도쿄대, 교토대, 오사카대 등 일본 QS Top 10 대학 교수진의 연구실 정보입니다.
쿠이 교수의 연구실은 고분자 물질의 비평형 상전이, 특히 유동유도결정화(FIC)와 다공성 수화젤의 기계적 거친성 및 자가치유 메커니즘을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 유동장에서의 고분자 구조 변화와 에너지 소산 메커니즘을 다이나믹한 미세구조 분석을 통해 규명하며, 생명현상과 유사한 동적 기억·망각 기능을 가진 소프트 물질 설계에도 도전하고 있습니다. 이는 비평형 열역역학과 다스러짐 메커니즘을 기반으로 한 혁신적 소재 개발을 목표로 합니다.
Fumitoshi Kakiuchi 교수의 연구실은 고도로 선택적인 C-H 결합 기반의 금속 촉매 반응을 중심으로, 특히 루테늄 및 팔라듐 촉매를 이용한 고리형 화합물의 카보닐기 및 C-H 결합 기반 기능화 반응을 연구하고 있습니다. 특히 고리 구조를 가진 키톤, 아릴 보르로네이트, 탈수소화 반응 등을 활용한 C-C 결합 형성 반응의 개발에 초점을 맞추고 있으며, 전기화학적 방법을 접목한 녹색·지속 가능한 반응 조건 개발도 진행 중입니다. 이는 유기합성에서 효율적이고 환경 친화적인 새로운 전략을 제시합니다.
유지무라 교수의 연구실은 도시 공간 내 인간 행동의 정량적 분석을 핵심으로 하며, 예술관과 상점 등 도시 공간에서의 방문자 행동, 이동 패턴, 상업적 활동 간의 상관관계를 대규모 익명 데이터 기반으로 탐구합니다. 블루투스, 신용카드 거래 데이터, 비모수적 분석 기법을 활용해 도시 생태계의 다양성, 접근성, 상점 간 연관성 등에 대한 실증적 인사이트를 도출합니다. 특히, 유저 행동의 공간적 패턴과 도시 구조, 경제적 결과 간의 인과관계를 탐색하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
요시후미 하시카와 교수의 연구실은 내부에 분자를 봉인한 풀러렌 유도체의 합성과 그 내부에서의 분자 행동을 중심으로 하는 고도화된 분자 설계 및 반응성 연구를 수행하고 있습니다. 특히 물분자나 수소 분자를 내부에 봉인한 엔도헤드랄 아자풀러렌 및 오픈케이지 풀러렌 유도체를 탄소 나노소재의 새로운 기능성 플랫폼으로 개발하며, 분자 내부의 전자적 상호작용과 동역학을 NMR 및 DFT 계산을 통해 정밀하게 분석하고 있습니다. 이는 물리화학적 기초 연구를 넘어 나노스케일에서의 분자 조작과 기능성 소재 개발에 기여하고 있습니다.
타카요시 카타세 교수의 연구실은 철 페닐라이드 초전도체와 전이 금속 산화물의 전자적 특성 제어를 핵심으로 하며, 특히 고온에서의 프로톤 도핑을 통한 전도도 제어와 초전도막의 고임피던스 성능 향상을 목표로 합니다. 고임피던스 초전도체 필름, 양자간섭기(SQUID), 전이 금속 산화물 기반 투명 전자소자 등 응용 기반 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 특히, 고성능 필름 성장 기술과 고체 전해질을 활용한 전자기기 통합 설계에 초점을 맞추고 있습니다.
타쿠야 마부치 교수의 연구실은 프로톤 염료막의 나노구조와 수소 이온 이동 거동을 이해하기 위해 분자 동역학 시뮬레이션을 핵심 도구로 활용합니다. 특히 Nafion과 같은 고분자 전해질 막에서 수분과 이온의 상호작용, 수소 이온의 Grotthuss 메커니즘을 통한 이동 메커니즘, 그리고 외부 조건(수분 함량, 용매 조성, 기계적 응력 등)이 막의 상전이 및 거시적 거동에 미치는 영향을 다룹니다. 다양한 스케일(원자적, 군집적, 거시적)의 모의를 통해 막의 구조-성능 상관관계를 규명하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 전기화학적 반응, 특히 산소 환원 반응(ORR), 산소 발생 반응(OER), 이산화탄소 환원 반응(CO₂RR), 질소 환원 반응(NRR) 등에서 비백금 계 촉매의 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 주로 고디자인 유연성을 지닌 공유 고분자 구조체인 공유 유기 프레임워크(COFs)와 코valent triazine frameworks(CTF)를 활용해 금속-질소 복합체나 다원소 산화물 촉매를 설계하고 있으며, 이를 통해 풍부한 원소로 구성된 고성능 촉매를 실현하고자 합니다. 특히, 전자구조 제어와 표면 환경 최적화를 통해 반응 메커니즘을 정량적으로 분석하는 이론적·실험적 융합 연구를 수행하고 있습니다.
