한상일 교수

기후 변화와 에너지 문제 해결을 위해 금속유기골격체(MOF)를 활용한 다공성 흡착 소재를 연구하고 있습니다. UTSA-16(Zn, M)과 같은 이중 금속 MOF를 개발했으며, 마이크로웨이브를 이용해 합성 시간을 최대 12배 단축하는 기술과 레몬 주스 등 친환경 재료를 활용한 무용매 합성 기술을 구축했습니다. 이를 통해 UTSA-16(Zn, M)의 CO2 흡착량 5.56 mmol/g을 달성했으며, 펠릿(Pellet) 형태로 성형하는 제조 기술을 보유하고 있습니다. 해당 기술은 CO2 포집 및 친환경 소재 합성 분야에 적용되고 있으며, 국립창원대학교에서 개발한 이산화탄소 포집용 펠릿 제조 기술은 2022년 12월 (주)태화칼파씰에 이전되었고, 다공성 유기금속골격체 기술은 2023년 11월 (주)비엘에스에 이전되었습니다. 고성능 이산화탄소 포집제 기술은 2023년 7월 알이에스(주)에 이전되어 산업체 CO2 포집 공정에 적용되고 있습니다. 본 기술은 TRL 4-6 수준으로 개발되어 있습니다.

산업 배출가스와 실내 유해 물질인 CO2 및 VOCs를 효율적으로 제거하기 위한 복합 필터 기술을 개발하고 있습니다. MOF 소재와 전기방사 기술을 융합해 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유에 MOF 입자를 균일하게 분산시키는 기술을 구축했으며, 폴리에틸렌이민(PEI)을 담지해 저압 영역에서의 포집 성능을 강화했습니다. 이 기술은 기존 입자형 흡착제 대비 CO2/N2 선택도를 10% 이상 향상시킨 성과로 이어졌습니다. 해당 복합 필터 기술은 산업 배출가스의 CO2 포집, 실내 VOCs 제거 필터, 공기청정 시스템 등에 적용되고 있으며, 저압 조건에서도 안정적인 포집 성능을 확보해 실제 공정 환경에 근접한 조건에서의 활용 가능성을 확인했습니다. 본 기술은 TRL 4-6 수준으로 개발되어 있습니다.

높은 비표면적을 가진 나노섬유의 형태와 기공 구조를 제어하는 원천 기술을 개발하고, 이를 기능성 소재로 응용하는 연구를 수행하고 있습니다. 공정 조건을 정밀하게 제어해 다공성 폴리아크릴로니트릴(PAN) 초극세 나노섬유를 제조하는 기술을 확보했으며, 비색(Colorimetric) 센서를 결합한 ZIF-8/PEO/PDA 코어-쉘 나노섬유를 개발했습니다. 이 나노섬유는 어류 부패를 실시간으로 감지할 수 있어 식품 신선도 감지 센서로 활용되고 있으며, 기능성 필터 소재로도 적용되고 있습니다. 관련 고분자 섬유포 제조 기술은 국립창원대학교에서 2026년 4월 (주)렉손(REXON)에 이전되어 산업적 활용이 진행되고 있습니다. 본 기술은 TRL 3-5 수준으로 개발되어 있습니다.