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이 교수의 연구실은 에너지 전환과 지속가능성에 기여하는 첨단 나노소재 및 전기화학 촉매 기반 연구를 중심으로 전개되고 있습니다. 특히 수소 생산을 위한 수소 분해 반응(HER), 산소 환원 반응(ORR) 등에서 뛰어난 성능을 보이는 고성능 전기촉매, 특히 희토류 금속 기반 촉매와 탄소 기반 단일원자 촉매(SACs)의 설계 및 기작 분석에 중점을 두고 있습니다. 또한, 2차원 구조를 가진 탄소 질소 화합물 및 고결정성 공유 삼중진화 프레임워크(CTFs)를 활용한 리튬이온 배터리 및 기체 흡착 소재 개발도 활발히 진행 중입니다.
Shinichi Komaba 교수의 연구실은 리튬이온 배터리의 자원 고갈과 비용 문제를 해결하고자 나트륨이온 및 칼륨이온 배터리 기반의 지속 가능한 에너지 저장 기술을 연구하고 있습니다. 주요 연구 방향은 나노소재를 활용한 고용량·고전압 음극 및 양극 재료 개발, 전해질 첨가제를 통한 전기화학적 안정성 향상입니다. 특히, 지구에 풍부한 나트륨과 칼륨을 활용한 리튬 프리 배터리 시스템의 실용화를 목표로 하고 있습니다.
Sam S. Yoon 교수의 연구실은 나노소재 기반의 에너지 저장 장치와 스마트 투명 소재에 중점을 두고 있으며, 초고속 스프레이 기반의 나노복합재료 합성 기술을 핵심으로 합니다. ZnO/MnOx, Zn₂SnO₄/SnO₂/CNT 등 다양한 이종접합 나노소재를 활용해 고성능 슈퍼커퍼시터를 개발하고 있으며, 유연성, 투명성, 내구성 등 실용적 응용을 고려한 소재 설계에 주력하고 있습니다. 특히 초음속 기상 증착 기술을 활용한 단일 공정으로 고성능 전극을 빠르게 제작하는 기술적 혁신을 이끌고 있습니다.
나오토 카타니 교수의 연구실은 전이금속 촉매를 활용한 C-H 결합 기반의 고도로 선택적인 유기합성 반응을 핵심으로 연구하고 있습니다. 특히 지도기능기( directing group)를 이용한 C-H 기능화 기법을 통해 반응의 위치선택성과 효율성을 극대화하고 있으며, 류코늄,铑 등의 금속 촉매를 활용한 새로운 반응 경로 개발에 주력하고 있습니다. 또한 반응 후 지도기능기를 쉽게 제거할 수 있는 전략 개발을 통해 실용적인 합성로드맵 구축에도 기여하고 있습니다.
타쿠마 야스다 교수의 연구실은 유기 발광 소자, 특히 열활성화 지연 형광(TADF)을 핵심으로 하는 고효율 유기 전자소재의 설계 및 응용을 주요 연구 분야로 삼고 있습니다. 다이아몬드형, 벤조페논 유도체, 복합 고리형 볼로르산 유도체 등 다양한 분자 구조를 통해 좁은 스펙트럼 발광과 높은 발광 효율을 실현하며, 전자기기용 고해상도 디스플레이 및 에너지 효율적 OLED 소자 개발에 기여하고 있습니다. 특히, 고체 상태에서의 발광 안정성과 농도 쿨링 저항성을 높이기 위한 분자 설계 전략과 AIE(집합 유도 발광) 기반의 신소재 개발도 활발히 진행 중입니다.
이 교수의 연구실은 고성능 시멘트 기반 복합재료의 기계적 거동과 전기적 거동을 동시에 고려한 첨단 콘크리트 기술을 연구하고 있습니다. 특히 초고강도 섬유재료를 포함한 콘크리트의 섬유 함량 최적화, 나노소재가 시멘트 페이스트의 전기적 성질에 미치는 영향을 분석하며, 고온 환경에서의 기계적 성능 예측을 위한 데이터 기반 모델링 기법을 개발하고 있습니다. 연구는 실용성과 경제성을 고려한 지속 가능한 건설자재 개발을 목표로 하고 있습니다.
