연구실소개
전기화학 나노에너지 소재 및 디바이스 연구실
김영준 교수님
- 이차전지는 전기화학 산화/환원 반응을 통해 소재에 전기를 저장하고 사용할 수 있는 디바이스로, 휴대용 IT기기의 시장 확대를 견인하였으며 전기자동차, 전력저장 등 에너지 솔루션 분야로 응용을 확대해 나가고 있으며, Wireless 전원으로 미래 유비쿼터스 사회에서 핵심적인 역할을 수행할 것으로 기대되며 보다 높은 에너지밀도를 구현하기 위한 새로운 리독스 커플과 혁신 소재의 개발이 요구되고 있습니다.
- 본 연구실은 기존 리튬 이온전지의 성능과 안전성을 높이기 위한 기본 mechanism 연구부터 제품의 가치를 극대화 하기 위한 연구까지 전방위로 진행하고 있으며 차세대이차전지로 Li-SO2전지, 전고체전지, 리독스플로우전지, 리튬-공기전지 등 다양한 이차전지 기술에 대한 연구를 진행하고 있습니다.
단백질 디자인 및 단백질 생체재료 연구실
김용호 교수님
- 본 연구실은 단백질 디자인 및 단백질 생체재료 연구실로, 생화학 작용에서의 단백질의 기능 및 구조에 대한 연구를 기반으로 새로운 생체 재료를 개발하는 연구실입니다.
- 자연에 존재하는 단백질의 구조 및 기능에 대한 연구를 토대로 새로운 구조나 물성을 가지는 자연에 존재하지 않는 단백질을 디자인하고, 그 물성을 이용해 원하는 기능을 부여한 다양한 생체 적합성 소재 개발합니다.
- 그에 대한 예시로 탄소 기반 물질 (그래핀, 탄소나노튜브, 풀러렌)과 상호작용할 수 있는 단백질을 디자인하여 전도성 단백질 하이드로젤을 개발하거나 특정 항원을 전기적 신호로 검지할 수 있는 센서를 개발합니다.
- 유전자 재조합 기술을 사용해 생체 내/외부에 적용 가능한 기능을 가진 단백질에 항균, 피부 노화 방지, 줄기 세포 분화에 관련된 단백질을 붙여 피부 재생 및 치료 관련 연구 진행중이며, 제 2형 당뇨병 환자에게서 높은 농도로 발현되는 ‘아밀로이드 단백질의 구조 및 물성 연구 또한 진행중입니다.
나노물성 연구실
송영재 교수님
- 본 연구실에서는, 물리학적으로 저차원계 물질로서 중요하면서도, 차세대 나노소자 및 나노소재로서의 응용가치가 높은 그래핀, 위상학적 절연체(TI) 및 전이금속 칼코제나이드(TMD)와 같은 2차원 나노물질들 혹은 하이브리드 나노소재들을 직접 성장시키고, 주사형 터널링 현미경(STM), 원자 힘 현미경(AFM, KPFM, SGM) 및 산란형 근접장 광학 현미경(sNSOM)과 같은 탐침 기반으로 전자구조, 광특성 및 기타 소자/소재특성을 원자수준 혹은 나노수준의 해상도에서 연구를 수행하고, 자체적으로 범함수이론계산(DFT) 및 유한차분시간구역계산(FDTD)으로 이론적 검증도 함께 자체적으로 수행합니다.
나노 소자 공정 연구실
유원종 교수님
- 2차원 나노소재의 고유특성에 대한 심층적 이해를 바탕으로, 이를 기반으로 2차원 신소재 및 집적구조제작을 통해, 3차원 기반 소재에서 획득 불가능한 양자적, 광학적, 물리적 특성을 발휘하는 신개념 미래소자를 연구개발하며 이를 위해 나노소자 고유 공정기술을 개발에 주력합니다.
