전 세계 주요 대학 연구실의 연구 분야, 주요 논문을 한눈에 확인하세요.
Changgu Lee 교수의 연구실은 나노스케일의 2차원 물질, 특히 그래핀과 계층 구조를 가진 흑연계 물질(예: MoS₂, h-BN)의 기계적 성질과 마찰 특성을 원자력 현미경 기반 실험을 통해 체계적으로 연구하고 있습니다. 단일 원자층에서의 탄성 특성, 내구성 및 표면 상호작용을 정량적으로 분석함으로써, 고강도 나노소재의 설계 및 응용 가능성을 탐색하고 있습니다. 또한 유연한 기반에 기반한 2차원 반도체 소자와 센서 기술 개발에도 주력하고 있습니다.
Kyung-Suk Cho 교수의 연구실은 환경 정화 및 자원 회수를 목표로 한 미생물 기반 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. BTEX 및 유기오염물 제거를 위한 특이성 미생물(예: Stenotrophomonas maltophilia, 백색균류)의 분리와 기능 분석, 이들의 생물학적 작용 메커니즘을 규명하고 있습니다. 또한, 미생물 연료전지(MFC)를 활용한 부산물 회수 및 전기 생산, 이화성 발효를 통한 수소 및 유기산 생산 등 지속 가능한 환경 기술의 실용화를 위한 기초 연구를 진행하고 있습니다.
Kiyoto Kasai 교수의 연구실은 정신분열증과 양극성장애 등 정서장애의 뇌 구조적 기반을 밝히는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 뇌의 보조구조체(예: 기저핵, 편측구조)와 청각-언어 관련 편측구역(예: 후두상서성피질, 헤시글 회전)의 구조적 변화와 그 진행성 손실을 대규모 다기관 연구를 통해 규명하고 있습니다. 신경영상 기반의 정밀한 뇌 구조 분석을 통해 정신질환의 발달 메커니즘과 임상적 구분 기준을 제시하고자 합니다.
Yongsheng Ren 교수의 연구실은 첨단 금속 소재, 특히 고엔트로피 합금(HEAs)과 고순도 실리콘의 제조 및 정제 기술에 중점을 두고 있습니다. 특히 알루미늄 합금의 고순도화 및 균질성 향상을 위한 용융 정련 기술, 실리콘에서 불화물과 같은 불순물을 효과적으로 제거하는 새로운 정제 메커니즘 개발이 핵심 연구 과제입니다. Zr를 이용한 B 제거 기술과 Czochralski 방식의 실리콘 웨이퍼에서 산소 농도를 저감하는 열처리 조건 최적화도 활발히 진행 중입니다.
사쿠라바 요시히토 교수의 연구실은 식물의 낙엽 조절, 스트레스 반응, 그리고 엽록소 분해 메커니즘을 중심으로 한 식물 생물학 연구를 수행하고 있습니다. 특히 NAC 전사인자, STAY-GREEN 단백질, 그리고 엽록소 분해 효소를 통해 낙엽과 스트레스 반응을 조절하는 분자 기전을 규명하고 있으며, 갈색 엽록소 분해 중간체의 형성과 이동 메커니즘에도 중점을 두고 있습니다. 이들의 연구는 농업적 생산성 향상과 기후 변화에 대한 내성 향상을 위한 기초 과학적 근거를 제공합니다.
마치다 마츠토 교수의 연구실은 랜타니드 원소를 중심으로 한 산화물 및 탄재산염의 전자구조와 표면 반응성에 기반한 첨단 촉매 및 광촉매 소재를 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히, 산소 저장, 질소산화물 흡착, 수소/산소 분해 반응 등 친환경 에너지 기술에 핵심적인 기능을 하는 물질의 설계와 기작 규명을 주요 연구 방향으로 삼고 있습니다. 다양한 랜ta니드 이온의 4f 전자 상태가 촉매 활성도에 미치는 영향을 정밀하게 분석함으로써, 고성능 비백금 계 광촉매 및 고용량 산소 저장 재료의 원리적 기반을 구축하고 있습니다.
타카오 아리모리 교수의 연구실은 단백질-리간드 상호작용의 구조적 기반을 밝히는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 인테그린과 라미닌, NUDT5 효소의 광범위한 기질 특이성, 그리고 라이소자임 유사 구조를 가진 카이타나제의 기질 특이성과 촉매 메커니즘을 구조 생물학적 접근법을 통해 규명하고 있습니다. 또한, 단백질 표지 시스템인 MAP 태그의 구조 기반 최적화 및 저온에서 활성화되는 셀룰라아제의 기능 해석도 주요 연구 주제입니다.
