윤진원 연구실
환경·에너지공학부 미래에너지공학전공 윤진원
윤진원 연구실은 환경에너지공학부 소속으로, 열 및 물질 전달 현상을 기반으로 한 연료전지, 개질기, 수전해 시스템 등 미래 에너지 기술의 핵심 분야를 연구하고 있습니다. 연구실은 연료전지 시스템의 열관리, 개질기 설계 및 최적화, 그리고 수소 생산 및 활용 기술을 중심으로 다양한 실험적·수치적 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 메탄올 및 메탄 개질기, 수소 연료전지, 하이브리드 발전 시스템 등에서의 열 및 물질 전달 특성 규명과 시스템 효율 향상을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다.
연구실은 수전해 시스템의 내구성 향상과 효율 극대화를 위한 다상 유동 가시화, 미세기포 유동 특성 분석, 냉각 시스템 최적화 등 수소 에너지 시스템의 핵심 기술 개발에도 집중하고 있습니다. PEM 및 알칼라인 수전해 시스템의 실험적 분석과 HILS 기반 동특성 평가, 그리고 수소 연료전지 차량 및 친환경 선박 등 다양한 응용 분야에서의 냉각 및 열관리 기술 개발이 주요 연구 주제입니다. 이러한 연구는 실제 산업 현장과 연계된 산학협력 프로젝트와 정부과제, 그리고 관련 특허 출원으로 이어지고 있습니다.
연구실은 다수의 국내외 학술지 논문, 특허, 학술대회 발표를 통해 연구 성과를 활발히 공유하고 있으며, 미래 에너지 시스템의 고효율화와 친환경화에 기여하고 있습니다. 또한, 다양한 산학협력 및 정부 지원 과제를 수행하며, 산업 현장에 적용 가능한 실질적인 기술 개발에 힘쓰고 있습니다. 연구실의 연구 성과는 국내외에서 인정받아 다수의 우수논문상, 학술대회 발표상 등을 수상하였으며, 관련 분야의 기술 발전을 선도하고 있습니다.
윤진원 연구실은 앞으로도 열 및 물질 전달, 수전해, 수소 에너지 시스템 등 환경에너지공학 분야의 핵심 기술 개발을 통해 지속 가능한 미래 에너지 사회 구현에 앞장설 것입니다. 연구실은 창의적이고 실용적인 연구를 바탕으로, 차세대 에너지 시스템의 효율성 향상과 친환경화, 그리고 산업 현장 적용을 위한 실질적인 기술 혁신을 지속적으로 추구하고 있습니다.
열 및 물질 전달을 기반으로 한 연료전지 및 개질기 시스템 연구
윤진원 연구실은 열 및 물질 전달 현상을 기반으로 연료전지와 개질기 시스템의 성능 향상에 중점을 두고 있습니다. 연료전지 시스템은 친환경 에너지 생산의 핵심 기술로, 효율적인 열 관리와 물질 전달이 시스템의 안정성과 효율성에 결정적인 역할을 합니다. 연구실에서는 다양한 연료전지(특히 PEMFC, SOFC 등)와 개질기 시스템의 열 및 물질 전달 메커니즘을 심층적으로 분석하고, 이를 바탕으로 시스템의 최적화 방안을 모색하고 있습니다.
특히, 메탄올 및 메탄 개질기, 수소 연료전지, 그리고 하이브리드 발전 시스템에서의 열전달 및 반응 특성에 대한 실험적·수치적 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 다양한 운전 조건과 시스템 구조에 따른 열 및 물질 전달 특성을 규명하고, 이를 통해 효율적인 에너지 변환 및 환경 친화적 시스템 구현을 목표로 하고 있습니다. 또한, 열교환기, 증기 발생부, 쉘앤튜브 구조 등 다양한 열관리 장치의 설계와 성능 평가도 중요한 연구 주제입니다.
이러한 연구는 실제 산업 현장에 적용 가능한 기술 개발로 이어지며, 관련 특허 출원과 기술이전, 산학협력 프로젝트로도 확장되고 있습니다. 연구실의 성과는 국내외 학술지 논문, 특허, 학술대회 발표 등으로 활발히 공유되고 있으며, 미래 에너지 시스템의 고효율화와 친환경화에 기여하고 있습니다.
수전해 및 수소 에너지 시스템의 다상 유동 및 냉각 기술 개발
윤진원 연구실은 수전해 시스템과 수소 에너지 시스템의 핵심 기술인 다상 유동 및 냉각 기술 개발에 집중하고 있습니다. 수전해 시스템은 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 친환경 에너지 변환 기술로, 효율적인 수소 생산과 시스템의 내구성 확보를 위해서는 미세기포 유동, 열 및 물질 전달, 냉각 시스템의 최적화가 필수적입니다. 연구실에서는 알칼라인 및 PEM 타입 수전해 시스템의 다상 유동 가시화, 미세기포 발생 및 수송 특성, 그리고 냉각 시스템의 동적 예측 및 최적화에 관한 실험적·수치적 연구를 수행하고 있습니다.
특히, 수전해 시스템의 내구성 향상과 효율 극대화를 위한 HILS(하드웨어 인 더 루프 시뮬레이션) 실험, 스택 전압·전류·온도에 따른 수소 발생 특성 분석, 그리고 냉각 유량 최적화 연구가 주요한 연구 주제입니다. 또한, 수소 연료전지 차량 및 친환경 선박 등 다양한 응용 분야에서의 냉각 및 열관리 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 연구는 실제 산업 현장과 연계된 산학협력 프로젝트와 정부과제, 그리고 관련 특허 출원으로 이어지고 있습니다.
연구실의 다상 유동 및 냉각 기술 개발은 수소 에너지 시스템의 신뢰성 및 효율성 향상에 크게 기여하고 있으며, 미래 수소 경제 실현을 위한 핵심 기반 기술로 자리매김하고 있습니다. 또한, 국내외 학술대회 및 논문 발표를 통해 연구 성과를 적극적으로 공유하고 있습니다.
1
Performance and Efficiency Evaluation of a Secondary Loop Integrated Thermal Management System with a Multi-Port Valve for Electric Vehicles
배재현, 한재영, 윤진원
Energy, 2024
2
Cooling Strategy Optimization of Cylindrical Lithium-Ion Battery Pack via Multi-Counter Cooling Channels
윤진원, 전현창, 홍석무, 한재영
Energies, 2023
3
Development of a 470-Horsepower Fuel Cell-Battery Hybrid Xcient Dynamic Model Using SimscapeTM
윤진원, 윤상현, 한재영
Energies, 2023
2
[이관][3차년도]알칼라인 수전해용 미세기포를 포함한 다상 유체 유동 가시화
3
[산] 다종 차체부품 제조를 위한 가변형 스마트 제조 기술 개발(2차년도)