센터소개
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연구실 소개
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15년 파리협정 이후 글로벌 탄소 저감은 큰 이슈가 되고 있으며, 이를 달성하기 위한 연구 분야는 전 세계적인 이슈이다. 탄소 저감은 에너지 전환의 일환으로 달성하는 것이 가장 큰 전략적 방향성이며, 물 수급 전략과 함께 이루어져야 한다.
에너지 생산은 반드시 많은 양의 물을 동반하며 또한 이러한 물의 수급을 위해서는 많은 양의 에너지를 동반한다.
따라서 에너지 생산과 물의 수요는 상호 밀접한 관계가 있으며, 이를 에너지 넥서스라고 한다. -
우리 연구실은 물과 에너지 넥서스 분야 중 수처리 공정과 재생에너지 분야의 핵심 공정 기술 연구에 기반을 두고 있다.
물과 에너지 넥서스는 궁극적으로 도시를 기반으로 현대 핵심 화두인 탄소 중립 및 저감 전략 달성을 위한 도시 물 에너지 공급 계획과 연계되어 분야를 확장할 수 있다.
그 일환으로 현재 수처리 공정 분야 중 기술적으로 가장 고도화된 역삼투 공정 기반의 담수화 공정 기술 이노베이션과 함께 재생에너지 중에서 가장 떠오르는 분야인 수소 에너지 생산 기술에 초점을 맞추어 연구를 진행하고 있으며 스마트 에너지 시티에 대한 연구 영역으로의 확대를 통해 현대 도시 문제 해결 이슈에 초점을 맞추는 거대 연구에 도전하고 있다.
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연구소개
정부 R&D
수행기간 | 기관 | 예산(억) | 프로젝트 명 | 참여구분 |
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2023.04~2026.12 | 국토교통부 | 7 | 수소관망 입지 및 상호의존성 평가기술 개발 | 책임 |
2022.04-2028.12 | 국토교통부 | 18.5 | OSPW 내 저농도 유기물 및 오일성분 제거를 위한 무기막 전처리 공정기술 개발 | 책임 |
2021.06-2024.12 | 국토교통부 | 7 | 차세대 알칼라인 수전해용 분리막 개발 | 책임 |
2018.04-2023.12 | 환경부 | 13 | 선박탑재형 해수담수화 장치 유지관리 최적화 기술 개발 | 책임 |
2020.04-2023.12 | 국토교통부 | 16 | 수소와 재생에너지를 포함하는 다중 열원 이용 타운하우스 열관리 시스템 개발 및 실증 | 공동 |
2016.06-2022.12 | 환경부 | 80 | 중동지역 맞춤형 저에너지 해수담수화플랜트 기술개발(종료) | 공동 |
2015.12-2019.12 | 환경부 | 22 | 역삼투방식 트레인 이노베이션 설계기술 개발(종료) | 책임 |
기획 및 정책 R&D
수행기간 | 기관 | 예산(억) | 프로젝트 명 | 참여구분 |
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2022.06-2023.05 | 국토교통부 | - | 대용량 청록수소 공급 시스템 기술개발 기획 | 기획위원 |
2022.06-2022.12 | 한국연구재단 | 0.7 | 대학 연구역량 강화 및 핵심인력 양성 체계 마련을 위한 신규사업 기획 연구 | 공동 |
2022.01-2022.03 | 한국과학기술기획평가원 | 0.3 | 연구거점대학 신규 과제 정책기획 | 공동 |
2021.07-2022.07 | 한국에너지지기술연구원 (강릉시청) | 0.8 | 강릉시 맞춤형 수소도시 구축전략 기획 | 책임 |
2020.11-2021.01 | 신안군청 | 0.2 | 신안군 그린수소 자립섬 실증 R&D 계획 | 책임 |
2020.10-2021.06 | 산업통상자원부 | - | 모듈러 패널의 스마트 팩토리 활성화 전략 | 공동 |
2019.02- | 국토교통부 | - | 범부처 수소경제 기술 개발 로드맵 기획 수소도시 분과 기획 | 기획위원 |
2018.12-2019.06 | 국토교통부 | 1.43 | 미래 수소사회 대비 수소도시 기반시설 및 수소그리드 기술개발 사전기획 | 공동 |
R&D 기획
수행기간 | 기관 | 프로젝트 명 | 참여구분 |
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2018 | 국토교통부 | 극한지 연구개발 사업 기획 | 기획위원 |
2018 | 국토교통부 | 연구개발종합계획 | 자문위원 |
2018 | 국토교통부 | 스마트 플랜트 건설기술개발 | 자문위원 |
2017 | 국토교통부 | 신산업 로드맵 수립 | 자문위원 |
2017 | 국토교통부 | 저에너지 담수화플랜트 기술개발 기획 | 자문위원 |
2017 | 국토교통부 | 물자족/물순환 도시건설을 위한 초연결 지능형 도시 수자원 인프라 기술개발 기획 | 기획위원 |
2016 | 국토교통부 | 해상이동형 해수담수화플랜트 기술개발 기획 | 기획위원 |
2016 | 국토교통부 | 국토교통기술 종합 실증 클러스터 조성 기획연구 | 기획위원 |
2015 | 국토해양부 | 신재생에너지를 활용한 고효율 저에너지 해수담수화플랜트 기술개발 기획 | 기획위원 |
2014 | 국토해양부 | 역삼투방식 해수담수화 플랜트 공정고도화 연구기획 | 기획위원 |
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연구성과
논문
No | Details(authors, title, journal name, volume, pages, and publication date) |
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30 | Daniel A. Moreno-Jimenez, Yamini Kumaran, Harry Efstathiadis, Moon-Hyun Hwang, Byong-Hun Jeon,Kyoung-Yeol Kim“Flowable Nickel-Loaded Activated Carbon Cathodes for Hydrogen Production in Microbial Electrolysis Cell”, ACS ES&T Engineering J., Vol 3, 10, 2023 |
