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。
Kazunari Yoshizawa 교수의 연구실은 분자 수준에서의 전자 이동 메커니즘과 전도성 분자 소재의 설계를 핵심으로 하며, π-공명 구조를 가진 분자에서의 전자 전도성과 분자 접합체의 전기적 성질을 궤도 이론과 그린 함수 기반 이론 계산을 통해 탐구합니다. 특히 분자 전자소자(예: 분자 전도체, 메모리, 다이오드)의 원리와 금속 산화물 이온을 이용한 메탄에서 메탄올로의 직접 산화 반응 메커니즘, 그리고 철, cobalt, 니켈 등 전이금속을 포함한 촉매체의 활성 부위 구조와 반응성에 대한 이론적 분석을 수행하고 있습니다. 이는 나노전자소자 개발과 청정 에너지 기반의 화학적 변환 공정에 응용 가능합니다.
칸아이 타카노리 교수의 연구실은 간질환, 특히 비알코올성간지방성염증성간경변(NASH)의 회복 메커니즘과 장내 미생물, 면역세포의 역할을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 CD8+ 조직기억 T세포와 장내 세균인 *F. saccharivorans* 가 간 섬유화 회복 및 염증 조절에 기여하는 메커니즘을 규명하고 있으며, 면역 체크포인트 분자인 PD-1 및 그 리간드의 면역 조절 기능을 탐색하고 있습니다. 이는 만성 염증성 질환의 새로운 치료 전략 개발에 기여할 잠재력을 지닙니다.
Chin-Yiu Chan 교수의 연구실은 유기 발광 다이오드(OLED) 및 유기 태양전지(OPV)의 고성능 소재 개발에 중점을 두고 있으며, 특히 열활성화된 지연형 발광(TADF) 및 다중공명형 TADF(MR-TADF) 발광체를 중심으로 광학적·전기적 특성을 정밀하게 제어하는 분자 설계 기반 연구를 수행하고 있습니다. 특히 깊은 파란색 발광, 높은 외부 양자 효율, 장기적 기계적·화학적 안정성 확보를 위한 새로운 유기 반도체 소재의 개발에 주력하고 있습니다. 또한, 디우테리오화된 호스트 재료나 고공간적 배열을 가진 구조를 통해 산소나 열에 의한 열화를 억제하는 기술적 접근도 함께 연구하고 있습니다.
켄지 카바시마 교수의 연구실은 면역관련 질환, 특히 피부염과 염증성 장질환의 면역학적 기전을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 면역점검점 억제제, 프로스타노이드 수용체, 그리고 B세포 유래 항체 분비세포의 이동 메커니즘 등 면역 조절의 핵심 분자를 중심으로 기전 연구를 수행하고 있으며, 이는 만성 염증성 질환의 새로운 치료 전략 개발로 이어지고 있습니다. 특히 아토피성 피부염과 막대장염 모델을 활용한 임상 연계 연구도 활발히 진행 중입니다.
Cathleen M. Crudden 교수의 연구실은 주로 N-하이드로옥시클로릭 카바이드(NHC)를 핵심으로 하는 유기금속 화학과 기능성 재료 개발을 중심으로 활동하고 있습니다. NHC 기반 나노클러스터, 표면 기능화, 촉매 반응 등에서의 응용을 통해 고성능 촉매 및 광학적 특성을 가진 나노소재를 설계하고 있습니다. 특히, 안정적인 전구체를 이용한 표면 형성 기술과 고도의 선택성과 효율성을 확보한 촉매 반응 개발이 주요 연구 방향입니다.
Zhengxue Cheng 교수의 연구실은 딥러닝 기반 이미지 압축 기술에 초점을 맞추고 있으며, 특히 학습 기반 압축 알고리즘의 성능 향상과 효율성 개선을 핵심 목표로 삼고 있습니다. 연구는 주로 복소형 자동에코더(CAE) 기반의 에너지 압축 기법, 정확한 엔트로피 모델링, 그리고 공간-시간적 에너지 집중 원리를 통한 고성능 압축 아키텍처 설계에 초첨되어 있습니다. 특히 PSNR와 MS-SSIM 등 다양한 평가 지표를 기반으로 한 최적화 및 실시간 적용 가능한 복잡도 제어 기술도 함께 개발하고 있습니다.
