과제구성현황

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연구과제명 열 극한물성 시스템 연구

연구책임자

소속 기계공학과
전화 02-2123-2828
이메일 hhcho@yonsei.ac.kr
연구분야 나노열전, 포토닉 결정, 나노구조체, 초단열
공동연구자
  • 박형호(연세대학교), 류원형(연세대학교), 손재성(울산과학기술대학교), 김종학(연세대학교), 김경민(한국지역난방공사)
연구목표 ■ 최종목표 : IR 스텔스 핵심원천기술, 초고효율 열에너지 변환/저장 핵심기술확보
- 기공구조상수 조절 초단열 특성 구현
- 마이크로/나노 메타구조기반 적외선 방사율 제어이론 정립 및 설계, 해석
- 엽록체 추출액기반 태양복사열 에너지 변환특성 연구
- 가지형 공중합체기반 미소에너지 하베스팅 야누스 소재 및 패턴공정 기술 개발
- 나노입자 소재 후보군 확립, 포노닉 결정의 밴드갭 제어 이론 및 설계 변수 정립
- Multi-scale 구조 표면 제작 기술 확보, wicking 현상 이론 정립 및 설계인자 도출
- 기포 거동 분석 기법 확립, 표면 형상 제작 기법 확립

연구내용 ■ IR 스텔스 핵심원천기술
- 기공 구조상수의 조절인자 이론 정립, 파장 대역에 따른 적용 가능 재료의 이론적 접근
- 조절 인자별 단열영향 실험적 확인
- 열 극한물성 기반 적외선 대역 투과, 반사, 흡수(방사) 제어 이론 정립
- 적외선 물성 제어 형상 수집 및 equivalent-circuit theory 확립
- 정립된 이론, circuit theory, 시뮬레이션을 통한 설계 변수 확립

■ 초고효율 열에너지 변환 핵심기술
- Photosynthetic complex 멤브레인 추출 공정개발 및 안정화, 전극 표면 부착 기술 연구
- Photosynthetic complex 멤브레인 광합성 전자 기반 구축
- 저가의 자기조립 가지형 공중합체 설계 및 합성, 야누스 나노구조체 원천 소재 개발
- 미소에너지 하베스팅 능동형 소자 효율 증대
- 나노구조 포노닉 결정 아키텍쳐링을 위한 단위 나노입자 빌딩 블록의 소재 후보군 확립
- 나노구조 포노닉 결정의 포노닉 밴드갭 제어 이론 및 설계 변수 정립

■ 초고효율 열에너지 저장 핵심기술
- Dimple, protrusion 등의 매크로 구조 및 마이크로/나노 범위의 multi-scale 열교환 시스템 설계 기술 확보, 열교환 표면에서의 유동 가시화 측정 시스템 구축 및 분석 기법 확보
- 효율적 에너지 수송을 위한 wiking 개선 설계 인자 도출
- 정량적 기포 가시화 측정 시스템 구축 및 분석 이론 확립
- MEMS 기술 기반 Micro/Nano 구조 표면 설계 및 제작 기법 확립
- 표면 형상 제어에 따른 기포 거동 이론 정립 및 설계 인자 도출

기대효과 ■ 기술적 측면
- 원천기술 노하우가 철저히 비공개 되어있는, 적외선 스텔스 핵심원천기술 확보
- 새로운 에너지 하베스팅 소자 원천기술확보, 폐열에너지 환원 등 친환경 기술 기대
- 열 에너지/수송, 열관리 시스템 분야의 기술을 획기적으로 발전

■ 경제, 산업적 측면
- 고유 스텔스 기술확보는 국가 안보적 이점과 함께 기술료 절감효과
- 에너지 디바이스와의 결합을 통한 다양한 시장 창출
- 차세대 전기에너지 생산기술을 통해 새로운 산업 및 일자리 창출
- 냉각수 절감을 통한 소모비용감소