29 | Suhun Kim, Abayomi Babatunde Alayande, Tasnim Eisa, Jaewon Jang, Yesol Kang, Euntae Yang, Moon-Hyun Hwang, In S. Kim, Kyu-Jung Chae “Fabrication and Performance Evaluation of a Cation Exchange Membrane Using Graphene Oxide/Polyethersulfone Composite Nanofibers”, Membrane J., Vol. 13, 633 2023 |
28 | Cheng, Y., Tian, K., Xie, P., Ren, X.H., Li, Y., Kou, Y., Chon, K.M., Hwang, M.H., and Ko, M.H., “High Efficiency of Simultaneous Nitrification, Denitrification, and Organics Removal in the Real-scale Treatment of High C/N Ratio Food-processing Wastewater Using Micro-aerobic Reactors”, Biochemical Engineering J., Vol. 177, 108218, 2022 |
27 | Chu, K.H., Lim, J.H., Mang, J.S., Hwang, M.H., “ Evaluation of Strategic Directions for Supply and Demand of Gressn Hydrogen in South Korea”, Int. J. of Hydrogen Energy, Vol. 47, pp. 1409-1424, 2022. |
26 | Cheng, Y., Tian, K., Xie, P., Ren, X.H., Li, Y., Kou, Y., Chon, K.M., Hwang, M.H., and Ko, M.H., “ Insights into the Minimization of Excess Sludge Production in Micro Aerbic Reactors Coupled with a Membrane Bioreactor: Characteristics of Extracellular Polymeric Substances”, Chemosphere, Vol292, 133434, 2022. |
25 | Yang, E. Alayande, A.B, Goh, K., Kim, C.M., Chu, K.H, Hwang, M.H., Ahn, J.H. and Chea, K.J., “2D Materials-ba sed Membranes for Hydrogen Purification: Current Status and Future Prospects”, Int. J. Hydrogen Energy, Vol. 46, pp.11389-11410, 2021. |
24 | Cheng, Y., Chon, K,M., Ren, X., Li, M., Kou, Y., Hwang, M.H., and Chae, K.J., “Modified bentonite as a conditioning agent for stabilising heavy me tals and retaining nutrients in sewage sludge for agricultural uses”, Wat. Sci. & Tech., Vol. 84. No. 9, pp. 2252-2264, 2021 |
23 | Chu, K,H., Mang, J.M., Hong, S.H., Hwang, M.H., “Variation of Free Volume and Thickness by High Pressure Applied on Thin Film Composite Reverse Osmosis Membrane,” Desalination, Vol.520, No. 15, 115365, 2021 |
22 | Kim, T.N., Lee, Jieun, Choi, J.H., Ahn, J.H., Yang, Euntae, Hwang, M.H. |
21 | Cheng, Y, Chon, K.M., Ren, X, Lee, Y. Kou, Y, Wu, Y., Shen, M., Hwang, M. H. and Chae, K.J., “Contributions of enhanced endogenous microbial me tabolism via inoculation with a novel microbial consortium into an anoxic side-stream reactor to in-situ sludge reduction for landfill leachate treatment”, J. of Environmental Management, Vol. 295, 113088, 2021 |
20 | Cheng, Y, Chon, K.M., Ren, X, Kou, Y, Hwang, M. H. and Chae, K.J., “ The role of Beneficial Microorganisms in an Anoxic-oxic (AO) Process for Treatentof Ammonium-rich Landfill Leachates: Nitrogen Removal and Excess Sludge Reduction”, J. of Environmental Chemical Engineering, Vol. 9, 105188, 2021 |
19 | Cheng, Y, Chon, K.M., Ren, X, Kou, Y, Hwang, M. H. and Chae, K.J., “Bioaugmentation Treatment of a Novel Micorbial Consortium for Degradation of Organic Pollutats in Tannery Wastewater under a Full-scale Oxic Process, Biochemical Engineering Journal, Vol. 175, 2021 |