코헤이 카와바타 교수의 연구실은 비헤르미티안 물리학의 새로운 위상을 연구하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 비헤르미티안 시스템에서 나타나는 비대칭적 위상상태, 예외점( exceptional points), 스킨 효과, 그리고 대칭성 기반의 위상 분류 등 비헤르미티안 고유의 위상적 현상들을 이론적으로 체계화하고 있습니다. 특히 비헤르미티안 위상물질에서의 정보 흐름, 경계 모드, 고차원 스킨 효과 등 실험적 관측과도 연결된 새로운 물리적 메커니즘을 규명하고 있습니다. 이는 양자정보, 비대칭 시스템, 비평형 물리 등 다학제적 응용으로 이어지는 기초 연구입니다.
Tadashi Mori 교수의 연구실은 주로 유기 분자의 비대칭 광학 성질, 특히 원형 편광 발광(CPL)과 원형 이형성(CD)을 중심으로 한 분자 설계 및 기초 물리화학적 메커니즘을 연구합니다. 특히 다중 헬리센, 바이아릴, BODIPY 유도체 등의 헬리컬 또는 다중 헬리컬 초구조를 가진 유기 분자를 대상으로, 그들의 광학적 응답을 이론적 계산과 실험을 융합하여 정량적으로 분석합니다. 연구는 분자 내 다중 찌그러짐의 배열 방식이 광학적 비대칭성에 미치는 영향을 규명함으로써, 향후 고성능 유기 광학 소재의 합리적 설계 기반을 마련하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
마수타카 후루에 교수의 연구실은 아토피 피부염을 비롯한 만성 피부질환의 면역학적 및 피부장벽 기전을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 IL-4, IL-13, IL-22, IL-17A 등 Th2/Th22/Th17 반응과 피부장벽 단백질(필라그린 등)의 조절 메커니즘, 아릴 하이드로카본 수용체(AHR)의 피부장벽 강화 기전에 초점을 맞추고 있으며, 이와 관련된 내재적 및 외재적 리간드의 생리적 영향을 규명하고자 합니다. 또한 생체 내 산화 스트레스와 항산화 반응(NRF2)의 상호작용 메커니즘을 통합적으로 분석함으로써 새로운 치료 전략 개발을 목표로 하고 있습니다.
Nobuhiro Tsuji 교수의 연구실은 초미세구조 금속재료의 제조 및 거동을 핵심으로 하는 고강도·고 ductility 금속 소재 개발에 주력하고 있습니다. 특히 누적압연(ARB)을 활용한 연속적 가공 기반의 초미세다결정 금속 재료의 제조 기술과 그 기계적 거동, 특히 균열 및 다층화 파손 거동에 대한 기초 연구를 수행하고 있습니다. 연구는 고강도화와 연성 확보의 갈등 문제를 해결하고자, 나노미세구조 제어와 열처리 조합을 통한 기계적 성질 최적화를 목표로 합니다.
노자키 도모히로 교수의 연구실은 대기압 비균형 플라즈마를 활용한 나노소재 합성과 가스 변환 기술에 중점을 두고 있습니다. 특히 플라즈마를 이용한 실리콘 나노결정, 탄소 나노튜브 및 복합 촉매를 통한 CO₂ 수소화 반응 등 고부가가치 화학물질의 효율적 합성을 연구하고 있습니다. 플라즈마-촉매 상호작용의 메커니즘 규명과 실시간 분석 기반의 반응 제어 기술 개발도 핵심 과제입니다.
Julio Villena 교수의 연구실은 장 및 호흡기 점막에서의 면역 조절 메커니즘을 중심으로, 유산균과 같은 미생물이 숙주 면역계에 미치는 영향을 연구합니다. 특히, 프로바이오틱스 및 면역조절성 락트산균(immunobiotics)이 바이러스성 및 세균성 감염에 대응하는 점막면역 반응을 어떻게 조절하는지 기전을 규명하고자 합니다. 연구는 주로 장내 미생물-면역 상호작용, 점막 면역 반응 조절, 그리고 새로운 유형의 프로바이오틱스(예: *Corynebacterium pseudodiphtheriticum*)의 임상적 응용 가능성을 탐색합니다.
히데키 요리미츠 교수의 연구실은 주로 고체상 반응 메커니즘과 원자 전달 루비드 반응을 중심으로 한 유기합성화학을 연구하고 있습니다. 특히 수용성 환경에서의 루비드 반응, 예를 들어 트라이에틸보르산에 의한 원자 전달 루비드 사이클화 반응을 통해 고순도의 락톤 및 다양한 헤테로사이클을 효율적으로 합성하는 데에 초점을 맞추고 있습니다. 또한 구리 및 팔라듐 촉매를 활용한 비대칭 알릴화 반응, Pummerer 반응 유도의 연속적 전환 반응 등 고도로 제어된 반응 경로 개발에도 기여하고 있습니다.
