전남대학교 G-LAMP 사업단

총괄과제B (고효율 신재생 에너지변환 연구)

태양광, 풍력, 수력 등 재생가능한 자연 에너지를 인류의 미래에너지(연료, 전기)로 고효율 변환 신재료 및 방법론 개발

연구과제명 고효율 신재생 에너지변환 연구

총괄 책임자

서정숙 / LAMP전임교원

연구분야 (세부분야) 전기화학 (광전기화학)

연구목표

태양광, 풍력, 수력 등 재생가능한 자연 에너지를 인류의 미래에너지(화학연료, 전기에너지 등)로 고효율적 변환시킬 수 있는 신재료 및 방법론을 개발하고자 함

· 물리/유기/무기/생화학 재료를 바탕으로 신재생 에너지변환 신물질 디자인

· 수치계산/시뮬레이션을 통해 신재생 에너지변환에 효율적인 신물질 및 방법론 제시

연구 내용

연구내용의 창의성 본 과제는 에너지변환 효율을 높이기 위해 기존에 존재하지 않는 신재료 디자인과 방법론을 제시하기 때문에 매우 창의적이며, 분야별 융합 공동연구로 학문간 경계를 없애며 다학제적 새로운 접근법을 제시해야 하므로 도전적이라 할 수 있음

총괄과제의 주요 연구내용 기재

· 태양광 해수 분해 반응의 생성물 결정 및 정량분석을 통한 분리 기술 협업. 반응 메커니즘 해석을 위해 전기화학적/물리화학적 분석, 이론적 시뮬레이션 협업.

· 압전기 원리의 물리/화학적 공동연구, 빅테이터 융합학과와 인공지능 방법론에 대한 공동연구.

· 자연 모방 기술, 자연 모방 물질 합성에 관한 유기합성-생화학 분야와 신재생 에너지 생산과 관련된 에너지 분석-측정 협업.

· 신재생 에너지 변환하는 물질, 방법론을 새롭게 개발하고, 미래에너지로 변환 응용 연구 협업.

세부 연구과제별 주요 연구내용

B-1

서정숙 교수님

태양광 해수 분해 고활성 및 메커니즘 연구 그린수소 생산을 위한 페로브스카이트 금속산질화물의 합성 디자인과 표면 수정을 통해 태양광 해수 분해 시스템의 활성 및 안정성 향상

B-2

설윤창 교수님

재생가능한 에너지의 수확 효율성 향상 연구

친환경 및 재생가능한 에너지의 수확 효율을 높이기 위해서, 유체-구조체 상호작용 시뮬레이션을 통한 변위 또는 변형 기반의 에너지 변환 메커니즘의 수리적 원리 탐구 및 차세대 고효율 개발 도움

B-3

Jacopo Tessarolo 교수님

광 포집용 배위결합기반 초분자체의 합리적 조립 연구 Set-up metal-mediated self-assembly strategies to combine electron donors and acceptors for light-harvesting, charge separation and, dye-sensitized solar cells.

B-4

유성현 교수님

자연 모방 기술을 활용한 신재생 에너지 생산 연구 자연 모방 기술 및 자연 모방 물질을 활용하여 신재생 에너지를 높은 효율로 생산하는 시스템을 제시

기대효과

01 신재생에너지 변환 재료 및 방법론에 대한 원천기술을 확보할 수 있음.

02 신물질 및 방법론 개발 결과로 국제적 학술지 논문 발행 및 관련 특허를 등록할 수 있음.

03 물질 개발에 앞서 수치 실험을 통해 예측가능하므로 예산 절감 및 새로운 에너지원 확보에 도움

04 디바이스의 최적화뿐만 아니라 생산단가 절감으로 경제적 이익과 더불어 미래 에너지시스템으로 산업적 전환효과가 클 것으로 기대됨.