성균관대학교 공과대학 화학공학부
HOME ENGLISH
 
 
에너지기술 HOME연구에너지기술
에너지 기술 Energy Technology
에너지 기술은 여러 학문분야가 관련된 영역으로 에너지의 효율적이고 안전한 추출, 사용, 저장, 이송, 변환에 관한 학문임. 화학공학은 이러한 에너지 기술 분야에서 중추적인 역할을 하고 있음. 성균관대학교 화학공학부의 에너지 기술에 대한 연구는 탄화수소 및 태양광을 활용한 수소제조, 태양광 에너지로부터 전기를 생산하는 태양전지, 수소 또는 알코올로부터 전기를 생산하는 연료전지, 전기에너지를 효율적으로 저장할 수 있는 리튬이차전지 및 커패시티 등 다양한 연구분야에서 세계 탑 수준의 연구성과를 도출하고 있으며 최근 국제적으로 에너지의 무기화가 진행됨에 따라 화학공학은 국가 안보와 직결되는 매우 중요한 역할을 하고 있다.
 
촉매공학
에너지공학
고분자물리 및 응용
다상유동 및 분체 공학
에너지촉매
미세유체 및 코팅공정
에너지 저장 및 환경 소재
촉매공학
주요연구분야
새로운 촉매의 개발과 활용에 관한 연구, 특히 수소 생산, C1 화학 및 에너지 관련 촉매 등
고온을 이용하는 산화물의 환원-산화(메탄 개질-물 분해)에 의한 수소 생산
탄화수소 분해에 의한 CO2 방출 없는 수소 생산을 위한 카본블랙 촉매
1. 카본블랙 촉매 상에서 메탄과 에탄의 열-촉매 분해에 의한 수소 생산
카본블랙 촉매는 안정된 활성을 보였고, 메탄과 에탄을 효과적으로 분해하여 CO2의 방출 없이 수소를 생산하였다. 아래 왼쪽 그림은 1023 K에서 에탄을 분해할 때 카본블랙의 비표면적에 따른 에틸렌 선택도, 메탄 선택도 및 수소 수율을 나타내었는데, 비표면적이 커짐에 따라 메탄 선택도는 별 변화 없지만 에틸렌의 선택도가 감소하면서 수소 수율이 증가함을 보여준다.

2. 메탄의 분해 시 카본블랙의 활성점 위의 아세틸렌 화학흡착 모델
이 모델에 의하면 메탄의 분해에 의해 탄소가 침적되더라도 아래 오른쪽 그림과 같이 중간체인 아세틸렌 구조의 중간체를 거쳐 침적이 진행되므로 활성점의 수가 일정하게 유지됨을 보여준다.


고온에서 산화물의 환원-산화(메탄개질-물분해) 사이클에 의한 수소 생산
고온의 집열 태양열을 이용하여 수소를 생산하기 위해 적절한 산화물을 선택하여 메탄개질에 의한 환원과 물분해에 의한 산화사이클을 반복 수행하는 연구를 수행한다. 첫 단계에서는 합성가스가, 두 번째 단계에서는 수소가 생산된다. CeO2, WO3, NiFe2O4 등의 산화물을 ZrO2에 담지 시킨 시료가 여러 번의 반복 수행에도 탄소의 침적 없이안전한 성능을 보이는 적절한 조업조건을 탐색하고, 합성가스 및 수소의 수율을 향상시키는 시료 제조법을 연구한다.
 
 
 
성균관대학교footer_logo