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Sunghoon Kwon 교수의 연구실은 생물의학 및 나노소재 분야에서 혁신적인 센서 기술과 마이크로시스템 기반 진단 기술을 개발하고 있습니다. 주요 연구 방향은 세균 항생제 감수성 검사의 단축을 위한 단세포 형태 분석 및 마이크로플루이딕 기반 빠른 항생제 테스트 시스템이며, 이를 통해 감염성 질환의 조기 진단과 내성 박테리아 문제 해결에 기여하고자 합니다. 또한, DNA 기반 데이터 스토리지, 마이크로렌즈 스캐너, 구조적 색소재, 3D 자가조립 마이크로소재 등 고도화된 마이크로/나노 제작 기술을 접목한 다기능성 소자 개발도 진행 중입니다.
David G. Churchill 교수의 연구실은 금속 촉매화학과 생물분자 감지 기술을 융합한 다학제적 연구를 수행합니다. 특히 텅스텐 및 몰리브덴 기반 안자형 촉매에서의 C–H 및 C–C 결합 활성화 메커니즘을 정밀하게 규명하며, 반응 동역학과 고리성 고리 효과를 중심으로 기초 촉매 과학을 연구합니다. 동시에, 유기 광학 프로브를 활용해 생체 내 산화 스트레스 분자(예: 과산화수소, 염소산)와 글루타티온과 같은 생리적 분자를 초고속으로 선택적으로 탐지하는 화학생물학적 응용 기술도 개발하고 있습니다.
강주김 교수의 연구실은 고효율 유기발광다이오드(OLED)의 핵심 요소인 발광체의 전자적·구조적 특성과 방향성에 중점을 두고 있으며, 특히 이리듐 및 플라티넘 기반 인광 발광체의 수직/수평 방향성 분포 제어와 효율적 에너지 전달 메커니즘을 연구하고 있습니다. Exciplex 형성 공호스트 시스템을 활용해 고출력, 저전압, 저효율 떨어짐을 동시에 구현한 OLED 기술을 개발하고 있으며, 이는 외부 양자효율 38.8%에 이르는 세계 최고 수준의 성능을 달성했습니다. 또한, 발광체의 분자 구조와 전이 이완 메커니즘 간의 상관관계를 X선 회절 및 양자화학 계산을 통해 규명함으로써, 설계 기반의 발광 소재 개발에 기여하고 있습니다.
Harunobu Mitsunuma 교수의 연구실은 광촉매를 활용한 고도로 선택적인 C-H 및 C-C 결합 형성 반응을 중심으로, 비활성 탄화수소와 간단한 피드스톡 유기분자에서 유용한 유기합성 중간체를 효율적으로 만드는 새로운 촉매 체계를 개발하고 있습니다. 특히, 빛을 이용한 산화환원 반응, 수소원자 이동 반응, 금속-크롬 및 니켈 촉매를 융합한 다성분 촉매 체계를 통해 비대칭 알릴레이션, 탈수소화, 알킬화 반응을 실현하고 있습니다. 반응 조건은 실온, 형광등 조명 하에서 진행되며, 높은 입체선택성과 기능군 내성으로 실용성까지 확보한 점이 특징입니다.
Kwon 교수의 연구실은 치의공학 및 생체재료 분야에서 3D 및 4D 프린팅 기반의 첨단 생체재료 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히 치과 임상에 적용 가능한 생분해성 폴리라크티드(PLA) 막, 항균성 PMMA, 칼슘 실리케이트 세멘트 등 다양한 재료의 제작과 성능 향상을 연구하고 있으며, 생체적합성과 기능성 향상을 동시에 확보하는 데 목표를 두고 있습니다. VR 기반 재활 치료 기술의 응용도 함께 다루며, 임상적 실용성과 생물학적 안정성을 고려한 재료 설계가 핵심입니다.
김정구 교수 연구실은 철산화물 피복 강재의 부식 거동과 나노구조 금속 나노와이어 기반 유연 투명 전극의 안정성 및 효율성에 중점을 두고 있다. 특히, 도시 난방수 조건에서의 파이프라인 강재 부식 거동과 페로브스카이트 발광다이오드(Perovskite LED)에서 은 나노와이어 전극의 화학적 반응성 문제를 해결하기 위한 신소재 및 표면 개질 기술을 개발하고 있다. 연구는 부식 메커니즘 분석과 나노재료의 전기화학적 안정성 향상에 초점을 맞추고 있다.