- 특히, 2차원 소재가 집적되면서 발생하는 반데르발스 인터페이스와 소자로 발전하는데 중요한 금속접촉 인터페이스의 물리적, 화학적, 전기적 특성을 분석하고 해석함으로서, 2차원 소재 고유특성을 발현하기 위한 기반기술을 연구합니다.
- 관련하여, 이차원소재 집적 기술, 플라즈마 표면처리 기술, 전자빔 패터닝 기반 신기능 원자크기 수준의 터널링소자 기술은 세계적인 수준으로 인정받습니다.
나노 소자 및 기술 연구실
이성주 교수님
- 인류가 당면한 제반 문제의 기술적 극복을 통한 미래사회의 창출은, 기존 한계를 뛰어넘는 신기능 나노소재의 개발과 이에 기반한 혁신적 소자로의 응용 기술 확보를 통해 가능합니다. 본 연구실에서는, 기존 소재의 근본적 한계를 극복할 수 있는 차세대 나노소재의 개발과 집적화를 통해 한계극복 신기능 소자로의 응용기술 개발을 연구하고 있습니다. 나노 신소재 및 다차원 융복합 나노소재의 합성 및 해석에서부터, 이에 기반한 차세대 post-Si 정보 처리/저장/전달 소자 및 광전자소자의 개발과 고집적 시스템으로의 응용기술에 이르는 분야의 다양한 연구가 진행되고 있습니다. 차세대 반도체를 포함한 미래 정보전자 사회의 원천적 기반기술 및 응용기술을 확보하여, 미래 나노소자의 학문 및 산업 분야를 선도할 수 있는 핵심 기술인력을 양성하는 연구실 입니다.
면역바이오공학 연구실
임용택 교수님
- 항암치료분야에서는 기존의 화학요법이나 방사선 요법에 의해 치료가 불가능하거나, 부작용을 최소할 수 있는 신기술로 환자 자신의 면역시스템을 이용하는 항암면역치료기술이 차세대 항암치료기법으로 관심을 받고 있습니다. 하지만, 체내의 복잡한 면역네트워크에 의해 다양한 면역내성/억제 환경이 만들어지고, 이로 인하여 현재의 항암면역치료효율은 여전히 매우 낮은 상황입니다.
- 본 연구실에서는 면역내성을 극복하고 낮은 항암치료효율을 향상시킬 수 있는 다양한 면역바이오공학 기술을 개발하고 있습니다.
- 특히, 인체 내 적용이 가능한 바이오/나노소재와 같은 공학적 기술을 바탕으로 면역세포 및 암 미세환경의 특성을 조율함으로써 새로운 항암치료기술을 개발하고 있습니다. 더불어서, 체내의 면역세포의 기능을 조율할 수 있는 다양한 바이오/나노소재를 감염성질환의 예방 및 치료 의약품인 백신 및 면역증강제로의 개발도 병용하고 있습니다.
나노스케일 응집물리이론 연구실
황의헌 교수님
- 본 연구실에서는 다체계 이론 및 수치 접근법을 사용하여 나노 물질의 시스템을 모델링하며, 나노 물질의 전기적 및 광학적 특성을 이론적으로 분석 합니다.
- 최근 관심 있는 연구 분야는 (1)나노소재의 표면 플라즈몬과 나노소재를 이용한 플라즈모닉스, (2)그래핀 등 이차원 물질의 수송 및 광학적 특성, 준입자의 자체에너지 등 다체계 효과, (3)저차원 나노 구조에서의 초고속 전자 공정, (4)전위금속과 캘커진으로 구성된 이차원 자성체, (5)이차원 물질에서 발생하는 도체-부도체 전이와 앤더슨 국소화 등 입니다.
양자 나노 물질 및 장치 연구실
배완기 교수님
- 나노 소재의 합성과 이의 광학적 특성 분석연구, 그리고 LED 및 laser등의 다양한 광전소자 응용연구를 수행합니다.
