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신진연구자 소개(2026년 6월호)

  • 5월 29일
  • 2분 분량

차정은 Jung-Eun Cha

한국공학대학교 AI융합‧탄소중립대학원 조교수 


■ 경북대학교 화학공과, 학사 (1997.3-2001.2) 

■ 경북대학교 화학공학과, 석사 

(2001.8-2003.7, 지도교수: 김동현) 

■ 포항공과대학교, 화학공학과, 박사 

(2018.2-2023.2, 지도교수: 김원배) 

■ GS퓨얼셀, 연료전지시스템 팀리더 (2003. 8-2010.3) 

■ 포스코에너지, 연료전지실 팀리더 (2010.3-2018.12) 

■ 한국에너지기술연구원, 수소실증연구센터

(2018.12-2025.9) 

■ 한국공학대학교 AI융합·탄소중립대학원 조교수 (2025.9-현재)



소개글 

차정은 교수는 연료전지 및 수전해 시스템에서 세공충진형 강화복합막 기반의 이온교환막 개발 및 성능 최적화 연구를 수행해 왔다. 특히, 탄화수소계 및 불소계 양이온·음이온 교환막의 구조-성능 상관관계를 규명하고, 이들이 연료전지 및 수전해 성능에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다. 최근에는 산-염기 기반 전기투석 시스템을 위한 바이폴라막, 수소이온 투과 억제형 음이온교환막, 특정 이온 선택성 및 전도성 향상 이온교환막 등의 고분자 설계를 중심으로 연구를 확장하고 있으며, 바이폴라막을 이용한 고부가가치의 LiOH 생산 및 망초 분해를 통한 황산 및 가성소다 생산을 고도화하는 전기투석 시스템 개발에도 기여하고 있다. 또한, 연료전지 성능 향상의 걸림돌 중 하나인 산소극에서의 낮은 산소 투과도를 극대화 하기 위한 탄화수소계 이오노머 개발에도 심혈을 기울이고 있으며, 다양한 형태의 이온 전도성 고분자들의 실험적·계산적 접근을 통해 연료전지 및 수전해 기술 고도화를 추진하고 있다.



주요연구분야

• 연료전지 및 수전해용 양·음이온교환막 개발 

(Cation & Anion Exchange Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cells & Water Electrolyzers) 

• 이온 전도성 고분자 구조 설계 및 성능 최적화 

(Ion-conducting Polymer Structure Design and Performance Optimization) 

• 세공충진형 및 강화복합형 이온교환막 개발 

(Pore-filling and reinforced composite ion exchange membranes) 

• LiOH 생산 및 망초 분해를 통한 고부가가치 제품 생산용 바이폴라막 전기투석 시스템 연구 (Bipolar membrane electrodialysis system for producing LiOH and generating high-value-products by Na2SO4 decomposition)



대표논문

  1. Kim, M. W.; Lee, J. M.; Jung, C. Y.; Cha, J.-E.; Myung, K. S.; Lee, N. J.; Kim, N. D.; Jung, J. Y. Thermally driven oxygen functionalization for durable Pt electrocatalysts in the oxygen reduction reaction. J. Mater. Chem. A 2025, 13, 10415. 

  2. Kim, J. H.; Cha, J.-E.; Ju, H. K.; Choi, Y. W.; Albers, J.; Shim, J.; Kim, S. H.; Lee, K.; Yoon, H. C. Utilizing water as a proton source for sustainable Li-mediated electroreduction. Chem. Eng. J. 2024, 497, 14644. 

  3. Jang, S.; Woo, J. J.; Cha, J.-E.; Choi, Y. W.; Kim, J. H. A polymeric structural approach to improving proton-blocking performance in anion exchange membranes for electrochemical systems. Desalination 2024, 602, 117888. 

  4. Cha, J.-E.; Jang, S.; Seo, D. J.; Hwang, J.; Seo, M. H.; Choi, Y. W.; Kim, W. B. A reinforced composite membrane of two-layered asymmetric structure with Nafion ionomer and polyethylene substrate for improving proton exchange membrane fuel cell performance. Chem. Eng. J. 2023, 454, 140091. 

  5. Lorenz, J.; Janßen, H.; Yassin, K.; Leppin, J.; Choi, Y. W.; Cha, J.-E.; Wark, M.; Brandon, S.; Dekel, D. R.; Harms, C.; Dyck, A. Impact of the relative humidity on the performance stability of anion exchange membrane fuel cells studied by ion chromatography. ACS Appl. Polym. Mater. 2022, 4, 415. 

  6. Cha, J.-E.; Cho, W. J.; Hwang, J.; Seo, D. J.; Choi, Y. W.; Kim, W. B. Fuel cell performance improvement via the steric effect of a hydrocarbon-based binder for cathode in proton exchange membrane fuel cells. Sci. Rep. 2022, 12, 14001. 

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