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About TELab
Welcome to our Thermal & Energy Lab (TELab) homepage!
We are dedicated to conducting fundamental and applied research on thermal energy conversion, aiming to contribute to mitigating the daunting global climate change and energy issues.
To reduce the emission of carbon dioxide, which is considered as one of the causes of global warming, the current energy production paradigm must be shifted from relying on fossil fuels to utilizing renewable energy sources such as wind, solar, water, and waste heat. This shift would also enable us to overcome the energy crisis caused by the depletion of fossil fuels. Since the Paris Climate Agreement in December 2015, the whole world is moving toward this direction. South Korea is also trying to follow the trend, with increasing momentum driven by government, industry, and academia.
Renewable energy resources cannot be utilized in their raw form, so technologies must be developed to convert or store, in carbon-free ways, these raw energy resources to a form of useful energy (e.g., electrical, chemical) that can be utilized directly. Thus, putting effort on research areas such as energy conversion and storage technologies is a key to leading the shift in energy-use paradigms.
저희 연구실은 열에너지 변환에 관한 기초 및 응용 연구를 수행하고 있으며, 이를 통해 심각한 기후 변화와 에너지 문제 해결에 기여하고자 합니다. 지구 온난화의 주요 원인 중 하나로 여겨지는 이산화탄소 배출을 줄이기 위해, 현재의 에너지 생산 방식은 화석 연료 의존에서 벗어나 풍력, 태양광, 수력, 폐열 등 재생 가능 에너지원을 활용하는 방향으로 전환되어야 합니다. 이러한 전환은 화석 연료 고갈로 인한 에너지 위기를 극복하는 데에도 도움이 될 것입니다. 2015년 12월 파리기후협약 이후 전 세계는 이러한 방향으로 나아가고 있으며, 대한민국 역시 정부, 산업계, 학계를 중심으로 점차 그 흐름에 발맞춰 가고 있습니다. 하지만 재생 가능 에너지원은 그대로 사용하기에 어려움이 있기 때문에, 이를 전기나 화학 에너지 등 유용한 형태의 에너지로 변환하거나 저장하는 기술 개발이 필수적입니다. 따라서 에너지 변환 및 저장 기술에 대한 연구는 새로운 에너지 활용 패러다임을 선도하는 핵심 분야라 해도 과언이 아닙니다.
In TELab, we conduct diverse research with emphasis on energy conversion and storage technologies. One example is thermoelectric research; we develop new thermoelectric materials and devices that can convert waste heat into electricity with higher efficiencies than the state-of-the-art devices. We also focus on spin thermoelectrics, which is a conversion of heat into electricity through interaction of spin, such as spin Seebeck effect and anomalous Nernst effect. Spin thermoelectrics is believed to provide a deep comprehension of thermoelectrics and various configurations and materials of devices. We also aim to develop a new concept of dissipationless-logic device, dubbed magnon-based magnetic random access memory (magnon-MRAM) as a future storage-class memory (SCM). To accomplish these goal, we investigate the fundamentals of the ‘spin wave (magnon)’ and ‘spin-mediated transport’ effects in magnets and topological materials. We are also interested in developing fundamental technologies for low cost carbon-free hydrogen and syngas production. We find hydrogen not only as a promising clean energy resource, but also as a crucial component for emergent technologies that convert carbon dioxide to various value-added chemicals. In a long term, we plan to conduct research to apply fundamental knowledge developed in our lab, to real world applications, by active collaborations with industry.
Our vision is to grow as a world-leading research group, which could help our country to lead the field of energy technology, and furthermore, help to relieve the environmental and energy crises that the whole world is facing.
저희 TELab에서는 에너지 변환 및 저장 기술을 중심으로 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 대표적인 예로는 열전소자 연구가 있으며, 현재의 기술을 능가하는 고효율 열전소자 및 신소재를 개발하고 있습니다. 또한, 스핀 열전(spin thermoelectrics) 분야에도 집중하고 있으며, spin Seebeck effect, anomalous Nernst effect와 같은 스핀 상호작용을 통해 열을 전기로 변환하는 기술입니다. 스핀 열전 연구는 열전 현상에 대한 심층적 이해와 다양한 소자 구조 및 소재 개발에 기여할 것으로 기대되고 있습니다. 더불어, 저희는 스핀에 대한 이해를 바탕으로 스핀파 기반 자기 랜덤 액세스 메모리(magnon RAM-MRAM)라 불리는 새로운 개념의 논리 소자를 차세대 저장장치(Storage Class Memory)로 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이를 위해 자성체 및 위상 물질 내 스핀파(magnon) 및 스핀 매개 수송(spin-mediated transport) 현상의 기초 원리를 연구하고 있습니다. 또한, 저희는 저비용 탄소무배출 수소 및 합성가스 생산을 위한 기초 기술 개발에도 관심을 가지고 있습니다. 수소는 미래의 청정 에너지원일 뿐만 아니라, 이산화탄소를 다양한 고부가가치 화합물로 전환하는 차세대 기술의 핵심 물질로도 주목받고 있기 때문입니다. 장기적으로는, 연구실에서 개발된 기초 지식을 산업계와의 활발한 협력을 통해 실질적인 응용 연구로 확대하는 것을 지향하고 있습니다. 저희 연구실의 비전은 에너지 기술 분야에서 대한민국이 세계를 선도할 수 있도록 이끄는 연구 집단으로 성장하는 것이며, 나아가 전 세계가 직면한 환경 및 에너지 위기를 완화하는 데 기여하는 것입니다.