Chulhong Kim 교수의 연구실은 광음향 영상 기반의 고해상도 생체 영상 기술을 핵심으로 하며, 특히 고감도 및 깊은 조직 영상이 가능한 고성능 사진음향 단층촬영(PAT) 기술 개발에 주력하고 있습니다. 나노입자 기반의 새로운 생체 영상 대비제를 활용해 피부암 등 종양의 조기 진단과 분자 영상 가능성을 확장하고 있으며, 임상 적용에 적합한 손으로 들 수 있는 프로브 기반 시스템 개발도 진행 중입니다. 특히, 안전한 레이저 조건에서 깊은 조직까지의 영상 성능을 극대화하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
Shimon Sakaguchi 교수의 연구실은 면역 톨러런스와 자가면역질환의 분자 기전을 중심으로, 특히 조절성 T세포(Treg)의 발달, 기능 및 조절 메커니즘을 연구하고 있습니다. Foxp3, CTLA-4 등 핵심 전사인자와 수용체가 Treg 기능에 미치는 영향을 규명하며, 자가면역질환과 암의 면역조절 메커니즘을 밝혀내고 있습니다. 이들의 연구는 면역 균형 유지와 관련된 질병 치료 전략 개발에 기여하고 있습니다.
Khan Muhammad 교수의 연구실은 인공지능 기반의 실시간 비디오 분석 및 안전한 스마트 시스템 설계를 핵심으로 하며, 자율주행, 화재 탐지, 뇌종양 진단, IoT 기반 보안 감시 등 다양한 응용 분야에서 효율적이고 안정적인 딥러닝 아키텍처 개발에 주력하고 있습니다. 특히 자원 제한 환경에서도 빠르고 정확한 성능을 내는 경량화된 컨볼루션 신경망(CNN) 모델과 실시간 영상 요약, 암호화 기반 보안 프레임워크를 통해 실생활 적용 가능성을 높이고 있습니다. 연구는 실증적이고 실용적인 솔루션 중심으로 진행되며, 특히 에너지 효율성과 실시간 처리 능력을 고려한 AI 기반 시스템 설계에 특화되어 있습니다.
아쓰시 토고 교수의 연구실은 고체물리 및 재료과학 분야에서 제일원리 계산을 기반으로 한 원자적 거동과 열역학적 성질을 깊이 있게 연구합니다. 주요 연구 방향은 고압 상전이, 비정질-정질 전이, 열전도도 및 열적 성질 예측, 그리고 결함 및 진동 상태의 분석을 포함합니다. 특히, 음향모드, 포논 수명, 열전도도 예측 등에서 첨단의 첫 번째 원리 계산과 오픈소스 소프트웨어(phonopy, phono3py 등)를 활용한 자동화된 시뮬레이션 워크플로우를 구축하고 있습니다. 이는 신소재 개발, 특히 열전 재료 및 고압 물질 설계에 기여하는 핵심 연구입니다.
Taehoon Hong 교수의 연구실은 건축물의 전 생애주기 환경 영향을 정량적으로 평가하기 위한 생애주기 평가(LCA) 기반의 에너지 소비 및 온실가스 배출 분석에 중점을 두고 있습니다. 특히 건설 단계의 환경 영향을 심층적으로 분석하여 기존의 운영 단계 중심 평가의 한계를 보완하고자 하며, 기존 주거건물의 에너지 효율성 평가 체계 개선과 자발적 참여 유도를 위한 인센티브 및 제재 제도 도입을 연구하고 있습니다. 이는 실질적인 에너지 절약과 탄소 감축 정책 수립에 기여하는 실용적인 연구입니다.
Kwang Seok Ahn 교수의 연구실은 자연산 화합물이 암을 비롯한 염증성 질환에 미치는 영향을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 토코트리에놀, 지네골산, 포름노네틴, 퀴네르세틴 등 다양한 식물성 항산화 물질이 암세포의 증식, 전이, 사멸 저항성에 미치는 영향을 분자 기전 수준에서 규명하고 있습니다. NF-κB 경로, EMT(상피세포에서 간엽세포 전환) 및 세포 사멸 경로를 중심으로 암 치료의 새로운 타겟을 모색하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 폐기물 자원의 지속가능한 재이용을 핵심 목표로 하며, 식품 폐기물, 세균성 슬러지, 생물매탄 등에서 유용한 생체소재를 생산하는 바이오리파이닝 기반 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 폐기물에서 폴리하이드록시알카노산(PHA)과 생체디젤 연료를 생산하는 기술적 접근과 함께, 생분허브의 환경적 영향을 최소화하면서도 농업 및 환경 복원에 기여할 수 있는 기술을 연구하고 있습니다. 또한, 생분허브의 오염물질 잔류 및 생물학적 가용성에 대한 장기적 영향 분석도 함께 수행하고 있습니다.