요다 노부히로 교수의 연구실은 구강악안면영상의학과 임플란트 생체역학 분야에서 전문성을 갖춘 연구를 수행하고 있습니다. 주로 인공지능 기반 치과 레이저 영상 분석, 임플란트 주변 뼈의 기계적 응답 및 골재생 메커니즘, 그리고 과도한 부하 전이를 줄이기 위한 과도성의 설계 최적화에 초점을 맞추고 있습니다. 특히 유비쿼터스 기반의 생체역학 모델링과 임상 영상 데이터를 융합한 시뮬레이션 기반 연구가 두드러집니다.
Michio Homma 교수의 연구실은 박테리아의 운동성과 유도 기능을 규명하기 위해 세균 운동장치인 편모의 구조와 기능, 특히 기능적 단백질 복합체의 생합성 및 기계적 작동 원리를 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 편모 기둥, 훅, 편모막 등 축구형 구조물의 단백질 조립 메커니즘과 이온 기반 에너지 전환 과정(예: Na⁺, H⁺)에 의한 회전 모터의 기계적 작동 원리를 분자 수준에서 규명하고 있습니다. 또한, 편모의 외부 단백질 조립과 세포막 통과 과정에서의 단백질 수송 및 가공 메커니즘에 대해서도 깊이 있는 분석을 수행하고 있습니다.
Keisuke Nagai 교수의 연구실은 식물의 수중 적응 메커니즘, 특히 침수 환경에서 생존하는 깊은물벼(deepwater rice)의 줄기 내리기 생장 조절 메커니즘을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 주로 에틸렌과 지베렐린 등 식물 호르몬이 관여하는 신호전달 경로와 관련된 유전자(예: SD1, SNORKEL1/2)의 기능을 규명하며, 수위 상승에 대한 식물의 반응을 유전적·분자적 수준에서 해명하고자 합니다. 특히, 침수 조건에서의 내성 유전적 기반과 유전자 구조의 진화적 변화를 탐구하는 데도 집중하고 있습니다.
Toshiaki Onitsuka 교수의 연구실은 정신분열증의 뇌 구조적 및 기능적 이상을 신경영상(예: MRI)과 신경전기생리학적 기법(예: EEG, MEG)을 융합하여 연구합니다. 특히 얼굴 인식 장애와 관련된 편도체 피질( fusiform gyrus )의 회색질 감소, 청각 및 시각 인지 처리의 조기 단계 이상(예: P50, N170) 및 신경 동기화 이상(예: 감마파 ASSR)에 초점을 맞추고 있습니다. 이는 정신분열증의 인지 통합 실패 기전과 신경 회로 이상을 규명하는 데 기여하고 있습니다.
Michiyuki Kawakami 교수의 연구실은 뇌의 신경생리학적 기전과 성호르몬이 성행동 및 뇌하우스 기능에 미치는 영향을 다루는 데 중점을 두고 있습니다. 특히 토끼와 쥐를 이용한 만성 전극 부착 실험을 통해 뇌간 랩터성 기저핵, 히포크암프스, 시상하부 등 뇌 영역의 전기적 활동과 호르몬 변화 간의 상호작용을 체계적으로 분석하고 있습니다. 또한 성주기 동안의 뇌파 변화와 호르몬 자극에 의한 신경 반응성 변화를 기반으로 생식 행동 조절 메커니즘을 규명하고 있습니다.
정훈 김 교수의 연구실은 망막 및 신경혈관 단위의 생리적·병리적 기전을 중심으로, 특히 혈망막장벽(BRB)과 혈뇌장벽(BNB)의 기능 및 파손 메커니즘을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 나노입자 기반 약물 전달 시스템, 염증 반응 및 산화 스트레스가 망막 혈관 기능에 미치는 영향, 그리고 연골형 눈-on-a-chip 모델을 활용한 병변 모사 등 첨단 기술과 생물학적 기전을 융합한 연구를 수행하고 있습니다. 특히 당뇨병성 망막병증과 노인성 황반변성의 발병 기전과 치료 전략 탐색에 기여하고 있습니다.
Jonghwa Shin 교수의 연구실은 메타물질, 나노광학 및 플라스모닉스를 중심으로 광학적 특성을 정밀하게 설계하고 제어하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히, 초광역 대역폭 메타물질, 극소형 플라스모닉 구조, 핵심 표면 증폭 Raman 산란(SERS) 및 인공 광합성 응용을 위한 나노하이브리드 소재 개발에 기여하고 있습니다. 연구는 나노구조의 정밀 설계와 블록코폴리머 자가조립, 다공성 폴리다이펜 아민(PDA) 기반 나노합성 기법을 융합하여 실현됩니다.