홍윤소 교수의 연구실은 유연한 전자소자 및 생체감지 기반의 스마트 헬스 기술을 핵심으로 하며, 3D 프린팅을 활용한 유연한 스트레인 게이지, 압력 센서, 고온에서 동작하는 UV 광검출기 등 다양한 생체적응형 센서 소재와 구조를 개발하고 있습니다. 특히, 나노구조화된 표면과 복합재료를 활용한 고감도·고신뢰성 센서 설계 및 DNA 분리용 나노와이어 장치 등 생명공학과 융합된 기술 혁신을 추구하고 있습니다. 연구는 고도의 재료 설계와 적층 제조 공정을 기반으로 하여 실용성과 성능을 동시에 확보하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
김봉수 교수의 연구실은 유기 전자소자 및 나노스케일 전자소재를 중심으로 활동하고 있습니다. 특히 유기 태양전지, 유기 필드효과 트랜지스터, 양자점 발광소자 등에서의 전자적 성능 향상과 신소재 개발에 중점을 두고 있으며, 나노구조 접합의 전도성과 전자구조를 원자력현미경 및 표면 분석 기법을 통해 정밀하게 규명하고 있습니다. 또한 유기 반도체 고분자, 플루오르화된 고 dielectric 재료, 비금속 양자점 등 혁신적인 소재 설계를 통해 차세대 유연·투명 전자소자 실현에 기여하고 있습니다.
Hiroshi Shinokubo 교수의 연구실은 주로 유기금속 화학과 고분자 화학을 기반으로 하며, 특히 그리닐 시약을 활용한 탄소-탄소 결합 형성 반응과 전이금속 촉매를 이용한 고도로 기능화된 유기 분자의 합성을 중심으로 연구를 전개하고 있습니다. 특히 흑연 볼 형태의 질소 도핑된 불화소(아자아바키실) 유도체, 페로포르피린, 코르로르 등 복잡한 구조를 가진 유기 분자들을 새로운 촉매 전략을 통해 합성하고 있으며, 이들 분자의 특수한 전자적 성질과 고리형 구조의 안정성에 주목하고 있습니다. 연구는 실험적 분석(NMR, X선 회절 등)과 이론적 고찰을 융합하여 진행되며, 기능성 유기 분자의 설계 및 응용 가능성을 탐색하고 있습니다.
Makoto Tsuda 교수의 연구실은 신경병리성 통증의 신경생물학적 기전을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 척수의 미세아교세포와 성상세포의 활성화 메커니즘, 그리고 신경-아교세포 상호작용이 통증 민감도에 미치는 영향을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 또한 식물의 수분 운반 능력과 수압 특성에 관한 생리학적 연구도 병행하여 신경조절과 생물학적 수압 메커니즘의 공통 원리를 탐구하고 있습니다.
Kosuke Inoue 교수의 연구실은 내분비학과 심혈관 질환의 기전 및 예후를 중심으로 한 임상역학 연구를 수행하고 있습니다. 특히 갑상선 기능 이상, 알도스테론과 같은 호르몬 이상이 심혈관 질환과 사망률에 미치는 영향을 장기적 관점에서 분석하고 있으며, 다양한 생체마커와 임상적 결과 간의 연관성을 규명하고자 합니다. 또한, 의료진과 산업 간의 금전적 관계나 신체 활동이 건강에 미치는 영향 등 보다 넓은 범위의 공공보건적 문제에도 관심을 기울이고 있습니다.
Sang Woo Han 교수의 연구실은 주로 나노구조 재료의 합성과 그 응용에 중점을 두고 있으며, 특히 이종 금속 나노소재(예: Pd-Pt-Ag, Au-Pd 등)의 이국적 구조적 특성과 원자 배치가 촉매 성능에 미치는 영향을 깊이 있게 연구하고 있습니다. 고도로 제어된 2차원 나노시트, 허브 구조, 코어-쉘 나노입자 등 다양한 나노구조를 설계하여 전기화학적 반응(예: 에탄올 산화, 산소 환원, 포름산 산화)에서 뛰어난 촉매 성능을 발휘하는 물질을 개발하고 있습니다. 또한 표면 화학 및 표면 분석 기법을 활용해 나노입자와 기질 간의 상호작용 메커니즘을 규명함으로써, 기초 과학적 이해를 바탕으로 한 실용적 응용 기술을 추구합니다.
홍성국 교수의 연구실은 초고강도 콘크리트 및 첨단 세라믹 복합재료의 개발과 응용을 중심으로, 우수한 내구성과 기계적 성질을 갖춘 신소재 콘크리트 기반의 구조물 설계 및 성능 향상을 연구하고 있습니다. 특히 우수한 균열 저항성과 내구성을 확보하기 위해 섬유, 나노소재(예: 탄소나노튜브), 천연 점토 기반 보강재를 활용한 복합체 개발에 주력하고 있으며, 지속 가능한 건설자재의 실현을 목표로 하고 있습니다. 또한, 전기적 특성과 기계적 거동을 동시에 확보한 스마트 콘크리트 및 지진에 대한 내구성 향상 기술도 핵심 연구 분야입니다.