Fumio Narita 교수의 연구실은 피에조전기 및 자화변형 소재를 핵심으로 하여, 웨어러블 센서와 에너지 수확 기술을 융합한 스마트 헬스케어 기반 기술을 연구하고 있습니다. 특히, 운동 및 충격에 견딜 수 있는 경량 전자재료와 자가전원 센서 시스템 개발에 초점을 맞추고 있으며, IoT 기반의 지속 가능한 센서 네트워크와 바이오센서 기술의 융합도 진행 중입니다. 병원 및 일상생활에서의 실시간 생체 모니터링을 가능하게 하는 자가전원 웨어러블 기기의 실현 가능성을 높이기 위한 기초 소재 및 구조 설계 연구가 중심입니다.
Kosuke Suzuki 교수의 연구실은 주로 금속-리간드 협동체를 활용한 다기능성 나노구조체의 설계 및 응용을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 팔라듐 기반의 상호작용을 통한 유동성 있는 자기조립 구조, 희토류 이온을 포함한 다핵 금속 복합체의 자기적 특성 제어, 그리고 폴리옥소메탈레이트 기반의 고도로 조절 가능한 촉매 및 광촉매 시스템 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 이는 나노스케일에서의 기능성 물질 설계와 분자 수준의 구조 제어를 가능하게 합니다.
Keiji Maruoka 교수의 연구실은 주로 비대칭 기반의 유기합성 반응, 특히 페리오드-트랜스퍼 촉매와 유기알루미늄 화합물을 활용한 고대칭선택적 반응을 중심으로 연구를 전개하고 있습니다. 특히 아미노산 합성, 다이올-디엔 반응, 베크만 재배열 등 고도로 제어된 반응 메커니즘을 통해 유용한 유기화합물의 합성을 실현합니다. 환경에 친화적인 반응 조건과 대량 합성에 적합한 방법론 개발을 통해 녹색 화학의 원리를 실현하고자 합니다.
Keita Matsuno 교수의 연구실은 주로 코로나19와 같은 새로운 감염병 바이러스의 유전적 변이, 병원성 메커니즘, 그리고 면역 회피 전략을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 오미크론 변이체(BA.1, BA.2, BA.4/5 등)의 전파 역학, 스파이크 단백질의 기능적 차이, 백신 및 감염 유도 면역의 효과를 실험적으로 분석합니다. 또한 틱 범프바이러스와 같은 기존에 간과되었던 페브로바이러스의 진화와 전 세계적 분포를 밝혀내기 위한 분자 진단 기술 개발도 진행 중입니다. 이 연구들은 새로운 바이러스 감염의 예방 및 치료 전략 수립에 기여합니다.
Shinya Toyokuni 교수의 연구실은 산화적 스트레스와 철 과잉 상태가 암 발생에 미치는 영향을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 산화성 DNA 손상의 생물학적 지표로 사용되는 8-OHdG와 지질 과산화물 유도체인 HNE를 활용해 암의 발병 기전을 규명하고 있으며, 철이 유도하는 산화적 손상이 비정상적으로 국소화된다는 점을 밝혀내는 데 기여했습니다. 이는 암의 전임상적 생물학적 특성과 치료 저항성, 전이 메커니즘을 이해하는 데 중요한 기초 자료를 제공합니다.
Rajib Shaw 교수의 연구실은 재난 위기 관리, 복구 및 회복 전략에 중점을 두며, 특히 기후변화와 패an데믹 등 초국적 위기 상황에서의 사회적 회복력과 지속 가능성 강화를 핵심 연구 주제로 삼고 있습니다. 기존의 정책적 대응을 넘어, 사회자본, 지역사회 참여, 디지털 기술 기반 위기 대응 체계 구축 등 실질적 복구 과정에서의 인간 중심 접근을 탐구하고 있습니다. 특히 일본 코베 지진과 코로나19 팬데믹을 사례로 삼아, 재난 이후 사회적 회복과 지속 가능한 발전을 연결하는 연구를 진행하고 있습니다.
요시노 다츠히코 교수의 연구실은 코발트(III)를 중심으로 한 고가의 팔라듐이나 백금 대체 촉매 기반 C–H 결합 기능화 기술을 연구하고 있습니다. 특히 원자 효율적이고 저비용인 촉매 체계를 통해 산화 상태가 높은 코발트(III) 복합체를 이용해 산화적 기능화 반응을 비활성화 없이 실현하며, 아릴 C–H 결합의 선택적 기능화와 비대칭 C(sp³)–H 기능화를 포함한 고도의 선택성 반응을 개발하고 있습니다. 이는 유기합성에서의 촉매 효율성과 지속 가능성 향상에 기여하고 있습니다.
