화기 검사항목·설계 인자 분석, 내압·기밀·작동·유량 안전성능 검사장비 개념설계, 열교환 예측 DB 및 Cool-down부 열역학 모델, 유동 전산모사 기반 확보, 극저온 샤르피 충격시험기 구축 기초자료 수집 등임. 기대효과는 신뢰성 확보된 평가기술로 안전성과 내구성능이 보장되는 부품 개발과 국제표준 선점, 수소 경제 실현 기여임.
액화수소
액화수소 기술
극저온 설계
인증시험
실증평가
3
주관|
2022년 3월-2025년 12월
|2,096,477,000
액화수소 핵심부품 성능검사 기술/안전 기준 개발
본 과제는 액화수소 인프라 핵심부품(밸브, 긴급차단장치, 안전밸브, 펌프/기화기)의 성능과 안전성을 극저온·초고압 조건에서 검사할 수 있는 시험장비·연계기술을 개발하는 연구임. 연구목표는 장비 배치 최적화를 위한 위험요인 분석 및 위험성평가, 장비 배치 레이아웃 상세 설계, 극저온·초고압 성능검사 방법론 도출과 안전성 확보 기술 구현에 있음. 핵심 연구내용은 HAZID/HAZOP 기반 위험요소 식별, 방호벽·모니터링실 등 시험테스트 벤치 상세설계, 극저온 대비 상온 압력시험 보정기법, 수소 열물성·유동 계산, 극저온 시스템 연계 방안 및 검사시료/계측 시스템 설계임. 기대효과는 신뢰성 확보된 평가기술로 액화수소 핵심부품 개발과 검사기준 확립을 지원하며, 안전성과 내구성 향상을 통해 수소경제 실현에 기여함.
액화수소
액화수소 기술
극저온 설계
인증시험
실증평가