김상우 교수의 연구실은 에너지 수확 기반의 생체적용 및 스마트 센서 시스템을 핵심으로 하는 나노에너지 기술을 연구합니다. 주로 태양광, 진동, 초음파 등 다양한 환경 에너지를 효율적으로 전기 에너지로 변환하는 트라이보전기 나노발전기(TENG) 기반의 소자 개발에 집중하며, 특히 생체 임플란트용 무선 전력 공급 및 식물 병원균 억제에 응용 가능한 나노은 콜로이드 기반 기술도 함께 연구하고 있습니다. 고성능 나노복합재료와 CVD 그래핀을 활용한 투명 유연 전자소자도 핵심 연구 분야입니다.
김재훈 교수의 연구실은 에너지 저장 소재 및 청정 에너지 전환을 위한 촉매 기반 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 주요 연구 분야로는 리튬-이온, 나트륨-이온, 칼륨-이온 이차전지의 고성능 음극재 설계와 나노구조 촉매를 활용한 생물유기화학물질의 효율적 전환 반응이 포함됩니다. 특히, 고분자 및 식물 유래 원료(포도당, 레불린산 등)를 활용한 고부가가치 화학물질 합성과 나노복합 촉매의 구조-활성 상관관계 규명이 핵심입니다.
Taiho Park 교수의 연구실은 주로 태양전지 및 유기 에너지 변환 소자에서 핵심 기능을 하는 홀 수송 재료(Hole Transport Materials, HTMs)와 고성능 페로브스카이트 소재의 설계 및 응용을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 도핑 제거형 고분자 홀 수송재, 고안정성 페로브스카이트 반도체, 그리고 분자 수준의 초강력 수소결합을 활용한 상호보완적 폴리머 블렌드 시스템 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 이는 고효율·고안정성 페로브스카이트 태양전지의 실용화를 위한 핵심 기술 기반을 마련하고자 하는 목적이 있습니다.
Dong Wook Shin 교수의 연구실은 만성질환의 조기 진단과 예방을 중심으로 한 건강검진 체계 및 지속 가능한 의료 관계 구축에 중점을 두고 있습니다. 고혈압, 당뇨, 고지혈증 등 대사성 질환의 조기 관리와 함께, 뇌질환(알츠하이머병 등)과 간세포암 발생 위험 요인을 규명하는 데에도 집중하고 있으며, 특히 여성의 생리적 요인과 빈혈이 인지기능 저하에 미치는 영향을 연구하고 있습니다. FIB-4와 같은 간편한 생물학적 지표를 활용한 위험도 평가 모델 개발도 핵심 과제입니다.
Hyunhyub Ko 교수의 연구실은 전자피부(e-skin) 기반의 유연하고 고민감한 웨어러블 센서 기술을 핵심으로 하며, 생체 모방 원리에 기반한 다기능 센서 시스템의 설계 및 응용을 연구하고 있습니다. 특히, 페로전성 복합재료와 이중 구조적 마이크로도메 형상, 아연산화아연 나노와이어 등의 나노구조를 활용해 압력, 온도, 동적 자극을 고정밀도로 감지할 수 있는 유연한 센서를 개발하고 있습니다. 이는 의료 모니터링, 로봇 공학, 스마트 웨어러블 기기 등 다양한 분야에서의 실용적 응용 가능성을 지닌 연구입니다.
클로우스-로베르트 مول러 교수의 연구실은 인공지능과 과학 데이터의 융합을 핵심으로 하며, 특히 딥 뉴럴 네트워크의 해석 가능성과 힘의 기반 기계학습 기법을 통해 분자 및 물질 시스템의 정밀한 예측을 추구합니다. 연구는 주로 신경망의 결정 과정을 시각화하고 해석할 수 있는 기법(예: LRP) 개발, 분자 힘장의 정확한 모델링, 그리고 계산 화학 데이터 기반의 고성능 머신러닝 모델 구축에 초점이 맞춰져 있습니다. 특히 분자 시스템의 에너지 표면과 물리적 성질을 극소수의 계산 데이터로도 정확하게 예측하는 데 기여하고 있습니다.
유즈케 야마우치 교수의 연구실은 메탈-유기 프레임워크(MOFs)를 기반으로 한 다공성 나노소재의 합성과 응용을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 MOF 유도 다공성 탄소 및 복합 나노소재를 활용해 에너지 저장·변환, 환경 정화, 의료용 약물 전달 등 다양한 분야에서 뛰어난 기능성을 구현하고 있습니다. 고도로 제어된 구조와 높은 표면적을 가진 나노구조를 설계함으로써 기존 소재의 한계를 초월하는 성능을 실현하고 있습니다.
