연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야
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열 및 물질 전달 현상의 해석과 응용
이광훈 연구실은 열 및 물질 전달 현상의 근본적인 해석과 이를 다양한 공학 시스템에 응용하는 연구를 중점적으로 수행하고 있습니다. 열전달, 물질전달, 그리고 유체역학의 이론적 기반을 바탕으로, 실험적 및 수치해석적 방법을 활용하여 복잡한 열 및 물질 이동 현상을 정량적으로 분석합니다. 이를 통해 에너지 효율 향상, 시스템 최적화, 그리고 신재생에너지 시스템 설계 등 다양한 분야에 적용 가능한 해석 기법을 개발하고 있습니다. 특히, 열 및 물질 전달 현상은 수소 에너지 시스템, 연료전지, 열교환기, 극저온 저장용기 등 첨단 에너지 및 환경 시스템의 성능을 좌우하는 핵심 요소입니다. 연구실에서는 CFD(전산유체역학) 시뮬레이션, 실험적 검증, 그리고 이론적 모델링을 결합하여 실제 산업 현장에서 발생하는 다양한 문제를 해결하고, 새로운 설계 지침을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 산업계와의 협력을 통해 실질적인 기술 이전 및 상용화로 이어지고 있습니다. 더불어, 열 및 물질 전달 연구는 친환경 에너지 전환, 폐기물 자원화, 그리고 미래형 에너지 저장 시스템 개발에도 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실은 이러한 사회적 요구에 부응하여, 지속 가능한 에너지 및 환경 솔루션을 제공하기 위한 융합 연구를 활발히 전개하고 있습니다. 이를 통해 국가 에너지 정책 및 산업 발전에 기여하고, 차세대 공학 인재 양성에도 힘쓰고 있습니다.
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수소 에너지 및 극저온 시스템 기술 개발
이광훈 연구실은 수소 에너지의 생산, 저장, 운송, 활용에 이르는 전 주기적 기술 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 극저온 환경에서의 수소 저장 및 운송 기술, 수소 충전소의 동특성 해석, 액화수소 저장용기 단열 성능 향상 등 수소 인프라 구축에 필수적인 핵심 기술을 연구하고 있습니다. 최근에는 액화수소 충전소의 BOG(Boil-Off Gas) 재액화, 대용량 GM Cryocooler 개발, CO2 저장용기 단열 해석 등 다양한 국가 및 산업 프로젝트를 수행하며, 실질적인 기술 혁신을 이끌고 있습니다. 수소 에너지 시스템의 효율성과 안전성 확보를 위해, 연구실은 열 및 물질 전달 해석, CFD 기반의 수치 시뮬레이션, 실험적 검증을 병행합니다. 이를 통해 극저온 저장용기의 단열 구조 최적화, 수소 충전소의 열관리, 수소 연료전지의 성능 향상 등 다양한 응용 분야에서 우수한 연구 성과를 도출하고 있습니다. 또한, 관련 특허 출원 및 기술 이전을 통해 산업계와의 긴밀한 협력도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 친환경 에너지 전환과 탄소중립 실현에 기여할 뿐만 아니라, 미래형 모빌리티, 해양플랜트, 드론 등 다양한 첨단 산업 분야로의 확장 가능성을 보여주고 있습니다. 연구실은 국내외 학술대회 및 국제 협력 연구를 통해 글로벌 수소 에너지 기술 발전에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
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폐기물 자원화 및 촉매 열화학 공정
연구실은 폐합성목재, 폐플라스틱, 바이오매스 등 다양한 폐기물의 자원화 및 에너지화 기술 개발에도 선도적인 역할을 하고 있습니다. 특히, 촉매 열화학 공정을 활용한 수소 및 액상 연료 합성, 폐기물의 가스화 및 열분해, 바이오수소 생산 등 친환경 에너지 생산 기술을 중점적으로 연구하고 있습니다. 다양한 저비용 촉매 및 고효율 반응 시스템을 개발하여, 폐기물의 부가가치 향상과 환경오염 저감에 기여하고 있습니다. 이 과정에서 연구실은 촉매의 구조 및 조성 최적화, 반응 조건 제어, 열 및 물질 전달 해석 등 다각적인 접근을 통해 공정 효율을 극대화하고 있습니다. 최근에는 Zn, Mo, Ni 등 다양한 금속 촉매를 적용한 열분해 및 가스화 공정, 바이오차 및 활성탄 기반 촉매 개발, 그리고 실험 및 시뮬레이션을 통한 반응 메커니즘 규명에 집중하고 있습니다. 이를 통해 고순도 수소, 합성가스, 바이오연료 등 다양한 에너지 자원을 생산하는 데 성공하고 있습니다. 이러한 폐기물 자원화 연구는 지속 가능한 순환경제 실현과 환경 문제 해결에 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실은 정부 및 산업체와의 공동 연구, 대형 국책과제 수행, 기술 특허 출원 등 다양한 방식으로 연구 성과를 사회에 환원하고 있습니다. 또한, 관련 분야의 전문 인력 양성과 국제 협력 네트워크 구축에도 적극적으로 참여하고 있습니다.