東京大学、京都大学、大阪大学など日本QSトップ10大学の研究室情報です。
모하메드 엘사마돈 교수의 연구실은 바이오가스 및 수소 생산을 위한 혐기성 소화 공정의 효율을 극대화하기 위한 생물학적·물리화학적 전략을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 나노금속 유도체, 천연 효소(파파야 효소 포함), 그리고 미생물 혼합배양을 활용한 기질 전환 및 전자 이송 메커니즘 향상에 중점을 두고 있으며, 유기성 폐기물( municipal 소각잔여물, 밀가루, 활성슬러지 등)을 자원으로 전환하는 기술 개발을 추구합니다.
Shunsuke Yagi 교수의 연구실은 에너지 전환 및 저장 기술을 위한 고성능 촉매 소재 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 주로 산소 발생 반응(OER)과 산소 회복 반응(ORR)에 활용 가능한 페로브스카이트 계 산화물, 이중 금속 침착 나노소재, 프라우스탄 블루 유사체(PBA) 등 전이 금속 기반 나노소재를 중심으로 체계적인 전기화학적 특성 분석과 원자 구조 제어를 통해 내구성과 촉매 활성을 동시에 향상시키는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 전자적 상호작용과 결정립 구조 제어를 통한 합리적 재료 설계 원리를 제시하고 있습니다.
미치타카 노타구치 교수의 연구실은 식물의 장거리 신호 전달 메커니즘, 특히 엽록소에서 유래하는 꽃 피는 시기 조절 인자인 플로리젠(Florigen)과 그 핵심 단백질인 FT 단백질의 기능을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 또한 식물의 수송계통, 특히 양피조직(Phloem)을 통한 단백질, mRNA, 소형 RNA 등의 이동 메커니즘과 그 생리적 기능을 밝혀내는 데 초점을 맞추고 있으며, 식물의 접목(Grafting)을 통한 장거리 신호 전파 및 세포벽 재구성 메커니즘에 대한 분자생물학적 분석도 수행하고 있습니다. 이는 식물의 전체 생장 조절과 환경 적응 메커니즘을 이해하는 데 기여합니다.
토무노리 타무라 교수의 연구실은 생물학적 시스템에서 단백질의 정밀한 화학적 변형을 가능하게 하는 신개념 화학 생물학 기법을 개발하고 있습니다. 주로 내재된 단백질을 선택적이고 고속으로 표지하는 데 초점을 맞추며, 라이게이드 유도 화학(Ligand-directed chemistry)과 N-아실-N-알킬 설폰아미드, 톨릴레이트 등 새로운 반응성 그룹을 활용한 기술을 중심으로 연구를 전개하고 있습니다. 이는 세포 내 단백질 기능 분석, 신약 타겟 탐색, 그리고 반응성 프로브 기반의 생체 내 모니터링에 응용됩니다.
Shiroh Futaki 교수의 연구실은 주로 세포내 유전자 및 단백질 전달을 위한 세포침투성 펩타이드(CPP)의 개발과 기전 규명을 핵심으로 합니다. 특히 히브리드 바이러스 단백질에서 유래한 아르기닌 풍부 펩타이드의 세포막 통과 메커니즘, 특히 매크로피nocytosis를 통한 내재화 경로에 초점을 맞추고 있으며, 이들의 응용을 통해 유전자 치료 및 약물 전달 분야의 기초 기술을 확립하고자 합니다. 또한, 펩타이드의 구조 개량(예: 스테아릴화)을 통해 전환 효율을 극대화하는 전략도 함께 연구하고 있습니다.
Ryo Honda 교수의 연구실은 환경 미생물학과 수질 오염 모니터링을 중심으로, 도시 하수처리에서 발생하는 항생제 내성 유전자 및 병원성 미생물의 동태를 연구합니다. 특히, 환경 기반 전염병 예측(Wastewater-based Epidemiology)과 항생제 내성의 환경적 전파 메커니즘을 중심으로 한 생물정보학적 분석을 수행합니다. 또한, 하수를 활용한 미세조류 기반 바이오연료 생산 등 자원 회수 기반의 지속 가능한 환경 기술 개발에도 기여하고 있습니다.
Yanhong Peng 교수의 연구실은 인공지능 기반의 스마트 유체역학 및 로봇 시스템의 통합 기술을 핵심으로 삼고 있습니다. 특히 대규모 언어모델을 활용한 인간-로봇 상호작용, 전자형동역학(EHD) 펌프의 정밀 예측 모델링, 그리고 인공근을 활용한 웨어러블 보조 장치 개발을 통해 산업적 응용과 의료·보조 기술 분야에 기여하고자 합니다. 3D 포인트 클라우드 처리 기술을 활용한 지능형 시스템 설계도 연구의 한 축을 차지하고 있습니다.
