환경촉매 연구실 (Environmental Catalysis Laboratory)에서는 초미세먼지 발생 저감을 위한 대기환경 오염 물질의 정화와 함께 친환경 에너지 효율 향상에 도움을 줄 수 있는 촉매 시스템 개발을 진행하고 있습니다. 환경촉매 기술은 여러 산업 현장 그리고 자동차 및 선박 등에서 배출되는 대기오염물질을 사전에 정화하여 화학적 결합으로 생성되는 독성 초미세먼지 발생 원인을 사전에 차단할 수 있으며, 공기질 환경 개선에 직접적으로 기여할 수 있는 연구를 수행 중입니다.

• 첨단 수처리와 환경 센싱
• 물 안보 연구실은 계속적으로 수중 중금속, 방사성 원소 및 비금속 물질을 포함하는 유해 오염물질 제거를 위한 첨단 수처리와 수질정화 연구를 수행하고 있습니다. 현재까지 단일 메탈 옥사이드 뿐만 아니라 바이 메탈 옥사이드, 멀티 메탈 옥사이드 및 코어셸 구조를 포함하는 다양한 모양, 구조, 구성, 크기의 메탈 옥사이드와, 탄소 기반 나노물질 (그래핀, 그래핀 옥사이드, 탄소 나노튜브)를 설계/개발하였고 유기물 코팅 전략을 통하여 사용처에 따른 목적형 표면 코팅을 구현하였습니다. 이를 통하여 첨단 수처리와 환경 센싱을 위한 특정 친화력을 증가시키고, 콜로이드 안정성을 확보합니다. 현재 물 안보 연구실은 이러한 차세대 나노 물질을 사용하여 최첨단 수처리와 수질정화 연구를 수행 중에 있습니다.
  • 공학적인 물질과 인류 발생적인 입자의 환경영향평가
  • 물 안보 연구실은 수계 내의 나노물질의 거동 및 나노물질의 콜로이드 안정성을 환경적 측면에서 평가를 수행하고 있습니다. 현재 나노물질에 대한 실생활의 적용과 그에 따른 산업계의 생산량은 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 별도의 정화 처리 없이 유입될 수 있는 나노물질의 환경 내 실제 거동과 환경영향평가의 중요성은 날이 갈수록 주목받고 있고, 반드시 수행되어야 합니다. 물 안보 연구실은 나노물질 조작 기술을 바탕으로 이상적으로 실험 변인을 조작할 수 있고, 이를 통해 더욱 근본적인 연구를 수행하고 있습니다. 또한 수계 내 나노물질에 대한 연구 경험을 바탕으로, 최근 문제가 되는 미세 플라스틱의 거동 및 환경평가에 대한 연구를 수행 중에 있습니다.

• 기후변화와 기후변동성(Climate Change & Climate Variability)
• 극한기후(Climate Extreme)
• 기후모델링(Climate modeling)
• 다양한 대응책 연구(mitigation & geoengineering)

에너지/환경 소재 연구실에서는 에너지/환경 문제 해결을 위한 소재 개발 및 공정 연구를 수행하고 있습니다. 소재 원천 연구를 바탕으로 에너지/환경 분야에의 다양한 응용 연구를 통해 기후변화에 대응할 수 있는 새로운 기술 개발에 주력하고 있습니다. 본 연구실의 중점 연구 분야는 결정결함화학 및 전기화학을 기반으로 한 연료전지, 청정 수소 생산, 이산화탄소 자원화, 메탄 고부가가치화, 전고체 배터리 등의 첨단 소재 개발 및 공정 기술 개발입니다. 이 외에도 반도체 DRAM, 전자파 흡수체, 바이오 세라믹 소재 등 세라믹에서의 결정결함화학이 응용 될 수 있는 분야의 연구 또한 수행 중에 있습니다.

• Nano-material incorporated membrane for fresh water and energy generation: Carbon nanotube blended UF membrane, Thin film nanocomposite (TFN) membrane, Layer-by-Layer membrane, etc
• Nano-architectured adsorbent for water purification and desalination: mesoporous materials for micro- and macro-molecular substances, adsorption desalination
• Nano-fibrous membrane and filter for water and air using electrospinning technique: air-filter for ultra-microparticles, support membrane for TFN, piezo-electric membrane for MBR
• Remediation for contaminated soil and groundwater using nanomaterials
• Water reuse and reclamation by natural purification
• Contaminant transport and Modeling through porous media and nanomaterials

지구물질과학 연구실에서는 열역학의 주요 요인인 압력과 온도를 조절하여 지구상에 존재하는 다양한 물질의 물리 및 화학적 변화를 알아보는 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실에서는 방사광 가속기 연구시설과 같은 최첨단 연구시설에서의 X-선 회절, 적외선 분광과 같은 연구 기법과 결정학적 지식을 바탕으로 하여, 다양한 온도 및 압력 조건에서의 물질의 구조적 변화 및 물성 변화에 대하여 이론 및 실험적으로 규명을 하는 것을 목표로 합니다. 극한환경조건에서의 물질의 구조 변화, 상전이, 물성 변화와 같은 물질에 대한 기초 연구를 바탕으로 지구과학과 같은 자연 과학 연구, 그리고 다양한 물질을 활용한 방사성 핵종 원소처리, 기체 포집, 신에너지물질 합성과 같은 환경공학 및 에너지 과학 분야를 아우를 수 있는 첨단 융합연구를 수행하고자 합니다