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정해성 국립창원대학교 부교수님은 환경 공학 분야에서 활발한 연구를 수행하고 계십니다. 교수님께서는 수계 망간 산화 및 제거 기술, 나노 입자를 활용한 효율적인 촉매 개발, 그리고 폐리튬이온전지 양극재로부터 유가 금속을 회수하는 친환경 재활용 방법에 대한 심도 있는 연구를 진행하고 계십니다. 특히, 망간 산화물 형성 메커니즘 규명과 오염물질 제거를 위한 나노 촉매 설계, 미생물 기반 폐배터리 재활용 기술 개발에 주력하시며 지속 가능한 환경을 위한 혁신적인 해결책을 제시하고 계십니다. 교수님의 연구는 오염된 환경을 정화하고 귀중한 자원을 재활용하는 데 크게 기여하며, 미래 세대를 위한 깨끗한 환경 조성에 이바지하고 있습니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | 정해성 |
| 직책 | 부교수 |
| 이메일 | ys8905@changwon.ac.kr |
| 재직 상태 | 재직 중 |
| 부서 학과 | 에너지화학공학과 |
| 사무실 번호 | 0552133753 |
| 연구실 | Energy & Environmental Chemist |
| 연구실 홈페이지 | https://sites.google.com/view/haesungjung |
| 홈페이지 | https://sites.google.com/view/haesungjung/bio?authuser=0 |
| 소속 | 국립창원대학교 |
| 연구 1 | 폐리튬이온전지 재활용 및 친환경 유가금속 회수 |
| 내용 | 본 연구실은 폐리튬이온전지(LiB)의 폭발적인 증가에 따른 환경 문제 해결과 핵심 광물 자원 확보의 중요성을 인식하고, 지속 가능한 폐LiB 재활용 기술 개발에 주력합니다. 기존의 고온 야금 공정이나 습식 공정의 환경 부담을 최소화하는 친환경 재활용 방식, 특히 미생물 기반 바이오리칭(bioreaching) 기술과 기계화학적(mechano-chemical) 분해 기술 개발에 선도적인 역할을 하고 있습니다. 미생물(Shewanella putrefaciens)을 이용한 NCM 양극재의 금속 환원 및 침출 연구, 입자 크기 조절을 통한 효율 증대 기술 등이 핵심입니다. 이를 통해 리튬, 니켈, 코발트, 망간 등의 유가금속을 85~100%에 이르는 높은 회수율로 추출하는 방법을 개발하여 환경 오염 저감과 자원 순환 경제 구축에 기여합니다. 이 기술은 폐LiB 재활용 시설, 양극재 제조 공정, 도시 광산(Urban Mining) 사업 등 다양한 산업 분야에 적용 가능하며, 실제 기술이전 및 공동 연구를 통해 상용화를 추진하고 있습니다. 친환경적이면서도 경제성 있는 자원 회수 솔루션을 제공하여 미래 배터리 산업의 지속 가능성을 높이는 데 핵심적인 역할을 수행합니다. |
| 연구 2 | 수계 망간 제어 및 나노 촉매 기반 환경 정화 |
| 내용 | 본 연구실은 수자원 내 망간 오염이 상수도 시스템 및 생태계에 야기하는 문제를 해결하기 위해 혁신적인 수처리 기술 개발에 중점을 둡니다. 특히, 광화학적 반응 및 나노 촉매 기술을 활용하여 수계 망간의 산화 및 제거 메커니즘을 심층적으로 규명하고 있습니다. 고타이트(Goethite) 및 헤마타이트(Hematite)와 같은 철 산화물 기반 광촉매를 이용한 망간 산화 반응 가속화 및 망간 산화물 형성 제어 기술, 그리고 TiO2 및 기타 금속 산화물 나노 입자를 활용한 효율적인 망간 제거 및 결정 구조 제어 연구는 이 분야에서 독보적인 경쟁력을 가집니다. 또한, 질산염 환원 등 다양한 수질 오염물질 제거를 위한 이종 금속 나노 촉매 개발에도 성과를 내고 있습니다. 이러한 연구는 강변여과수 취수원 등 실제 수처리 현장에서 고농도 망간을 효과적으로 제거하고, 정수 처리 공정의 효율성을 극대화하며, 지속 가능한 수자원 관리 솔루션을 제공합니다. 개발된 나노 촉매 및 광촉매는 환경 정화 분야뿐만 아니라 다양한 화학 공정에도 응용될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. |
| 연구 3 | 전이금속 산화물 기반 자원 회수 및 환경 소재 개발 |
| 내용 | 본 연구실은 다양한 환경 조건에서 전이금속 산화물(Transition Metal Oxides)의 산화환원 반응, 결정 구조 변화 및 계면 거동에 대한 근본적인 이해를 바탕으로, 지속 가능한 금속 자원 회수 및 고성능 환경 소재 개발을 목표로 합니다. 광화학, 전기화학, 미생물 반응 및 기계화학적 반응 등 다각적인 접근 방식을 통해 전이금속 산화물(특히 망간 산화물)의 생성, 분해 및 구조 변환 메커니즘을 심도 있게 탐구합니다. 예를 들어, 표면 Mn(III) 및 MgOH+/CaOH+ 착화합물이 Mn2+ 광산화 및 Todorokite 형성 반응에 미치는 역할 규명, 망간의 산화 상태 제어를 통한 Todorokite 직접 형성 기술 개발 등이 대표적입니다. 이러한 연구는 나노 규모에서의 핵 생성 및 성장 메커니즘 이해를 포함합니다. 이 연구는 폐자원으로부터 유가금속을 효율적으로 회수하는 기술의 기반을 제공하며, 수처리 및 환경 오염 제어를 위한 차세대 기능성 소재(예: 이차전지, 촉매, 센서) 개발에 핵심적인 기여를 합니다. 전이금속 산화물의 제어된 합성 및 활용을 통해 자원 순환을 촉진하고, 친환경 산업 분야의 기술 혁신을 선도하여 미래 사회의 지속 가능성을 높이는 데 중요한 가치를 창출합니다. |
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