18 | Che, K.H., Oh, B.G., Kook, S.H., Ko, J.H., Kim, H.K., Hwang, M.H., “Operational strategies for brackish water desalination plants in island regions of South Korea”, J. of Cleaner Production, Vol.278, pp. 1-10, 2021. |
17 | Park, S.G., Rajesh, P.P., Hwang, M.H., Cho, S.J. and Chae, K.J., “Long-term effects of anti-biofouling proton exchange membrane using silver nanoparticles and polydopamine on the performance of microbial electrolysis cells”, Int. J. Hydrogen Energy, Vol. 46, pp.11345-11356, 2021. |
16 | Lee, J.E., Hwang, M.H. and Chae, K.J., “Atomic layer deposition and electrospinning for membrane surface engineering methods for water treatment: a short review” Water Research & Technology, Vol. 6, pp. 1765-1785, 2020. |
15 | Chu, K.H., Lim, J.H., Lim, Sung-Jo Kim, Tae-Un Jeong and Moon-Hyun Hwang, “Determination of Optimal Design Factors and Operating Conditions in a Large-Scale Seawater Reverse Osmosis Desalination Plant”, J. of Cleaner Production, Vol. 244, 2020 |
14 | Jeong, T.U., Chu, K.H., Kim, S.J., Lee, J.E., Chae, K.J. and Hwang, M.H., “Evaluation of Foam-Glass Media in a High-Rate Filtration Process for the Removal of Particulate Matter Containing Phosphorus in Municipal Wastewater”, J. of Environmental Management, Vol. 239, pp. 159-166, 2019 |
13 | Poo, K.M., Mohamaed, H.O, Kim, T.N, Kim, Y.S, Hwang, M.H., Jung, D.W. |
12 | Kim, S.J., Han, D.S., Yu, H.W., Rourke, B.O., Kobayashi, Y., Suzuki, R., In S.Kimbc and Hwang, M.H., “Performance evaluation of polyamide TFC membranes: Effects of free volume properties on boron transport”, Vol. 432, pp.104-114, 2018 |
11 | Wang, J., Chon, K.M., Ren, X.H., Wu, H.H., Kou. Y., Hwang, M.H. and Chae, K.J., “Combined use of polymeric ferric sulfate and chitosan as a conditioning aid for enhanced digested sludge dewatering”, J. Environ. Tech., on-line, 2018 |
10 | Kim, S.J., Kook, S.H., O`Eoukke, B.E., Lee, J.W., Hwang, M.H., Kobayashi, Y., Suzuki, R., I.S, Kim, “Characterization of Pore Size Distribution (PSD) in Cellulose Triacetate (CTA) and Polyamide (PA) Thin Active la yers by Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy (PALS) and Fractional Rejection (FR) method, J. of Memb. Sci., Vol. 527, pp. 143-151, 2017. |
9 | Han, D.S., Hwang, M.H., and In S. Kim, “Effect of boron rejection and recovery rate on a single-pass design of seawater reverse osmosis desalination using hybrid membrane inter-stage design (HID) concept”, Desalination, Vol. 404, pp.215-223, 2017. |
8 | Kook, S.H., Kim, J.E., Kim, S.J., Lee, J.W., Han, D.S., Phuntsho, S., Shim, W.G., Hwang, M.H., Shon, H.K and In S. Kim, “Effect of Initial Feed and Draw Flowrates on Performance of an 8040 Spiral-wound Forward Osmosis Membrane Element”, DWT, Vol. 72, pp. 1-12, 2017. |
7 | Kim, S.J., Oh, B.S., Yu, H.W., Kim, L.H., Kim,C.M., Yang, E.T., Shin, M.S., Jang, A., Hwang, M.H. |
6 | Kim, K.Y., Chae, K.J., Choi, M.J., Yang, E.T., Hwang, M.H. |
5 | Kim, S.H., Oh, B.S., Hwang, M.H., Hong, S.K., Kim, J.H. Lee, S.H. and In S. Kim, “An ambitious Step to the Future Desalination Technology:SEAHERO R&D Program (2007-2012)”, Applied Water Science, 1, 11-17, 2011. |