하시구치 타카오 교수의 연구실은 에볼라, 레바이러스, 파라믹소바이러스 등 주요 인수성 바이러스의 감염 기작을 구조생물학적 접근을 통해 규명하고 있습니다. 특히 페르프루즈 상태의 바이러스 유전자 단백질 구조를 고해상도로 분석함으로써 바이러스의 세포 유입 메커니즘과 병원성 기전을 밝혀내고 있습니다. 최근에는 코로나19의 변이 바이러스 스파이크 단백질의 기능적 구조 변화를 규명하며 감염성 및 면역 회피 메커니즘을 해부하고 있습니다.
Yung-Jung Hsu 교수의 연구실은 광촉매 및 태양광 에너지 변환 기반의 나노소재 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히 ZnO 기반 나노구조물(나노로드, 나노와이어, 도핑된 나노결정)을 활용한 광분해 수소 생산, 유기 염료의 광촉매 분해, 그리고 Z-스키마 형광 구조를 통한 고효율 전기화학적 수소 생산 기술을 연구하고 있습니다. 환경 친화적인 합성 방법(예: 심층 공용융매, 반용매법)을 통해 제어 가능한 도핑과 나노구조 조절을 실현하며, 실시간 분석 기법을 활용한 메커니즘 규명도 함께 진행하고 있습니다.
Takanori Teshima 교수의 연구실은 이뮤노이솔레이션 및 이뮤노모odulation을 중심으로 한 이식면역학과 암의 면역조절 메커니즘을 연구하고 있습니다. 특히 간이성면역반응을 억제하면서도 암세포에 대한 방어 기능을 유지하는 IL-11의 역할을 밝혀내는 데 초점을 맞추고 있으며, 이는 이식 후 합병증 예방과 함께 암의 면역치료 전략 개발에 기여합니다. 또한 성인T세포 림프종 등 혈액계 암에서 뇌신경계 침윤의 기전과 임상적 특성에 대해서도 깊이 있는 분석을 수행하고 있습니다.
마카토 아리타 교수의 연구실은 오메가-3 지방산, 특히 에이코사펜타エン오일산(EPA)에서 유도되는 생활화학적 신호 분자인 리졸빈과 같은 해소성 지질 매개체의 생합성, 기능 및 작용 기전을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 염증의 해소 과정에서 작용하는 리졸빈 E1, E3 등 다양한 생체활성 지질 매개체의 구조 규명과 면역세포 조절 기전을 규명하며, 만성 염증성 질환 치료의 새로운 전략을 모색하고 있습니다. 또한, 아스피린이 유도하는 EPA 유도체 생성 경로와 관련된 생화학적 메커니즘에 대해서도 깊이 있는 연구를 수행하고 있습니다.
히데시 이시이 교수의 연구실은 암의 유전적 및 에피제네틱적 변화를 중심으로, 특히 8p22 지역에 위치한 FEZ1/LZTS1 유전자와 FHIT 유전자와 같은 종양 suppressor 유전자 기반의 암 발병 메커니즘을 연구하고 있습니다. 주로 세포 주기 조절, 미세소관과의 상호작용, 그리고 암세포의 성장 억제 기전을 규명하며, 암세포의 치료 내성과 재발 원인으로 작용하는 암세포계(CSCs)와의 연관성도 탐구하고 있습니다. 또한, 종양 suppressor 유전자 재도입을 통한 유전자 치료 전략과 항바이러스 약물 재창출 전략 등 치료적 응용 가능성도 함께 고려하고 있습니다.
Akito Sakai 교수의 연구실은 주로 희토류 인산염 및 희토류 이트륨 산화물계의 강한 전자 상호작용을 다루며, 특히 4f 전자 상태와 전도 전자 간의 강한 하이브리드화가 나타나는 쿠리오-페르미 액체 및 Kondo 효과를 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 고순도 단결정을 이용한 열역학적, 전기적 성질 측정을 통해 비등방성 초전도성과 다중극자 순서 현상의 기원을 규명하고 있으며, 특히 초저온에서의 비정상적 초전도성과 강한 전자 상관 효과의 상전이를 탐구하고 있습니다. 이는 신소재 개발과 양자물리학의 기초를 다지는 데 기여하고 있습니다.