유기 반도체 연구실
강보석교수님
- 본 연구실에서는 유기 반도체 소재와 이를 이용한 전자-에너지 소자를 연구합니다. 고성능 유기 반도체 소재와 용액공정용 2차원 탄소 소재를 합성/개질하고 박막화 공정을 개발하며 방사광가속기로 박막 구조를 심층분석 합니다. 제조된 유기 반도체, 전도체, 절연체 박막을 이용해 차세대 유연 전자 소자와 에너지 소자를 개발합니다. 소재와 소자의 구조-성능 관계를 실험적으로 규명하며 범함수이론계산을 통해 이론적으로 뒷받침합니다. 상기 연구수행을 통해 미래 분자기반 나노소재 및 소자의 원천기술을 확보하며, 관련 학문 및 산업 분야를 선도할 인재를 양성합니다.
차세대 전자소자 연구실
이진욱 교수님
- 차세대 광/전자 소재 및 소자 개발은 인류가 당면한 에너지 문제 해결 및 미래 유비쿼터스 정보사회 신기술 구현을 위한 필수 과제입니다. 본 연구실에서는 광 및 전자 특성이 우수한 차세대 유/무기 반도체 소재를 개발하고 이를 이용하여 고효율 전자 소자를 개발합니다. 물리, 화학, 전자 및 재료 공학적 지식에 기반하여 차세대 유/무기 반도체 소재를 설계하고 합성하여 분석하며, 이를 기반으로 태양전지, 형광다이오드, 메모리소자 등 다양한 고효율 광/전자 소자를 개발합니다. 해당 연구를 통해 미래 에너지 및 전자 소자 산업에 필수적인 원천기술을 확보하고, 관련 학계 및 산업계를 이끌어갈 핵심인재를 양성합니다.
첨단 다기능 일차원 나노소재 연구실
안성필 교수님
- 섬유형태의 극미세 1차원 나노물질들은 기계적 강성이 우수할 뿐만 아니라 물리화학적 특성들(다공성, 반응표면적, 투과도 등)이 뛰어나, 4차산업과 관련된 미래 차세대 에너지 및 전자소자 개발에 필요한 핵심소재로 크게 주목받고 있습니다. 본 연구실은 초극미세 고분자/금속/세라믹/카본 나노섬유들을 개발하고 이들이 지닌 기계 및 전기화학적 특성들을 극대화하여 플렉서블 투명전극, 초미세먼지 필터, 플렉서블 리튬이온배터리, 웨어러블 초박막 센서, 고성능 냉각필름, 마찰전기/압전 나노발전기 등 다양한 차세대 에너지 및 전자기기 기술에 관한 연구들을 진행합니다.
이온포획 양자공학 연구실
김준기 교수님
- 포획된 이온 시스템은 양자컴퓨팅 및 양자정보공학을 선도하는 플랫폼 중 하나입니다. 본 연구실에서는 포획된 이온 기반의 양자컴퓨터 시스템을 구축하고 이에 필요한 양자 하드웨어, 제어 회로 및 프로그램, 양자 소프트웨어를 개발합니다. 더욱 더 고성능 대규모의 양자컴퓨팅을 구현하기 위한 기술적인 혁신을 만들어나가고 이를 통하여 새로운 양자공학의 지평을 열어갑니다.
저차원 탄소 및 바이오 소재 광전소자 응용 연구실
전일 교수님
- 본 연구실은 차세대 나노소재를 개발하고 다양한 에너지 및 광전소자에 응용하여 자원고갈/에너지/환경문제 등을 해결할 소재/소자 기술 그리고 4차 산업혁명 시대의 선두를 점할 수 있는 기술 구현을 목표로 하고 있습니다. 유기/무기 화학 및 재료공학에 기반한 처차원 나노/바이오/고분자재료를 합성하고 분석 함으로 고성능의 태양전지, 디스플레이, 센서소자 등에 응용하고 있습니다. 이러한 기술을 바탕으로 국내 및 국외 학계와 산업계를 이끌고자 합니다.
경기도 수원시 장안구 서부로 2066 제2종합연구동(나노공학과/성균나노과학기술원)
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