4 | Park, W.S., Hwang, M.H., Kim, T.H., Lee, M.J. and In S.Kim, “Enhancement in characteristics of sewage sludge and anaerobic treatability by electron beam pre-treatment , Radiation Physics and Chemistry, Vol. 78, pp.124-129, 2009. |
3 | Hwang, M. H., Jang, N. J., Hyun, S. H., Kim, I. S., 'Anaerobic Bio-hydrogen Production from Ethanol Fermentation: The Role of pH', J. of Biotechnology, Vol. 111, pp.279- 309, 2004. |
2 | Kim, I. S., Hwang, M. H., Jang, N. J., and Hyun, S. H., 'Effect of Low pH on the Activity of Hydrogen Utilizing Methanogen in Bio-hydrogen Process', International J. of Hydrogen Energy, Vol. 29, No. 11, pp. 1133 - 1140 (2004) |
1 | Quan, Z. X., La, H. J., Cho, Y. G., Hwang, M. H., Kim, I. S., and Lee, S. T., 'Treatment of metal-Contaminated Water and Vertical Distribution of metal Precipitates in an Upflow Anaerobic Bioreactor', Environmental Technology, Vol. 24, pp. 369-376 (2003) |
국내논문
No | Details(authors, title, journal name, volume, pages, and publication date) |
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7 | Moon-Hyun, Hwang, Doseon Han |
6 | MoonHyun, Hwang and In S. Kim, “Comparative Analysis of Seawater Desaliantion Technology in Korea and Overseas”, J. of KSEE, 38, 255-268, (2016) |
5 | Seungho Kook, Sung-Jo Kim, Jinwoo Lee, Moonhyun Hwang and In S. Kim, “Structure Parameter Change Estimation of a Forward Osmosis Membrane Under Pressurized Conditions in Pressure-assisted Forward Osmosis (PAFO)”, J. of the Membrane Society of Korea, 26, 187-196, (2016) |
4 | Jang, N. J., Hwang, M. H., Hyun, S. H., and Kim, I. S., 'The Effect of Influent Alkalinity on the Acidogenic Phase in Two-Phase Anaerobic Processes (TPAP)', J. of Korean Society of Environmental Engineers, Vol. 23, No. 12, pp. 2097-2104 (2001). |
3 | Park, S.-J., Hyun, S.-H., Hwang, M.-H., Jang, N.-J., Han, B.-S., Kim, Y.-R., and Kim, I. S., 'Characteristics of Sewage Sludge Treated by Electron Beam and Anaerobic Treatability', J. of Korean Solid Waste Engineering Society, Vol. 17, No. 8, pp. 944-952 (2000) |
2 | Hyun, S. H., Kim, Do H., Park, Soo J., Hwang, Moon H. and Kim, In S., 'Effect of Ethanol on the Reduction of Propionate under Anaerobic Condition', J. of Korean Society of Environmental Engineers, Vol. 22, No. 10, pp. 1869-1879 (2000) |
1 | Kim, I. S., Hwang, M. H., Kim, M. Y., and Lee, M. H., 'A Study on the Optimum Nutrient Removal Processes based on Manufacturing Products of Companies in Three Industrial Complex.' J. of Korea Society of Water Quality, Vol. 13, No. 2, pp. 213-220 (1997) |
저서
No | Details(authors, title, journal name, volume, pages, and publication date) |
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3 | Membrane-based Desalination Technology for Energy Efficiency and Cost Reduction |
2 | 담수화 설비 취수설비 설계, 황문현, NCS 학습모듈 |
1 | RO 계통설계, 황문현, NSC 학습 모듈 |
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책임교수
- 김영근 교수
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센터
융합연구혁신센터
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이메일
cdhkor@korea.ac.kr