연구분야
열공학 분야에서는 차세대 에너지 변환 및 이용에 관한 광범위한 연구를 수행한다. 1) 고효율/저공해 내연기관, 가스터빈 및 하이브리드 시스템 개발, 2) 연소 및 대체연료에 관한 실험과 시뮬레이션 연구, 3) 천연냉매를 이용한 친환경 냉난방 열펌프 시스템 개발, 4) 에너지 사용 및 온실가스 발생의 생애주기 분석 등을 수행하고 있다. 최근에는 마이크로/나노기술과 에너지기술을 융합하여 그래핀, 나노유체 등의 물질을 이용하는 광에너지 및 분자에너지 원천기술 개발을 수행하고, 기존의 화석연료 에너지 시스템과 경쟁할 수 있는 미래형 태양전지 및 연료전지 기술 개발, 연구도 진행하고 있다.
에너지 고갈과 환경오염 문제가 가시화된 현대사회에서 열에너지 시스템의 성능개선을 위한 연구 및 개발은 필연적이다. 본 연구실은 히트펌프 시스템, 전기자동차 통합열관리 시스템, 혼합 냉매 및 자연 냉매 활용 시스템 등의 다양한 열에너지 시스템에 대한 연구 개발을 진행하고 있다. 열에너지 시스템의 열적 거동을 분석하고, 성능 개선 및 효율 향상을 추구하고 있다.
레이저 분광학적 방법과 초고속 전자현미경을 이용하여 미시 에너지 (열, 전기) 전달 입자의 물리적 이동현상을 규명하고, 더 나아가 고효율 에너지 전달 물질 및 소자를 개발하는 연구를 진행한다. 구체적으로 유/무기 방열 소재의 열 전도 및 물성 분석, 복사 냉각 및 방열, 광전자 동역학 이미징에 관한 연구를 주로 수행하고 한다.
차세대 자동차 동력기술 개발을 위하여 연료전지, 열관리 시스템 등을 통해 수소전기차(FCEV) 및 전기차(BEV) 등의 친환경 자동차 신동력 시스템 연구를 진행하고 있다. 또한 CFD, 엔진 실험, 딥러닝 등을 통해 내연기관의 효율을 높이는 신연소 기술을 연구하고 있다.
비행 추친체 및 발전 시스템에 핵심적인 열유동 현상을 연구하고 이를 기반으로 극초음속 비행체 및 고성능 발전 시스템을 설계, 해석, 시험 한다. 추진 및 발전 시스템 연구에 필수적인 레이저 및 광계측 기술도 동시에 개발한다.
– 열역학
– 응용열역학
– 전과정평가 기계공학응용
– 고급열역학
– 에너지시스템모델링
탄소중립을 위한 방안의 하나로서 수소의 이용이 적극 검토되고 있다. 본 연구실은 수소를 이용하여 전기를 발생시키는 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) 성능을 향상시키고, 효율을 높이기 위한 연구를 진행하고 있다. 연료전지 공기 유로의 설계, 기체확산층 구배를 이용한 효율 향상, 기계학습을 이용한 연료전지 고장진단, 드론에 적용할 개방형 연료전지 개발 등을 수행하고 있다.
본 연구실은 이세상의 모든 전자기기를 웨어러블 전자소자 (wearable electronics) 형태로 구현하기위한 유연 (flexible) 및 신축성 (stretchable) 전자소자를 개발하며, 크게 (i) 다양한 나노물질들을 합성, (ii) 레이저 기반 저온 공정 개발, (iii) 다양한 전자소자들에 응용 하는 일련의 연구를 수행한다. 응용 분야로는 전자피부 (e-skin), 소프트 로봇, AI기반 유연 센서, 투명/신축성 전자소자, VR/AR 기기, 에너지 저장소자, 신재생에너지, 공기필터, 등에 적용한다.
CATD 연구실 에서는 Multi-Scale Multi-Dimensional(MSMD) 모델링 기법을 이용한 리튬이온전지(LIB)의 성능 및 수명 예측, 고체 산화물 연료전지의 효율적 계산을 위한 마이크로/CFD 해석 모델 등 연료전지와 배터리와 관련된 다양한 에너지 시스템에 대한 연구를 수행하고 있습니다.
열역학 (M2794.001100)
신에너지공학개론 (M3500.002300)
수소생산과 연료전지응용 (M3228.001200)
미래 에너지 변환 공학 (M2794.009900)
최해천 교수는 학부에서는 유체역학과 응용유체역학 수업을 통하여 유체역학에 대한 기본 지식을 가르치고, 대학원에서는 기계공학수치해석, 난류유동, 전산유체역학 수업을 통하여 난류와 수치해석에 대해 가르친다.
다상유동 및 유동가시화 연구실은 에너지, 환경, 생명체 현상 등 광범위한 영역에서 매우 중요한 다상유동을 실험적으로 측정하고 이론적 모델을 개발하여 기초적인 메커니즘에 대한 이해도를 높임과 동시에 다앙햔 응용분야로 확장하는데 초첨을 두고 있다. 주로 기체-액체, 고체-기체, 기름-물 2상유동에 관심을 가지고 있으며, 에너지, 원자력, 반도체공정, 메디컬, 해양방제, 미세먼지 등과 관련한 연구과제를 수행하고 있다.
학부 강의를 통하여 유체역학의 기본 이론을 다루며, 다양한 유속 및 유량 계측 기법들을 이용하여 유동 현상을 실험적으로 관측하는 방법을 배운다. 나아가 비행기 제트 엔진 및 발전용 가스터빈의 압축기 및 터빈 등 유체기계와 관련된 유동 및 설계 방법에 대하여 배운다. 대학원 과정에서는 비점성, 점성 유동을 포함한 여러 종류의 유동에 대하여 심화된 이론을 탐구한다.
재생에너지 변환연구실은 연료전지와 data-driven 프로그래밍 두 가지 분야의 연구를 수행하고 있습니다. 박막 셀의 제작 및 성능 분석을 통해 고체산화물 연료전지, 고분자 전해질 연료전지 등 다양한 연료전지 분야를 연구하고 있으며 연료전지 모델링, 연료전지 적용 시스템 설계 및 모델링과 실데이터를 활용한 AI 및 data-driven 관련 연구를 진행하고 있습니다.
