좌측부터) 지샨 하이더 박사, 김성한 박사, 사이드 나크비 연구원, 허종완 교수

인천대학교 도시환경공학부 허종완 교수(교신저자) 연구팀(지샨 하이더, 제1저자)의 연구(Effect of Graphene Nanoplatelets on the Temperature Time-Delay Response of PCM-Enhanced Concrete in Subzero Climates)가 건설·빌딩기술(Construction & Building Technology) 분야에 세계 최고 권위 학술지인 Cement and Concrete Composites (2024년도 JCR 기준 Impact Factor=13.1, 분야 세계랭킹 1위, 분야 상위 0.5% 이내)에 게재되었다. 이번 성과는 인천대학교의 국제적 연구 경쟁력을 다시 한번 입증하는 쾌거로 평가된다.

인천대 허종완 교수 연구팀은 눈과 결빙이 빈번한 한랭 지역에서 콘크리트 도로포장의 열적 성능을 향상시키기 위해 상변화물질(Phase Change Material, PCM)과 그래핀 나노플레이트(Graphene Nanoplatelets, GNPs)를 융합한 혁신적인 소재를 제시했다. PCM 콘크리트의 낮은 열전도율과 과냉각 문제를 해결하기 위해, PCM이 함침된 경량골재를 사용하고, GNPs를 시멘트 매트릭스에 직접 혼입하는 새로운 접근법을 제안했다. 이 방식은 PCM이나 골재 표면을 복잡하게 코팅하거나 변경하지 않고도 콘크리트의 시공성과 구조적 안정성을 유지하면서 열적 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 실용적인 대안으로 평가된다. 특히 GNPs가 첨가된 콘크리트는 외부 온도 변화에 대한 내부 온도 반응을 지연시키는 “온도 시간 지연(Time Delay)” 효과가 최대 72%까지 향상되었으며, 이는 실제 한랭지 도로포장에서 융설 기능 및 에너지 절감 효과를 기대할 수 있는 중요한 성과로 주목받고 있다. 

논문의 제1저자인 무함마드 지샨 하이더(Muhammad Zeeshan Haider) 박사는 파키스탄 UET Lahore에서 학사학위를 취득하고, 인천대학교에서 특별장학생으로 석·박사 과정을 마쳤다. 그는 SCI 상위 10% 저널에 총 8편의 논문을 게재했으며, 누적 인용 횟수 100회를 돌파하는 등 뛰어난 연구역량을 입증했다. 연구 중 1건의 특허도 등록하였으며, 2024년 인천대학교 총장상을 수상했다. 현재는 허종완 교수 연구실에서 박사후연구원으로 활동하며 국가과제 연구를 주도하고 있다. 

공동저자인 김성한(Xinghan Jin) 박사는 중국 출신으로 인천대학교에서 박사학위를 취득한 후, 현재 박사후연구원으로 근무 중이다. 그는 현재까지 11편의 SCI급 우수 논문을 게재하며 활발한 연구성과를 이어가고 있다. 사이드 나크비(Syed Nayyar Raza Naqvi) 연구원은 파키스탄 출신으로, 현재 인천대학교 박사과정 중에 있으며 지속가능한 건설재료 분야에서 열에너지 저장 기능과 내구성, 기계적 성능이 향상된 나노기술 기반 콘크리트 연구를 중점적으로 진행하고 있다. 

교신저자인 허종완 교수는 조지아공과대학교(Georgia Institute of Technology)에서 박사학위를 받은 후, 한국과학기술기획평가원(KISTEP) 부연구위원을 거쳐 2012년 2월부터 인천대학교 교수로 재직 중이다. 그는 국제 저명 학술지중 263편 이상의 SCI급 논문(SCI 주저자 221편) 게재와 98건의 국내외 특허 실적을 인천대 재직중에 보유했으며, 약 700억원 이상의 국가 R&D 과제를 연구책임으로 수행하고 있다. 2020년부터 인천대학교 전환중점연구교수 펠로우로도 활동 중이며, 세계적 수준의 학술지에 지속적으로 연구성과를 발표하며 국내외 학계에서 활발히 활동하고 있고 특히 2024년에는 과학의날 과학기술 유공자로 선택되어 대통령 표창을 수여받았다.