국립창원대학교글로컬첨단과학기술대학

국립창원대 최원중 교수 연구팀, 차세대 해수 담수화 기술 개발국립창원대, 경기대, 울산과학기술원 공동 연구팀, 해수 담수화 연구결과 국제 저명 학술지 게재···”가스 하이드레이트 기반 차세대 담수화 기술 산업화 노력“국립창원대학교는 글로컬첨단과학기술대학 에너지화학공학과 최원중 교수 연구팀이 무방류 가스 하이드레이트 기반 해수 담수화 기술에 대한 연구결과사진>를 국제 저명 학술지인 ‘Crystal Growth & Design(분야 상위 14.5%, JCR rank 5/31)’에 게재했다고 16일 밝혔다. 가스 하이드레이트는 결정 구조 형성 단계에서 염을 배제하고 순수한 물만 반응에 참여하기 때문에, 해수 및 고농도의 염수 부존 환경에서 저온 고압 환경을 유지하여 가스 하이드레이트를 형성할 경우 염은 석출하여 자원으로 재활용하고, 순수한 물을 분리해 담수를 생산하는 일석이조의 효과를 얻을 수 있다. 아직까지 해당 기술은 기초 물성 파악 및 분리 효율을 검증하는 단계이기 때문에 상용화가 이루어지지 않았지만, 경제성 및 생산성을 높이기 위해 전 세계에서 활발히 연구되고 있다.최원중 교수 연구팀은 고온 저압 조건에서 하이드레이트 기반 담수화 기법을 적용하기 위해 냉매 기체로 잘 알려진 HFC-125a 기체를 사용해 가스 하이드레이트를 형성하여 담수화 공정의 경제성을 확보하였으며, 형성한 가스 하이드레이트 샘플 내 결정화된 염 성분인 NaCl·2H2O 결정 형성 메커니즘이 가스 하이드레이트에 미치는 열역학적 저해 효과와 비정상적인 보존 효과에 미치는 영향을 규명하였다. 이를 위해 두 가지 시료 전처리 방법을 사용하여 담수화 실험을 수행하여 비교하였으며, temperature-dependent Powder X-ray Diffraction을 이용해 온도 변화에 따른 결정의 격자 팽창 정도와 구조 해리 메커니즘을 규명하였다.이번 연구는 국립창원대학교 곽진성 교수, 경기대학교 목정훈 교수, 울산과학기술원의 서용원 교수와의 공동연구를 통해 달성하였으며, 해당 연구성과(제목: ‘Effects of Sodium Chloride Dihydrate on the Dissociation Behavior of HFC-125a Hydrates’)는 결정학 분야 국제 저명 학술지인 Crystal Growth & Design에 게재됐다.국립창원대 최원중 교수는 “현재 부족한 담수를 생산하기 위해 역삼투를 이용한 분리막과 같은 기술을 이용해 활발히 생산하고 있지만, 고농도의 염수를 방출하여 자연환경을 훼손할 수 있다는 본질적 단점이 존재한다.”라며 “만약 가스 하이드레이트 기반 담수화 공정을 통해 염 결정을 석출하여 재활용할 수 있다면, 농축된 염수를 방출하지 않는 무방류 해수 담수화 공정이라는 혁신적인 기술을 개발하여 산업화할 수 있을 것”이라고 전했다.한편, 본 연구는 국립창원대 신진교원 연구사업, 한국기초과학지원연구원, 신진연구자 인프라 지원 사업, G-LAMP 사업단(단장 박종규 교수)x개별연구소 공동연구 프로그램, 그리고 경상남도 RISE 사업단(단장 조영태 교수) 산학공동 기술개발 연구과제의 지원으로 수행되었다.*‘Crystal Growth & Design’ 논문 게재 사이트 바로가기=https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.cgd.5c01244*사진: 무방류 가스 하이드레이트 기반 해수 담수화 기술에 대한 연구결과도.  끝.내용 문의 : 에너지화학공학전공055)213-3752

