젊은과학자 소개

KIC News, Volume 23, No. 3, 2020 75 손희상(Hiesang Sohn)

광운대학교 화학공학과 부교수

서울시 노원구 광운로 99 광운대학교 비마관 709호 02-940-5772

hsohn@kw.ac.kr

[약력]

2001 서울대학교 화학생물공학부 학사

2003 서울대학교 화학생물공학부 석사

2003~2007 SK 케미칼 주임연구원

2011 University of California, Los Angeles (UCLA) 화학공학과 박사 2012~2014 Pennsylvania State University 박사후연구원

2014~2017 삼성전자 종합기술원 전문연구원(수석급)

2017~현재 광운대학교 화학공학과 부교수

[연구분야]

• 기능성 유/무기 나노복합구조체 • 나노촉매 및 기체저장 매체 • 전기화학적 에너지 저장/변환 소재 • 유연전자 소재 및 발열 복합체

[연구분야 소개]

본 연구실은 다양한 전자⋅에너지 소자 및 고성능 촉매에 적용 가능한 유/무기 나노 복합구조체 합성과 표면, 물리화학적 특성 연구를 진행하고 있다. 나노복합구조체 합성은 이론적 계산을 바탕으로 재료선정, 유닛블록(0~2D 나노구조체) 디자인 및 합성 후, 구조체의 형상, 조성, 및 구조를 조절해 소재-응용소자 간 구조-물성-공정-성능 관계를 규명하고, 성능 최적화⋅극대화를 진행한다. 또한, 개발된 나노복합체는 One-Source-Multi-Use 전략을 통해 다양한 응용처에 효율적으로 적용되고 있고, 구체적인 연구는 아래 와 같다.

우선 고효율 나노촉매 개발을 위해 다양한 나노구조체의 bulk, 표면, 계면 물성연구, 기상과 액상반응에 서 촉매성능평가를 진행하고 있다. 기상 화학반응 및 촉매연구에서 백금족 원소(Pt, Pd, Rh 등)의 사용량 저감 및 촉매성능 향상과 새로운 구조/조성의 비백금족 원소(전이금속, 세라믹 및 탄소 등) 기반 촉매개발 통해 반응효율 및 선택성 향상연구를 진행하고 있다. 또한, 광촉매 및 연료전지 촉매와 같은 액상반응 촉매 도 함께 개발 중이며, 기존 TiO₂ 및 백금계 재료 대체 및 성능향상(광효율, 안정성, 재사용성)을 위해 반도 체 및 합금/복합체기반 촉매를 중심으로 개발 및 적용하고 있다. 이와 함께 다공성 나노복합체(금속, 탄소

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복합체 등)에 기반한 다양한 기체(수소, 이산화탄소 등)의 효과적인 저장, 포집, 흡/탈착 및 재사용 효율 극 대화 연구를 함께 진행하고 있다[1-3].

다른 한편으로, 본 연구실에서는 탄소나노소재 및 다공성 유/무기 나노복합체를 이용, 고성능 전기화학 적 에너지 저장/변환 소자(이차전지, 슈퍼커패시터, 연료전지)의 전극물질 및 고효율 기체저장매체(수소저 장매체) 개발에 활용하고 있다. 개발된 다공성 나노복합체(금속산화물, 실리콘, 주석 등)는 이론용량에 근접 하고 장기안정성 갖는 전기화학적 에너지소자 제작에 응용가능하며, 궁극적으로 전자소자 시장(전기차 및 스마트 바이오전자기기) 적용을 목표로 연구진행 중이다. 특히, 나노복합체의 소자 내 물성과 계면특성 연 구, 응용소자와 재료 간 구조-물성-성능 및 장기안정성/상용생산성 확인 통해 전기화학적 에너지소자 성 능(용량, 출력, 싸이클 안정성)과 소자효율의 극대화를 꾀하고 있다[4-17].

마지막으로 본 연구실에서는 유연전자 소재 및 발열 복합체를 개발하고 있다. 특별히, 다양한 스마트 전 자기기의 요구물성(높은 에너지밀도, 장기 신뢰성, 기계적 물성, 안전성)을 만족시키기 위해, 고효율⋅고성 능화와 나노복합소재의 기계적⋅전기적 물성 개선을 함께 진행하고 있다. 이와 함께 소재의 물리⋅화학적 물성 분석 및 표면/계면 현상이해를 통해, 소자 적용 메커니즘에 대한 정확한 이해를 바탕으로 새로운 소재 디자인 및 개발에 활용하고 있다. 이러한 연구를 규명하고, 이에 기반한 차세대 전자소재 및 제조공정 개발 을 진행하고 있다[18-34].

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