전 세계 주요 대학 연구실의 연구 분야, 주요 논문을 한눈에 확인하세요.
아츠시 마나 교수의 연구실은 천연물 합성 생물학과 유전자 기반 대사 경로 탐색을 중심으로, 균류와 식물에서 유래하는 다양한 이소프레노이드 및 폴리에터 계열 천연물의 생합성 경로를 해독하고 있습니다. 특히, 다이세스테르테르펜, 페루루마이틴, 에리나신 등의 생합성 효소와 그 기질 특이성, 반응 메커니즘을 분자생물학적·생화학적 방법으로 규명하고 있으며, 유전자 편집 및 대사 공학을 통해 천연물의 효율적 생산을 목표로 하고 있습니다. 이와 더불어, 새로운 효소 기반 반응 메커니즘과 비형상적 기질 인식 메커니즘을 규명하는 데에도 주력하고 있습니다.
Nakwon Kwak 교수의 연구실은 결핵 및 다제내성결핵(MDR-TB), 특히 <i>Mycobacterium abscessus</i> 폐결핵와 같은 난치성 뇌증균 감염의 치료 전략과 진단 기법 개선을 핵심으로 연구를 진행하고 있습니다. Xpert MTB/RIF와 같은 신속진단 기술의 임상적 정확도와 시행 시간 분석을 통해 진단 효율성을 높이고자 하며, 치료 성과 향상을 위한 신약제 사용 전략의 유효성도 평가하고 있습니다. 특히, 다국적 환자 데이터를 기반으로 한 메타분석과 임상 연구를 통해 실질적인 치료 지침을 제시하고자 합니다.
Kyoungsik Yu 교수의 연구실은 나노광학, 2차원 물질 기반 광소자, 그리고 초소형 레이저 기술을 핵심으로 하며, 메타물질과 금속-dielectric 구조를 활용한 고밀도 온칩 광통신 및 센서 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 초소형 레이저, 광파이버와의 효율적 결합, 투명한 방열 윈도우 등 에너지 효율성과 통신 성능을 동시에 향상시키는 기술을 연구하고 있습니다. 또한, 그래핀, MoS₂, h-BN 등의 2차원 물질을 활용한 광전자 소자와 양자 광학 응용도 활발히 진행 중입니다.
Kwan H. Lee 교수의 연구실은 나노소재 기반의 고감도 생체센서 및 유기 태양전지의 물리적 메커니즘을 연구하는 데 집중하고 있습니다. 특히, 중력적 상호작용과 표면 효과를 활용한 나노전기기계 시스템, 다중생체마커를 이용한 정밀 진단 센서, 그리고 고이온 농도 환경에서도 안정적으로 작동하는 전기화학적 센서 기술 개발에 주력하고 있습니다. 이들의 연구는 임상 진단의 정밀도 향상과 에너지 효율적인 태양전지 설계에 기여하고 있습니다.
Ju Hee Ryu 교수의 연구실은 나노의학과 세포 내 약물 전달 시스템의 정밀 설계를 핵심으로 하며, DNA 나노구조를 활용한 형상 제어형 나노입자를 개발하고 있습니다. 특히 암 치료를 위한 조절 가능한 세포 내 흡수, 종양 마이크로환경에 대한 반응성, 그리고 조효소 활성에 민감한 이미징 프로브를 통해 조기 진단과 정밀 치료를 실현하고자 합니다. 이와 함께 수용체 기반 내피세포 유도 작용의 메커니즘을 규명하고, 약물 설계에 응용하는 데에도 주력하고 있습니다.
Eun-Jung Rhee 교수의 연구실은 당뇨병, 간질환, 대사증후군 등 대사질환과 관련된 병태생리학을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 아시아권에서 빠르게 증가하고 있는 당뇨병과 비알코올성간지방증(NAFLD)의 유병률과 관련된 생활습관, 유전적 요인, 비타민 D 결핍 등 다양한 대사적 위험 인자를 탐구하고 있습니다. 연구는 임상적 데이터와 생체모니터링을 기반으로 한 정밀의료적 접근을 추구하며, 한국인을 중심으로 한 지역사회 기반의 대사질환 연구에 기여하고 있습니다.
우성국 교수의 연구실은 태양광을 이용한 수소 생산을 위한 고효율 광전해수분해 기술 개발에 집중하고 있습니다. 주로 희토류가 아닌 지구에 풍부한 반도체 소재, 특히 Sb₂Se₃와 CZTS를 활용한 저비용 광촉매 전극의 설계 및 성능 향상에 초점을 맞추고 있으며, 나노구조 제어, 표면 특성 조절, 분자 수준의 인크 제형 제어를 통해 전하 수송 및 안정성을 극대화합니다. 특히 광물리적 특성 분석과 시간해상도 분광법을 활용한 실시간 전하 동역학 연구로 기초 메커니즘을 규명하고 있습니다.