히데타카 스우가 교수 연구실은 인간 혼합능성줄기세포(iPSC)와 Embryonic Stem Cell(ESC)을 이용해 뇌하우스-뇌문설샘 축소조직을 3차원 배양에서 유도하는 데에 전문성을 가진 연구실입니다. 특히 뇌하우스 신경세포 및 탄시세포를 유도하고, 이들의 기능적 기전과 임상적 응용 가능성을 탐구하고 있습니다. 뇌하우스 기능 회복을 위한 줄기세포 기반 치료 전략 개발이 핵심 목표입니다.
Takayoshi Suganami 교수의 연구실은 비만과 대사질환의 염증 반응 메커니즘을 중심으로, 지방세포와 매크로파지 간의 상호작용을 통해 발생하는 만성 저항성 염증 반응을 규명하고 있습니다. 특히 중성지방산과 TNF-알파가 형성하는 파라크린 회로, TLR4 수용체를 통한 포만성 염증 유도 메커니즘, 그리고 간에서의 염증성 구조인 '간세포 corona-like structure'(hCLS)의 역할을 연구하고 있습니다. 또한, 혈액 내 ghrelin 유도 및 합성 고분자 기반 인슐린 주입 장치 개발을 통해 대사질환의 새로운 치료 전략을 모색하고 있습니다.
Hiroto Tachikawa 교수의 연구실은 분자 궤도 이론과 분자 동역학를 융합한 고정밀 계산 화학 기법을 바탕으로, 나노소재 내 이온의 이동 메커니즘과 표면 반응을 정밀하게 해석합니다. 주로 리튬 이온의 탄소 기반 표면 및 화학적으로 기능화된 그래핀 표면에서의 확산 거동, 수소 결합을 포함한 클러스터의 이온화 거동을 다룹니다. 특히 리튬이온이 포함된 시스템의 열적 거동과 전자 구조 변화를 다각도로 분석함으로써, 고성능 이차전지 및 나노에너지 소재의 기초 과학적 이해를 추구합니다.
카이치 교수의 연구실은 알루미늄의 양극산화 처리를 핵심 기반으로 하여 고도로 제어된 나노구조를 가진 산화알루미나를 설계하고 응용하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히, 새로운 전해질(예: pyrophosphoric acid, acetylenedicarboxylic acid)을 이용한 고순도·고밀도 나노섬유형 및 다공성 산화알루미나의 생성 기술을 개발하며 나노소재의 새로운 형태를 창출하고 있습니다. 또한, 이 나노소재를 기반으로 한 3차원 마이크로구조 제작 및 원격 실험 시스템 구축을 통한 응용 연구도 진행하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 신경질환, 특히 뇌졸중과 신경퇴행성질환의 병태생리학적 기전을 밝히고, 신약 개발 및 조기 진단 기반의 뇌질환 관리 전략을 모색하고 있습니다. 특히 글루카곤-유사성장호르몬-1(GLP-1) 유사체의 신경보호 작용과 p38 MAPK 경로의 발달적 역할에 대한 기초 연구를 중심으로, 뇌신경세포의 생존 및 기능 유지 메커니즘을 규명하고 있습니다. 또한, 임상에서의 약물 부작용 모니터링 및 인공지능 기반 뇌기능 평가 도구 개발을 통해 임상응용 가능성을 확장하고 있습니다.
마츠모토 노부요시 교수의 연구실은 뇌의 고유한 구조인 CA2 및 편측피부질과 같은 해부학적 영역에서의 신경 기능과 시냅스 기반 메커니즘을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 기억 형성, 사회적 행동 조절, 공간 인식 등 뇌 기능의 핵심 메커니즘을 전기생리학적, 형광염색 기반 분석을 통해 규명하고자 합니다. 또한 통합된 뇌 기능을 이해하기 위해 행동 실험과 생리적 기록을 융합한 다학제적 접근을 펼치고 있습니다.