Taek Dong Chung 교수의 연구실은 나노구조 전극의 표면 및 내부 미세구조가 전기화학 반응에 미치는 영향을 중심으로 연구를 전개하고 있습니다. 특히 나노다공성 전극의 전기화학적 거동, 생체모방 전기촉매, 마이크로플루이딕 기반 생체분석 기술, 그리고 전기색소 및 플라스모닉스를 활용한 동적 광학 제어 기술에 높은 전문성을 지니고 있습니다. 다양한 나노소재와 전기화학적 메커니즘을 융합한 혁신적이고 응용 가능한 전기화학 장치 개발을 목표로 하고 있습니다.
마이아우치 마사히로 교수의 연구실은 광촉매 및 표면 기능화를 핵심으로 하여, 태양광 및 실내 조명 조건에서 작동하는 고성능 산화물 기반 광촉매 재료를 개발하고 있습니다. 특히 티타니아(TiO₂)와 스트론티타이트(SrTiO₃)를 중심으로 광촉매 반응성과 자가청결·항-condensation 성질을 동시에 향상시키는 표면 구조 제어 및 도핑 기법을 연구하고 있으며, 질소 도핑, 전이 금속 나노클러스터 도핑, 복합 산화물(예: TiO₂/WO₃) 구조 설계를 통해 가시광선 활성 광촉매의 실용화를 추구하고 있습니다.
김기웅 교수의 연구실은 신경과학과 재료공학을 융합한 다학제적 연구를 수행하고 있습니다. 주요 연구 분야는 치매 및 인지저하의 유병률과 위험 인자 분석, 특히 노인층에서의 인지기능 저하를 조기에 진단하고 예방하기 위한 생체지표 탐색입니다. 동시에 고분자 재료의 합성 및 물성 향상 기술을 통해 의료용 생분해성 소재 개발에도 기여하고 있습니다. 이는 신경질환 진단과 치료를 위한 새로운 소재 기반 기술의 융합을 목표로 합니다.
Ji Hoon Shim 교수의 연구실은 강상대성 및 양자물질의 전자 구조를 중심으로, 헤비 페르미온, 초전도체, 디르악 물질, 그리고 전도성 MOF 등 다양한 양자재료의 전기적·전자적 성질을 이론적 계산과 실험을 융합하여 연구합니다. 특히, 전자 간 상호작용, 전이금속의 오비탈 혼성, 결정 구조의 미세한 변화가 전도성과 상전이에 미치는 영향을 깊이 있게 분석합니다. 최근에는 전도성 2차원 MOF의 합성과 응용, near-room-temperature 열전재료 개발 등 실용적 응용 가능성까지 확장하고 있습니다.
Yuma Yamada 교수의 연구실은 미토콘드리아를 표적으로 하는 혁신적 치료 전략 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 특히 미토콘드리아 이식 치료, 미토콘드리아 표적 약물 전달 시스템(MITO-Porter 등), 그리고 유전자 치료를 통해 유전적 미토콘드리아 질환을 치료하는 데 주력하고 있으며, 심장질환, 뇌질환 등 다발성 장기 손상과 관련된 질환에 대한 신약 개발을 추진하고 있습니다. 특히 미토콘드리아 내부에 정밀하게 약물을 또는 유전자를 전달하는 나노기술 기반의 치료 전략이 핵심입니다.
김명화 교수의 연구실은 나노구조 소재를 기반으로 한 에너지 저장 장치와 환경·안전 감지 기술을 핵심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 산화물 나노와이어의 비촉매 성장 메커니즘과 전기纺사 나노섬유 기반의 고성능 슈퍼커패시터, 그리고 신속하고 선택적인 가스 감지 소재 개발에 주력하고 있습니다. 이는 에너지 효율성 향상과 실생활 적용이 가능한 스마트 센서 기술의 실현을 목표로 합니다.
아쓰시 타카하라 교수의 연구실은 고분자 재료의 거동과 내구성을 이해하기 위해 동적 공유 결합, 기계적 스트레인 감지 기능을 가진 기계학성 분자, 그리고 양이온성 고분자와 같은 스마트 고분자 시스템을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 자가치유 고분자, 수소 친화성 표면, 그리고 외부 자극(빛, 기계적 힘)에 반응하는 고분자 설계에 초점을 맞추고 있으며, 고해상도 분석 기법(ESR, 중성자 반사도, 동적 광산란 등)을 통해 고분자 구조와 거동을 정량적으로 규명하고 있습니다.