유 교수의 연구실은 나노소재 합성과 응용에 초점을 맞추고 있으며, 특히 그래핀 및 이차원 물질의 저비용 대량 합성, 화학적 기능화를 통한 전기적 성질 제어, 반도체 나노구조(예: ZnO, CdS, In₂S₃, TiO₂)의 설계 및 광전기적 응용을 핵심 연구 방향으로 삼고 있습니다. 다양한 나노구조(나노튜브, 나노로드, 나노섬유 등)를 제어적으로 합성하고, 태양전지 및 광촉매 등 에너지 응용 분야에서의 성능 향상을 목표로 하고 있습니다. 특히 표면 구조 제어와 전기적·광학적 특성 조절을 통해 고효율 에너지 변환 소자 개발에 기여하고 있습니다.
김진흥 교수의 연구실은 비헤모 철 복합체를 중심으로 한 촉매 반응 메커니즘과 반응 중간체의 규명을 핵심으로 하며, 특히 알케인 기능화, 과산화물과의 반응을 통한 산화 반응, 그리고 광촉매를 활용한 이산화탄소의 포름산 전환에 초점을 맞추고 있습니다. 전자스핀 공명(EPR), 라만 스펙트로스코피, 전이 상태 분석 및 전기화학적 질량분석을 활용한 단기 중간체의 동정 기법을 응용하여, 금속 기반 산화 반응과 라디칼 체인 반응 간의 메커니즘 차이를 규명하고 있습니다. 또한, 이온 검출을 위한 플루오레스센스 센서 및 G-구조 형성 기반의 생물분석 기법 개발도 함께 진행하고 있습니다.
Naoya Aizawa 교수의 연구실은 유기광전소자 및 광물질의 전자구조와 에너지 전이 메커니즘을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 열역학적 지연형 발광(TADF)과 역간섭계교환(RISC)을 통한 고효율 유기발광다이오드(OLED) 설계, 그리고 분자 구조가 광물성질에 미치는 영향을 이론적·실험적으로 분석하고 있습니다. 또한, 고성능 유기 태양전지 및 솔루션 프로세싱 가능한 다층 구조 소자의 핵심 재료 개발에도 기여하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 분자 집합체의 초정밀 분광학적 분석을 바탕으로, 고체상에서의 원자 및 분자 간 상호작용, 특히 수소결합과 π-결합의 기여도를 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 주로 유도-적외선-유도(UV-IR-UV) 이온 딥 스펙트로스코피와 hole-burning 스펙트로스코피를 활용해, 반응 메커니즘과 이소머 구조의 동적 특성을 밝혀내고 있으며, 특히 자극 상태에서의 수소이동 반응의 기초 메커니즘과 반응 생성물의 기원 구조에 대한 '기억 효과'를 연구하고 있습니다. 이는 분자 집합체의 반응성과 기하학적 구조 간의 상관관계를 이해하는 데 기여합니다.
나오토 기타지마 교수의 연구실은 주로 양자 chromodynamics(QCD)와 관련된 약한 상호작용을 갖는 축상입자(axion)와 그 연관된 다크 포톤, 중력파, 도메인 월 등 다양한 암흑물질 및 초기 우주 물리 현상을 연구합니다. 특히 축상입자의 비대칭 진동이 다크 포톤을 비롯한 새로운 입자로 에너지를 전이시키는 '타치온 불안정성' 메커니즘과, 도메인 월 붕괴에서 발생하는 중력파 생성 메커니즘을 수치적 라티스 시뮬레이션을 통해 체계적으로 분석하고 있습니다. 최근에는 PTA 실험에서 관측된 나노헤르츠 대역의 잡음적 중력파 배경과 암흑물질의 기원을 동시에 설명할 수 있는 이론 모델을 제안하며, 우주에서의 축상입자 물리학의 새로운 시장을 개척하고 있습니다.
Chul-Moon Yoo 교수의 연구실은 일반 상대성 이론과 천체물리학의 융합을 바탕으로 초기 우주의 구조 형성, 블랙홀의 형성 및 진화, 그리고 우주론적 비균일성의 영향을 연구합니다. 주로 초기 우주에서의 원시 블랙홀 형성 메커니즘, 비정규성(비정규 분포)이 형성에 미치는 영향, 그리고 블랙홀로 구성된 우주 모델의 거시적 동역학을 수치적 시뮬레이션과 이론적 분석을 통해 탐구합니다. 또한, 웜홀이나 중력 렌즈와 같은 극단적 천체의 탐지 가능성에 대해서도 관심을 기울이고 있습니다.
