탄소중립대학원

• 수전해(Water Electrolysis)
• 이산화탄소 전기화학적 전환(Electrocatalysis for CO2 reduction)
• 전기화학 촉매반응 활용 질소화합물 전환 및 고부가화(Electrocatalytic N2/NOx conversion to valuable chemicals (i.e. ammonia, urea))
• 실시간 분석기술 활용 반응 중간체와 생성물 분석을 통한 반응 메커니즘 연구(In-situ Raman, ATR-FTIR, DEMS, online GC, HPLC, IC analysis)

• 전기화학 촉매 설계 및 합성 (Design and Synthesis of Electrocatalysts)
  - 수전해, CO2 변환, 바이오매스 분해 설계 (Catalysts for Water Electrolysis, CO2 conversion, Biomass Degradation and Valorization)
  - Polyoxometalate기반의 생체모방 전기화학 촉매 설계 (Polyoxometalate-based Electrocatalysts Inspired by Nature)
• 혁신적 전기화학 시스템 개발 (Development of Innovative Electrochemical Systems)
  - 전극의 젖음성 제어를 통한 전기화학 반응 효율 향상 (Enhancing Efficiencies of Electrochemical Reactions by Controlling Wettability of Electrodes)
  - 바이오매스를 이용한 저전압 수전해 시스템 및 연료전지 개발 (Developing Low-voltage Water Electrolysis Systems and Fuel Cells Using Biomass)
• 태양광-화학 에너지 변환 (인공광합성) 소자 설계 및 구현 (Design of Solar-to-Chemical Energy Conversion Devices)
  - 태양연료 생산을 위한 유무기 복합 광전극 및 광촉매 입자 설계 (Design of Organic/Inorganic Hybrid Photoelectrodes and Photocatalysts for Solar Fuel Production)
• 폐기물 e-리파이너리 (Waste e-Refinery)
  - 폐기물의 전기화학적 분해를 통한 고부가가치 분해산물 생성 (Production of Value-added Chemicals via Electrochemical Decomposition of Waste)

• 에너지 저장 및 변환장치를 위한 다공성 유기고분자 재료 합성
  (Synthesis of fused aromatic network polymers for energy conversion and storage devices)
• 탄소나노소재의 화학적 개질
  (Chemical modification of carbon nanomaterials)
• 암모니아 합성(Ammonia synthesis)

1) 동위원소 분리를 위한 결정성 나노 다공성 소재 / Nanoporous Materials for Isotope separation

2) 액화수소 자연기화 저감기술 / LH2 Boil-off reduction for Cryo-Tank

3) 물리적 흡착 기반 수소 및 메탄 저장 기술 / H2&CH4 Storage at RT through physisorption

4) 바이오 폐기물 기반 다공성 소재 생산 및 이를 활용한 이산화탄소 포집연구 / Exploiting bio-waste for separation & storage of greenhouse gas

5) 액화수소 생산을 위한 MOF의 자기열량효과 연구 / Magnetocaloric effect of MOFs for LH2 production

• Carbon nanomaterials: carbon nanotubes, graphene
• Single-molecule detection and identification
• Sensors for detection of chemical warfare agents
• Nanotechnology for mass spectrometry
• Nanotechnology for neuroscience

• Process simulation and design
• Scale-up
• Techno-economic analysis
• Numerical modeling
• Computational fluid dynamics
• Separation process
• Reaction engineering
• Business model
• Machine-learning
• Digital twin

• 인공광합성(Artificial photosynthesis)
• 광촉매(Photocatalysis)
• 태양광 수소(Solar hydrogen)
• 태양광 연료(Solar fuels)
• 태양광 배터리(Solar batteries)

• 그래핀, 광전기화학적 수소 생성, 산소 산화/환원 반응
  (Graphene, Photoelectrochemical (PEC) H2 generation, ORR/OER)
• 표면 증강 라만 분광학, 3차원 나노구조체, 슈퍼커패시터, 열전재료
  (SERS, 3D-Nanostructures, Supercapacitors, Thermoelectric materials)
• EUV용 반도체 포토레지스트 제작
  (Photoresist for EUV lithography)

• 금속 유기 골격체(Metal-Organic Framework)
• 제올라이트 모방 다공성 물질(Zeolitic imidazolate frameworks)
• 금속 유기 다면체(Metal-Organic Polyhedra)
• 다공성 물질(Porous material)
• 메타 물질(Meta-material)
• 데이터 사이언스(Data science)
• 탄소 중립(Carbon neutrality)
• 수소저장(Hydrogen storage)
• CO2 전환(CO2 conversion)
• AI/ML 기반 데이터 사이언스(Al/ML based data science)
• 로봇 기반 자동화 실험실(Robotic synthesis based autonomous lab)