논문

번호 제목 년도 단계
19 Bimodal porous TiO2 structures templated by graft copolymer homopolymer blend for dye-sensitized solar cells with polymer electrolyte 201612 2단계 1차년도
18 Patterned Nanowire Electrode Array for Direct Extraction of Photosynthetic Electrons from Multiple Living Algal Cells 201609 2단계 1차년도
17 Hierarchical growth of TiO2 nanosheets on anodic ZnO nanowires for high efficiency dye-sensitized solar cells 201609 2단계 1차년도
16 Scalable and bendable organized mesoporous TiN films templated by using a dual-functional amphiphilic graft copolymer for solid supercapacitors 201608 2단계 1차년도
15 Synthesis and application of PEGBEM-g-POEM graft copolymer electrolytes for dye-sensitized solar cells 201607 2단계 1차년도
14 The Effect of Mesoporous Structure on the Thermoelectric Properties of Nonstoichiometric La-Doped SrTiO3 201603 1단계 2차년도
13 Oxygen deficiency dependent thermoelectric properties of mesoporous La0.7Sr0.3MnO3-x 201603 1단계 2차년도
12 Amphiphilic block-graft copolymer templates for organized mesoporous TiO2 films in dye-sensitized solar cells 201601 1단계 2차년도
11 Worm-like mesoporous TiO2 thin films templated using comb copolymer for dye-sensitized solar cells with polymer electrolyte 201512 1단계 2차년도
10 A shape- and morphology-controlled metal organic framework template for high-efficiency solid-state dye-sensitized solar cells 201511 1단계 2차년도
9 Route to the Smallest Doped Semiconductor: Mn2+-Doped (CdSe)13 Clusters 201510 1단계 2차년도
8 A triple-layered, hierarchical 1D core–shell nanostructure with a plasmonic Ag octahedral core for use in solid-state dye-sensitized solar cells 201509 1단계 2차년도
7 Facile, Nonhydrothermal, Mass-Producible Synthesis of Mesoporous TiO2 Spheres for Dye-Sensitized Solar Cells 201508 1단계 1차년도
6 Enhancement of the O2 gas sensing properties of mesoporous Sr0.9La0.1TiO3 films by increasing the pore connectivity 201507 1단계 1차년도
5 Three-Dimensional Rapid Prototyping of Multidirectional Polymer Nanoprobes for Single Cell Insertion 201507 1단계 1차년도
4 The effect of MWCNTs on the electrical properties of a stretchable carbon composite electrode 201506 1단계 1차년도
3 Plasmonic, interior-decorated, one-dimensional hierarchical nanotubes for high-efficiency, solid-state, dye-sensitized solar cells 201505 1단계 1차년도
2 Synthesis of mesoporous La0.7Sr0.3MnO3 thin films for thermoelectric materials 201505 1단계 1차년도
1 Well-Organized Meso-Macroporous TiO2/SiO2 Film Derived from Amphiphilic Rubbery Comb Copolymer 201504 1단계 1차년도

특허

번호 산업재산권명 출원/등록 국가 년도 단계
9 레이더-적외선 영역 흡수율-방사율 제어 복합 구조 1 20160902 2단계 1차년도
8 리튬이온 전지용 음극 활물질 및 그 제조방 1 20151111 1단계 2차년도
7 백린 화합물을 이용한 인듐 포스파이드 양자점 및 인듐 포스 파이드 아연황셀레늄 코어 쉘 양자점의 제조방법 1 20150710 1단계 1차년도
6 크로스바 어레이 구조의 저항변화 메모리에 적용가능한 다층 박막 구조 및 상기 다층 박막 구조를 이용한 저항 변화 메모리 1 20150602 1단계 1차년도
5 표면 기능성 복합 코팅막의 제조방법 및 상기 방법을 이용하여 제조된 표면 기능성 복합 코팅막 1 20150602 1단계 1차년도
4 다공성 중공 이산화티타늄 나노입자를 포함하는 이산화탄소 분리막 및 이의 제조방법 2 20150326 1단계 1차년도
3 테일러 괴틀러 와류를 이용한 마이크로 믹서 및 그 제작방법 2 20150310 1단계 1차년도
2 다중관형 이산화탄소 포집장치 2 20141223 1단계 1차년도
1 파노라마 선루프 유리패널의 파손 방지용 버퍼층, 이를 포함하는 유리패널 및 이의 제조방법 1 20140912 1단계 1차년도

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