카즈헤이드 사토 교수의 연구실은 근적외선(NIR) 빛을 활용한 정밀한 항체-사출제 복합체를 기반으로 한 신개념 난소암 및 폐암 등 전이성 종양 치료 기술, 즉 NIR-Photoimmunotherapy(NIR-PIT)를 핵심으로 연구하고 있습니다. 특히, 표적 단백질에 특이적으로 결합한 항체를 통해 종양세포만을 선택적으로 공격하고, NIR 빛에 노출되면서 물리적 성질이 급변하는 광화학 반응을 유도함으로써 세포 사멸을 유도하는 메커니즘을 규명하고 있습니다. 또한, 면역세포 조절(특히 Treg 세포의 선택적 제거)과 세밀한 세포 부착 및 극성 조절 메커니즘(예: E-카다헤린의 내재화 조절)에 이르기까지 생물학적 기전의 규명에도 박차를 가하고 있습니다.
타카요시 나카무라 교수의 연구실은 분자 나노소재 및 협소한 상호작용을 기반으로 한 고기능성 물질 설계를 핵심으로 합니다. 특히, 분자 회전체, 분자 스핀 래퍼, 전도성 랭무르-블로드젯 필름 등을 통해 분자 수준의 기계적 운동과 전기적 성질을 연계한 신소재를 개발하고 있습니다. 이는 분자 전자소자, 스핀트로닉스 및 에너지 변환 소재 응용에 기여할 잠재력을 지닙니다.
Young-Jun Park 교수의 연구실은 나노전자소자 및 지속가능한 전자소자 분야에서 핵심 연구를 수행하고 있습니다. 생체 적합성과 생분해성 소재를 활용한 유기/반도체 기반 메모리 소자와 하이드로겔 기반 생체 전자소자 개발에 주력하며, 특히 리트로스위칭 메모리, 하이드로겔 기반 생체 인터페이스, 그리고 저전력·고효율 전력 변환 회로 설계에 대한 혁신적인 기술 개발을 추구하고 있습니다. 이는 의료용 임플란터블 디바이스 및 웨어러블 센서 등 미래형 생체 통합 전자기기의 핵심 기술 기반을 마련하고자 합니다.
홍윤철 교수의 연구실은 신경퇴행성질환, 특히 알츠하이머병의 병태생리 기전을 이미징 및 분자생물학적 접근을 통해 규명하고 있습니다. 주로 PET 영상과 구조적 MRI를 융합한 신경영상 기반 분석, 그리고 아밀로이드와 아포에이프로테인 등 관련 단백질의 기능적 상호작용을 탐구합니다. 또한, 면역세포 대사 변화와 외소포를 통한 세포 간 신호전달 메커니즘을 이해함으로써 신경질환에서의 염증 반응과 병리적 변화를 밝혀내는 데 초점을 맞추고 있습니다. 최근에는 딥러닝 기반 영상 생성 및 이상 탐지 기술을 활용해 임상적 응용 가능성을 탐색하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 흉부 레이저 영상 진단 분야에서 인공지능 기반의 딥러닝 알고리즘 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 특히 흉부 X선 영상에서 폐결핵, 코로나19 관련 폐렴, 주요 흉부 질환 등을 정확하게 탐지하는 기술을 연구하며, 임상 현장에서의 실용성과 안정성을 입증하고자 합니다. 의료 현장과의 융합을 고려한 알고리즘 설계와 함께, 전문의보다도 뛰어난 성능을 보이는 AI 도구의 임상 적용 가능성을 탐색하고 있습니다.
메갈라마네 S. 부타라주 교수의 연구실은 원자적으로 정밀한 금속 나노클러스터의 합성 및 구조 제어를 핵심으로 하며, 특히 은과金 등의 이종 금속 나노클러스터에서 조성과 구조의 균일성을 확보하는 데에 전문성을 가진다. 고도로 정밀한 리간드 교환 전략과 갈바닉 치환 반응을 활용해 조성 제어가 가능한 나노클러스터를 설계하고, 질량 분석 및 X선 결정학을 통해 정확한 구조 규명을 수행한다. 또한 수소 이온(H⁻)을 리간드로 사용하는 새로운 유형의 수소 빈도 높은 나노클러스터도 개발하여 나노소재의 다양성을 확장하고 있다.
김병수 교수의 연구실은 나노입자 기반의 하이브리드 나노소재 개발에 초점을 맞추고 있으며, 특히 약물 전달, 에너지 저장, 광촉매 등 응용 분야에서 뛰어난 성능을 발휘하는 나노구조물을 설계하고 있습니다. 수소결합, 전기적 상호작용, π–π 상호작용 등 다양한 비공명적 상호작용을 활용해 정밀한 나노구조 조립을 구현하며, 생체적합성과 기능성의 균형을 추구합니다. 특히 약물 및 광소재의 효율적 운반과 전기화학적 반응 촉진을 위한 나노복합재료의 설계에 뛰어난 기여를 하고 있습니다.