국립창원대 박용갑 교수 연구팀, 열공학 분야 에너지 효율 향상 방안 제시!전산유체역학 및 인공지능 활용 열공학 분야 상위 7% SCI 논문 2편 게재     국립창원대학교 공학융합학부(기계공학전공) 박용갑 교수 연구팀의 스마트제조융합협동과정 이문수(석박사통합과정 1학년 재학 중)는 최근 2건의 SCI 논문을 국제 저명 학술지인 ‘Case studies in thermal engineering(IF: 6.4, JCR%: 7.0%(6/79) in Thermodynamics)’ 에 게재했다고 14일 밝혔다. 첫 번째 논문(https://doi.org/10.1016/j.csite.2025.106770)은 ‘Ellipsoidal protrusions for enhanced thermal performance in fin-tube heat exchangers’ 라는 제목으로, 핀-튜브 열교환기의 에너지 효율 향상을 위한 새로운 구조를 제안했다. 연구팀은 핀 표면에 타원형 돌출부를 적용해 유동 박리와 정체 영역을 최소화하여 열전달 성능을 향상시켰다. 그 결과, 기존 평판 핀 대비 Colburn j factor가 최대 48.85%, 에너지 효율 지표인 volume goodness factor가 25.41% 향상되는 성과를 거뒀다. 두 번째 논문(https://doi.org/10.1016/j.csite.2025.107167)은 ‘Optimization of delta ribs in a microchannel heat sink using numerical analysis and Artificial Neural Networks’로 전산유체역학(CFD) 해석과 인공신경망(ANN) 예측을 결합한 열전달 성능 최적화에 관한 연구를 진행하였다. 연구는 리브의 배열과 받음각에 따른 유동 및 열전달 특성을 수치적으로 분석하고, 이를 기반으로 인공신경망을 이용해 성능 최적화를 수행했다. 인공신경망 예측 결과와 CFD 해석의 오차는 0.03% 이내로 일치하였으며, 기존 리브 대비 6.12% 향상된 종합 성능을 달성했다.박용갑 교수는 “마이크로스케일 및 공랭식 열교환기 구조 최적화에 인공지능을 접목한 융합 연구로, 전자냉각·냉난방 및 공조 시스템, 히트펌프 등 다양한 산업의 에너지 효율 개선에 크게 기여할 것”이라고 전했다. 한편, 박용갑 교수 연구팀은 BK21 스마트공장 교육연구단(4단계 BK21사업), 과학기술정보통신부 지역혁신 연구센터(극한환경스마트기계부품 설계/제조 혁신센터), 교육부 글로컬랩(DNA+ 연구소) 및 지자체-대학 협력기반 지역혁신 사업의 지원을 받아 연구개발을 수행하고 있으며, LG전자와 함께 글로컬대학기술센터를 통한 산학교류 활동을 강화해 나가고 있다.*사진: 연구팀 사진(왼쪽부터 박용갑(지도교수), 이문수(석박사통합과정)) 및 연구 계략도내용 문의 : 글로컬대학기술센터055)213-2730

국립창원대 오용석 교수 연구팀'배터리-프리, 무선 멀티모달 센서 플랫폼' 개발로 욕창 진단 혁신!국립창원대/전기연/화학연 공동연구팀, 국제저명 학술지 표지논문 게재압력, 온도, 가스 신호 실시간 모니터링 통한 욕창 조기 진단·감염 예방국립창원대학교 글로컬첨단과학기술대학(GAST) 기계공학부 스마트제조융합전공 오용석 교수 연구팀은 한국전기연구원(KERI) 최명우 박사, 한국화학연구원(KRICT) 조동휘 박사 연구팀과의 학교-연구소-병원 공동연구를 통해 고령자나 장애인에게 빈번하게 발생하는 욕창을 조기 진단할 수 있는 나노 소재·광전자 방식 기반의 '배터리-프리, 무선 멀티모달 센서 플랫폼' 기술을 개발했고, 관련 성과가 국제 저명 학술지인 'Advanced Functional Materials'에 표지논문(Back Cover)으로 게재됐다(교신저자 창원대 오용석 교수, 화학연 조동휘 박사/제 1저자 창원대 김상원 학생, 화학연 이선우 학생, 전기연 최명우 박사)고 13일 밝혔다. 학술지의 영향력을 평가하는 'JCR Impact Factor'는 19로, 해당 분야 상위 4.5%에 속한다.오용석 교수 연구팀에 따르면 욕창은 지속적인 압력에 의해 피부 조직이 손상되는 질환으로, 지속적인 자세 변경과 위생 환경 관리가 필수적이다. 특히 거동이 불편한 환자는 피부에 묻은 배설물이 환부를 자극하여 욕창을 더 악화시킬 수 있다. 하지만, 실제 현장에서는 관리 인력의 부족으로 인해 환자 상태의 실시간 모니터링이 매우 어려운 상황이다.현재 환자의 피부에 센서를 부착해 상태를 모니터링하는 연구가 활발히 진행되고 있으나, 대부분은 압력만을 측정하는 단일 기능 센서에 머물러 있다. 특히 배터리 용량 한계나 전선 연결을 통한 전원 공급 등의 제약으로 인해 실제 의료 현장 적용에는 어려움이 따른다. 