아흐메드 A. 자키 디아브 교수의 연구실은 재생 가능 에너지 시스템의 최적 설계 및 성능 평가를 중심으로 활동하고 있습니다. 특히 태양광, 풍력, 디젤 발전기 및 배터리 저장장치를 조합한 하이브리드 마이크로그리드의 최적 크기 설계와 에너지 비용 최소화를 위한 메타휴리스틱 최적화 알고리즘 적용에 중점을 두고 있습니다. 또한 태양전지, 연료전지 등의 정확한 수학적 모델링과 매개변수 추출 기법 개발을 통해 시스템의 신뢰성과 효율성을 극대화하는 데 기여하고 있습니다.
파울 케니스 교수의 연구실은 전기화학적 CO2 전환을 핵심으로 하여, 고효율·저비용의 전기화학적 반응을 통해 온실가스인 이산화탄소를 유용한 화학물질로 전환하는 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 금속 촉매와 고분자, 세라믹스 등 다양한 물질을 이용한 미세구조 패턴 형성 기술과 전기화학적 반응의 선택성·효율성 향상을 위한 촉매 설계 및 전극 구조 최적화에 중점을 두고 있습니다. 연구는 전기화학적 유량 전환 반응기, 고체 전해질, 기체 확산 전극 등 실용적 시스템 구현에도 확장되고 있습니다.
나카지마 교수의 연구실은 주로 이중망 구조를 가진 하이드로젤의 기계적 강도와 인성 향상 메커니즘을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히, 고분자 네트워크 간의 상호작용, 내부 균열 메커니즘, 그리고 기계적 스트레인에 의한 라디칼 생성 등에서 새로운 물리화학적 메커니즘을 규명하고 있으며, 이를 바탕으로 다양한 조건에서 강력하고 내구성 있는 부드럽고 수분 함량이 높은 소프트 물질을 설계하는 데 기여하고 있습니다. 또한 분자 스텐트 기반 합성 기법을 활용해 다양한 고분자를 첫 번째 네트워크로 사용할 수 있는 일반화된 제조 기술을 개발하고 있습니다.
Momoji Kubo 교수의 연구실은 분자역학 시뮬레이션과 양자역학 기반 분자 동역학를 활용해 고성능 소재의 표면 처리, 에피택시얼 성장 메커니즘, 그리고 고분자 겔의 기계적 거친도 향상 원리를 규명하는 데 주력하고 있습니다. 특히 다이아몬드, 첨단 산화물 반도체, 다이아몬드와 유사한 탄소 기반 소재(DLC)의 표면 거칠기 및 마찰 거동에 대한 원자구조 수준의 기계적 거동을 해석합니다. 또한 슬라이드링 고분자 겔과 같은 신소재의 거친도 메커니즘을 분자 수준에서 규명하여 실용적 응용 가능성을 높이고자 합니다.
타카노리 후쿠시마 교수의 연구실은 탄소 나노튜브와 이온 액체의 상호작용을 핵심으로 하여, 고도로 전도성이고 기계적 강도가 뛰어난 유연한 나노소재를 개발하고 있습니다. 특히 이온 액체가 탄소 나노튜브를 비공유 결합 방식으로 정렬시키고, 이를 통해 전도성 젤, 나노튜브 기반 액추에이터, 고성능 센서 및 에너지 저장 소자로 응용하는 데 중점을 두고 있습니다. 연구는 나노구조의 자가조립, 전자적 성질 제어, 그리고 전기화학적 응용을 아우르는 통합적 접근을 특징으로 합니다.
안단테 하디 파냐수아르고 교수의 연구실은 지속 가능한 에너지 전환과 자원 순환을 핵심 축으로 삼고 있습니다. 전기차 배터리 소재인 니켈의 자원 활용과 국내 산업화 전략, 유기성 폐기물의 생물매탄화 기반 처리 기술, 그리고 농촌·해안 지역의 오프그리드 재생에너지 시스템 설계 등 에너지 보급과 환경 보존을 연결하는 실용적 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 기술의 경제성과 지속 가능성에 기반한 정책적 실천 가능성을 분석하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
이 교수의 연구실은 산화물 나노와이어 및 나노구조 물질의 핵심 기초 물리현상과 응용 기술을 연구하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히 VLS 메커니즘을 통한 산화물 나노와이어의 성장 제어, 전기적 저항 변화를 이용한 메모리 소자, 그리고 산화물 기반 1차원 나노소재를 활용한 고감도 센서 기술 개발에 주력하고 있습니다. 연구는 나노재료의 구조-성능 상관관계를 깊이 있게 분석하며, IoT 및 초저전력 전자소자 응용을 위한 기반 기술을 선도하고 있습니다.