아츠시 이와마 교수의 연구실은 허혈성 혈액계 질환과 백혈병의 발달 기전을 규명하기 위해 폴리콤비 그룹 단백질과 TET2 등 에피제네틱 조절 인자들이 간성 및 혈액줄기세포의 자기복제와 분화에 미치는 영향을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히, EZH2와 TET2의 상호작용, 그리고 이들의 돌연변이가 MDS 및 MDS/MPN와 같은 혈액계 종양에 어떻게 기여하는지에 초점을 맞추고 있으며, 이는 새로운 치료 타겟 탐색으로 이어지고 있습니다. 또한, 노화가 혈액줄기세포의 기능에 미치는 영향과 그 내재적 조절 메커니즘에 대해서도 깊이 있는 분석을 수행하고 있습니다.
Xiongjie Jin 교수의 연구실은 촉매 화학을 중심으로 한 녹색 화학 기반의 유기합성 반응 개발에 주력하고 있습니다. 특히 산소 기반 산화 반응, 나노촉매(금속 나노입자 및 다층 수화물)의 설계 및 응용, 수소가 없는 조건에서의 선택적 산화 반응을 핵심 연구 방향으로 삼고 있습니다. 다양한 유기 화합물(아민, 페놀, 알킨 등)의 효율적이고 환경 친화적인 합성을 위한 고체 촉매 체계의 개발이 주요 성과입니다.
타카키 야마우치 교수의 연구실은 식물의 수분 스트레스 적응 메커니즘, 특히 물기화 조건에서의 뿌리 구조 및 기능 조절을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 주로 뿌리의 수직적 기공(내부 기공) 형성, 에틸렌 신호전달, ROS 조절 단백질(RBOH)의 기능, 그리고 수분 스트레스에 대한 생리적·분자적 반응을 규명하고 있습니다. 특히 수면 내성 작물 육성에 기여할 수 있는 유전자 조절 메커니즘과 뿌리 조직의 해부학적 특성 간의 관계를 탐구하고 있습니다.
Hiroshi Shimizu 교수의 연구실은 생명공학과 환경공학의 융합 분야에서 활동하며, 대기 중 물리적·화학적 특성 측정 기술과 생물학적 대사 조절 메커니즘을 동시에 다룹니다. 라이다 기반 대기 온도, visibility, 백산란 비율 측정 기술 개발과 동시에, 효모 및 시아노박테리아의 고에탄올 내성 메커니즘, 항생제 생산 과정에서의 pH 제어를 위한 미생물 상호작용 시스템 설계 등 생물학적 대사 조절을 중심으로 한 기초 및 응용 연구를 수행하고 있습니다. 특히, (13)C 대사유량 분석을 활용한 대사 경로 분석과 생물학적 시스템의 유전자 발현, 대사물질 농도와의 상관관계 분석을 통해 생명현상의 정밀한 이해를 추구하고 있습니다.
Jihoon Shin 교수의 연구실은 대사질환과 감염병의 상관관계를 중심으로, 비만, 노화, 당뇨병이 코로나19 중증화에 미치는 영향을 분자생물학적 기전으로 규명하고 있습니다. 특히 그룹78(GRP78), SDF-1, HSP47 등 대사 및 스트레스 반응 관련 단백질이 지방세포 기능과 바이러스 감염에 어떻게 기여하는지 연구하며, 대사 균형 유지와 감염 저항성의 분자 기반을 탐구하고 있습니다. 이들의 연구는 만성 대사질환과 감염병의 공통 경로를 밝혀내는 데 기여하고 있습니다.
Keisuke Fujii 교수의 연구실은 양자정보 과학 및 기술 분야에서 핵심적인 연구를 수행하고 있습니다. 특히 한 개의 순수 큐비트만을 유지하는 '원 클리어 큐비트 모델'과 같은 양자 계산의 제한된 모델에서의 계산 능력과 그 한계를 규명하는 데 주력하며, 양자-고전 하이브리드 알고리즘을 통한 대규모 양자 시스템의 효율적 해법 개발에도 기여하고 있습니다. 또한, 양자 회로의 효율적 구현을 위한 비국소 연산의 시뮬레이션 기법과, 양자 상태의 측정 및 제어 기술에 대한 이론적 기반 연구도 진행하고 있습니다.
히데미 카토 교수의 연구실은 금속성 유리(비정질 금속)의 합성 및 거동에 중점을 두고 있으며, 특히 비정질 Zr-기 및 Pd-기 합금 시스템에서 나노입자 복합화와 유리 전이 근처에서의 유동 거동을 체계적으로 연구하고 있습니다. 고강도 비정질 금속 기반 복합재료의 제조 공정 최적화와 함께, 유리 전이 온도 근처에서의 점도 및 응력 응답 메커니즘을 정량적으로 분석함으로써, 비정질 금속의 가공성과 기계적 거동을 이해하는 데 기여하고 있습니다. 이는 고성능 소재 개발에 필수적인 기초 연구입니다.
