이동현상은 화학공학의 핵심 분야로, 물질, 에너지, 운동량의 전달 과정을 다룹니다. 윤도영 연구실은 오랜 기간에 걸쳐 유체역학, 열전달, 물질전달 등 이동현상 전반에 대한 이론적·실험적 연구를 수행해왔으며, 다양한 산업 공정에서의 응용을 목표로 하고 있습니다. 특히, 다공성 매질 내에서의 자연대류, 이중확산 대류, 마랑고니 대류 등 복잡한 유동 현상에 대한 수치해석적 접근과 실험적 검증을 병행하고 있습니다. 연구실은 전산유체역학(CFD) 기법을 적극적으로 활용하여, 화학공정, 에너지 시스템, 환경설비 등에서 발생하는 다양한 유체 거동을 해석하고 최적화하는 연구를 수행합니다. 데이터센터 냉방 시스템, 배터리 냉각, 열교환기, 연료전지, 화재확산 방지 시스템 등 실제 산업 현장에서 요구되는 문제 해결을 위해 CFD 모델링과 실험을 결합한 융합 연구를 진행하고 있습니다. 이를 통해 시스템의 효율성 향상, 에너지 절감, 안전성 증진 등 실질적인 성과를 도출하고 있습니다. 또한, 최근에는 복합재료, 나노소재, 바이오센서 등 다양한 신소재의 유동 및 열전달 특성 분석에도 연구 범위를 확장하고 있습니다. 이러한 연구는 첨단 산업에서 요구되는 고정밀, 고효율 시스템 개발에 기여하며, 학계와 산업계 모두에서 높은 평가를 받고 있습니다.

윤도영 연구실은 에너지 및 환경공정의 첨단화와 지속가능성 확보를 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 고체산화물 연료전지(SOFC, SOEC), 수소저장 시스템, 폐기물 자원화, 대기오염물질 저감 등 친환경 에너지 및 환경기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 연료전지 및 수전해 시스템의 성능 해석과 최적화를 위한 수치모델링, 실험적 검증, 신소재 개발이 주요 연구 주제입니다. 환경 분야에서는 폐기물 처리, 대기오염물질 제거, 통합환경관리 등 실질적인 환경문제 해결을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 예를 들어, 폐 유기화합물 재활용을 통한 내화채움구조 개발, 황화수소 흡착제 및 분진포집 효율 향상, 오염물질 거동의 CFD 해석 등 다양한 프로젝트를 통해 환경오염 저감과 자원순환에 기여하고 있습니다. 또한, 통합환경관리 전문인력 양성 사업을 통해 차세대 환경전문가를 양성하는 데에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 연구는 에너지 효율 향상, 온실가스 저감, 자원순환 촉진 등 지속가능한 사회 구현에 필수적인 역할을 하며, 국내외 학술대회 및 산업계와의 협력 연구를 통해 실질적인 기술 이전과 사회적 파급효과를 창출하고 있습니다.

연구실은 전기화학적 바이오센서, 나노소재, 복합재료 등 신소재 기반의 융합기술 개발에도 활발히 참여하고 있습니다. 다중 효소 전극, HRP 고정화 바이오센서, 금속-탄소 나노복합체, 고방열 에폭시 복합체 등 다양한 신소재를 활용한 센서 및 기능성 소재 개발이 주요 연구 분야입니다. 이러한 연구는 의료, 환경, 에너지 등 다양한 분야에서 실시간 모니터링, 고감도 검출, 내구성 향상 등 혁신적 응용을 가능하게 합니다. 특히, 바이오센서 분야에서는 전기화학적 신호 분석, 효소 고정화, 나노입자 활용 등 첨단 기술을 접목하여, 글루코스, 과산화수소 등 다양한 분석 대상에 대한 고감도·고정밀 센서 개발을 추진하고 있습니다. 또한, 특허 등록 및 기술이전 사례를 통해 실용화 가능성을 높이고 있으며, 실제 산업 현장에서 요구되는 맞춤형 센서 솔루션을 제공하고 있습니다. 신소재 연구에서는 금속산화물-탄소 복합체, 고분자 광섬유, 세라믹 촉매 등 다양한 소재의 합성, 특성 분석, 응용 연구를 수행합니다. 이를 통해 차세대 에너지 저장장치, 환경정화 시스템, 고효율 열전달 소재 등 미래 산업을 선도할 수 있는 기반 기술을 확보하고 있습니다.