Sarah S. Park 교수의 연구실은 금속-유기 프레임워크(MOFs)의 구조-기능 관계를 깊이 있게 탐구하며, 전도성, 이온 전도성, 전기화학적 에너지 저장 등 응용 가능성을 극대화하는 신소재를 설계하는 데 주력하고 있습니다. 특히, 전자적 상호작용과 분자 설계 원리를 통해 전도성 MOFs, 단일 이온 전도체, 고체 전해질, 그리고 생체 모니터링용 미세센서 등 다양한 응용 분야에서 혁신적인 기여를 하고 있습니다. 연구는 이론적 계산과 실험을 융합하여, 나노구조의 정밀 제어와 기능성의 기계적 원리를 규명하는 데 초점이 맞춰져 있습니다.
SangUk Han 교수의 연구실은 건설현장의 안전성과 생산성 향상을 위해 첨단 센서 기반 행동 분석 및 비전 기반 품질 검사 기술을 핵심으로 연구합니다. 특히 RGB-D 센서, 깊이 센서, 3D 스캐닝 기반의 실시간 모니터링 및 행동 인식 기술을 활용해 작업자의 위험 행동을 자동으로 탐지하고, 이에 기반한 사고 예방 솔루션을 개발하고 있습니다. 또한 딥러닝 기반의 안전 관리 시스템과 BIM·GIS 통합 기법을 활용한 태양광 발전소 부지 선정 평가 등 실무 적용에 초점을 맞춘 스마트 건설 기술 연구를 진행하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 주로 온도에 따라 거품에서 젤로 변하는 생분해성 블록공중합체를 중심으로 한 생의료용 젤 제형 기술을 연구하고 있습니다. 특히, 체온에서 자가형성 젤을 형성하는 PEG-PLGA-PEG 계열의 열가소성 젤 시스템을 개발하여 약물 지속 방출 및 세포 치료에 응용하고 있습니다. 다양한 분자량, 스테레오화학, 조성 제어를 통해 전이 온도, 젤 창문, 기계적 강도 및 분해 특성을 정밀하게 조절하는 구조-성질 상관관계를 규명하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 고해상도 전자현미경 기반의 원자 크기 분석을 핵심으로 하며, 단일 원자 수준에서의 불순물 도핑, 결함 구조, 전자적 상호작용을 정량적으로 규명하는 데 주력하고 있습니다. 특히, 이상형 전자현미경 기법을 활용해 산화물 및 nitride 계 재료 내에서 단일 도핑 원자와 결함의 3차원 위치 및 동적 거동을 직접 관찰하고 있습니다. 연구는 원자적 구조와 물리적 성질 간의 상관관계를 규명함으로써, 반도체 및 광전자 소자의 기초 설계에 기여하고자 합니다.
메구미 오타 교수의 연구실은 주로 신경영상 및 생체영상 기반의 신경생물학적 기전 규명을 중심으로, 망막 세포층의 구조적 유지와 시력 회복 간의 연관성, 특히 망막의 광수용세포층의 상태가 시력에 미치는 영향을 연구하고 있습니다. 또한, 액정의 정밀 분자 정렬 제어 기술을 활용한 고성능 광학 소자 개발, 특히 q-플레이트 및 회절 웨이브플레이트의 새로운 제조 기법을 개발하여 차세대 광학 기기 응용을 목표로 하고 있습니다. 추가로 만성 요통 환자에서 복부 근육의 두께와 대칭성 변화를 초음파를 이용해 분석함으로써 체내 근육 기능 이상과 통증 간의 연관성을 규명하고자 합니다.
요시카와 나오히코 교수의 연구실은 전이금속 촉매를 활용한 고도로 선택적인 C-H 결합 기반 화합물 합성에 중점을 두고 있습니다. 특히 니켈, cobalt, 철과 같은 저가성 전이금속 촉매를 활용해 아릴 할라이드, 페놀 衍생체, C-H 결합 등 반응성이 낮은 기질을 효율적으로 기능화하는 신규 촉매 체계를 개발하고 있습니다. 수소기반 촉매 메커니즘과 금속-리간드 상호작용의 정밀 제어를 통해 기존에 어려웠던 반응 조건의 경량화와 높은 선택성 구현을 추구하고 있습니다.