이에 비해 공동 연구팀은 압력, 온도, 암모니아 등 다양한 물리·화학적 정보를 동시에 감지하면서, 배터리 없이 무선 전력 전송과 데이터 통신이 가능한 플랫폼을 구현하였다. 이러한 성과는 욕창의 예방과 관리 분야에서 기술적 혁신을 이루어낸 중요한 진전으로 평가된다.본 연구에서 개발한 시스템은 압력 변화에 따른 탄성체(PDMS)의 변형을 광전자 방식으로 정밀 측정하고, 황화구리 나노소재를 이용해 상온에서 암모니아 가스를 선택적으로 감지함으로써 압력과 가스를 동시에 모니터링을 가능하게 한다. 또한 김해한솔재활요양병원과의 협력을 통해 환자 대상 임상 유효성과 안정성을 검증하였다. 한편, 본 연구는 국립창원대 G-LAMP사업단(단장 박종규 교수), 과학기술정보통신부 우수신진연구 과제, 그리고 BK21 스마트공장 교육연구단(4단계 BK21사업, 단장 박용갑 교수)의 지원으로 수행되었다.*논문: https://doi.org/10.1002/adfm.202506774*관련기사: https://n.news.naver.com/article/001/0015673220?sid=102*붙임: 국립창원대 오용석 교수 연구팀, 학술지 표지 및 연구 개략도 사진.  끝. 내용 문의 : 기계공학부 스마트제조융합전공055)213-3625

국립창원대 한상일 교수, 레몬주스 이용 ‘친환경 금속유기골격제 이산화탄소 포집제’ 개발!국립창원대학교 공학융합학부 다공성 나노소재연구실(지도교수 한상일)은 레몬주스를 이용해 다공성 이산화탄소 포집제를 개발하는 데 성공했다고 10일 밝혔다.특히 이번에 개발된 레몬주스를 이용한 다공성 이산화탄소 포집제는 유기 용매를 사용하지 않고 물, 레몬주스 및 전이금속을 이용해 대기압 조건에서 합성하여 대량 합성이 간단하고 친환경 합성의 장점을 가진다. 특정 환원제를 소량 첨가하였을 경우, 개시제로 작용하여 결정 성장을 촉진 시켜 합성에 소요되는 시간이 4시간에서 30분으로 크게 줄어드는 것을 이번 연구를 통해 발견하였다.포집제의 비표면적은 1,000 m2/g, 기공크기는 0.4~0.6 nm의 초미세 기공을 가져, 기존 활성탄, 제올라이트 비해 매우 우수한 이산화탄소 포집 성능, 휘발성 유기화합물 흡착 성능 및 제습 성능을 보여 수십 년간 환경, 제습 분야에서 사용되어 온 재래식 활성탄, 제올라이트를 대체 가능한 물질이다.합성에 필요한 원재료 또한 매우 저렴하여 대량 생산을 통해, 실내 공기 질 개선, 새집증후군 유해물질 제거, 차량 내부 및 실내 이산화탄소 농도 저감 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.또한 물리적 흡착에 기반하여 유해물질을 제거하므로, 흡착제를 건조 후 재사용 가능한 장점이 있다.이 연구 결과는 환경화학공학분야 전문지인 ‘Journal of Environmental Chemical Engineering(IF:7.2, JCR 상위 14%, 영국)’에 게재되었으며, 한상일 교수(교신저자)의 지도하에 가이크와드 산지트 박사 연구원이 참여하여 수행됐다.한상일 교수는 “금속유기골격체(MOF: Metal Organic Framework)는 2025년 노벨화학상 수상으로 세계적 주목을 받게 되었으며, 금속과 유리기간드가 배위결합에 의해 규칙적으로 배열된 결정구조를 가지는 다공성 소재로써 기후변화, 친환경 에너지 관련한 인류 공통의 문제를 해결할 핵심 소재이다. 우리 실험실에서는 연구에 적합한 소량 생산, 고성능을 목적으로 하는 것이 아니라 실생활 적용을 위해 저비용, 친환경, 대량 생산 기술을 실현하여 금속유기골격체 입자를 부직포 필터에 결합하거나 펠릿화하여 탄소중립, 실내 공기 청정, 제습 분야 등에서 재래식 소재가 가지는 낮은 포집 효율, 내구성 문제 등의 한계를 극복하고자 한다”고 전했다.한편 이번 연구는 ‘한국연구재단 기본연구 사업’의 지원을 받아 수행되었다.*사진 1. 국립창원대 한상일 교수 및 가이크와드 산지트 박사 연구원 사진. 2. 다공성 금속유기골격체 합성 개략도.내용 문의 : 공학융합학부055)213-3757