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Hideo Hosono 교수의 연구실은 비투과성 및 고효율 광전자 소재 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 특히 납을 포함하지 않는 하이드로겔 및 구리 기반 할라이드 퍼보스카이트와 같은 저차원 전자 구조를 가진 비독성 반도체 소재를 연구하여, 높은 발광 양자수율을 실현하고자 합니다. 또한 실리카-게르마나이드 유리 내 산소 공석과 같은 광흡수 메커니즘을 규명함으로써 고에너지 광학 특성의 기초를 다지고 있습니다.
Kyung Hwa Cho 교수의 연구실은 환경 미생물학과 수질 모델링을 중심으로, 수권 내 병원성 미생물의 이동과 생존을 이해하고 예측하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 하천 유역 내 대장균 등 분변 유래 미생물의 수질 영향을 분석하기 위한 수리적·생물학적 모델 개발을 진행하고 있으며, 기후 변화와 농업 관리 방식이 수질에 미치는 영향을 정량적으로 평가합니다. 또한, 전립선암 세포의 진행 메커니즘을 규명하는 분자 생물학적 연구도 병행하여, ROS/STAT3/HIF-1α 경로를 통한 암세포 전이 메커니즘을 밝혀내고 있습니다.
이 교수의 연구실은 리튬-황 배터리, 리튬-산소 배터리, 아연 기반 전지 등 고성능 이온 전지의 핵심 도전 과제인 전극 안정성, 전해질 부식, 불균일한 금속 리튬 도금 등을 해결하기 위한 전해질 설계와 나노구조 전극 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 고기능성 전해질 설계를 통해 리튬 금속의 부식 문제를 완화하고, 전극 표면의 SEI 형성과 리튬 도금의 균일성을 제어함으로써 장수명 및 고성능 전지 시스템을 실현하고자 합니다. 또한, 아연 전지의 표면 반응 메커니즘과 산화환원 매개체의 안정화 기법을 통해 지속 가능한 에너지 저장 기술의 실현 가능성을 탐색하고 있습니다.
윤석중 교수의 연구실은 고체 전고체 이온 배터리의 핵심 소재인 고체 전해질과 전극 표면 개질 기술에 중점을 두고 있습니다. 특히 이온 전도도가 높고 공기 안정성 및 기계적 가공성이 우수한 황화물, 할라이드, 아연계 전고체 전해질의 개발과 원자층증착(ALK)을 활용한 전극 표면 보호막 형성 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 이는 전기차 및 대용량 에너지 저장 시스템에 적용 가능한 안정적이고 고성능의 배터리 시스템 실현을 목표로 합니다.
Rodney S. Ruoff 교수의 연구실은 그래핀, 다중벽 나노튜브, 탄소 나노소재 및 그 유도체의 합성, 물성 제어, 응용에 중점을 두고 있습니다. 특히 대면적 그래핀 성장, 그래핀 유도체를 이용한 초전기용량소자 및 전기화학적 촉매 개발, 그래핀의 표면 기능화 및 수용성 분산화 기술이 핵심 연구 방향입니다. 고성능 탄소 기반 소재의 설계 및 응용을 통해 에너지 저장, 전자소자, 촉매 분야에 기여하고 있습니다.
Ki Bong Lee 교수의 연구실은 시뮬레이티드 모빙 베드(SMB) 기반의 고도화된 분리 공정 설계와 최적화를 핵심으로 하며, 특히 높은 순도와 수율을 동시에 확보하는 치아 분리 공정 기술 개발에 주력하고 있습니다. 압력 제한, 질량 전달 저항, 입자 크기 등 다양한 공정 변수를 고려한 정밀한 설계 방법론을 개발하여, 약물 및 농약 등 의약품 중합체의 효율적 분리에 기여하고 있습니다. 또한 고온에서도 높은 선택성과 흡착 용량을 보이는 화학적 흡착제 개발을 통해 CO₂ 포집 및 분리 공정의 효율성 향상에도 기여하고 있습니다.
우야마 히로시 교수의 연구실은 생분해성 고분자 및 친환경 소재 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 특히 리파제 촉매를 이용한 고분자 합성, 식물 기반 에폭시 오일을 기반으로 한 나노복합재료 개발, 그리고 온도에 민감한 수성 젤 제조 기술을 핵심 연구 분야로 다룹니다. 이는 지속 가능한 고분자 소재의 설계와 응용을 목표로 하는 연구입니다.
미트라 거르헤르치 교수의 연구실은 주로 밀도함수이론 기반의 첫 번째 원리 계산을 활용해 신소재의 구조적, 전자적, 열전 및 자기적 성질을 체계적으로 탐구합니다. 특히 2차원 물질, 특수한 화합물(예: 텔루라이드, 페로마그네틱 단층 등), 그리고 이종접합 구조에서의 전기적 및 광학적 거동에 초점을 맞추고 있으며, 에너지 변환 및 나노전자 소자 응용 가능성을 탐색합니다. 연구는 안정성 분석, 결함 공학, 외부 장 및 기계적 스트레인 조절을 포함해 다각적 접근을 통해 진행됩니다.
Jinkee Hong 교수의 연구실은 생분해성 소재 및 나노구조 재료를 기반으로 한 환경 및 의료 분야의 혁신적 솔루션을 개발하고 있습니다. 특히 오일-물 분리 막, 생분해성 코팅, 식용 기반 생체조직 공학용 구조재, 그리고 치료제 전달 나노플랫폼 등에서 생물학적 안정성과 기능성의 균형을 추구하고 있습니다. 연구는 환경 오염 저감과 함께 인간 건강과 의료 기술 향상에 기여하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
Jihan Kim 교수의 연구실은 인공지능 기반의 신소재 설계와 대규모 컴퓨터 시뮬레이션을 융합하여 첨단 다공성 소재, 특히 제올라이트와 MOFs(Metal-Organic Frameworks)의 최적화를 주요 연구 분야로 삼고 있습니다. 특히 메탄 및 이산화탄소 포집, 가스 분리 등 에너지 및 환경 응용을 위한 고성능 소재의 설계와 기계학습 기반의 자동화된 스크리닝 전략을 개발하고 있습니다. GPU 기반 고속 시뮬레이션과 생성적 적대 신경망(GAN)을 활용해 기존에 존재하지 않았던 새로운 다공성 구조를 예측하고 설계하는 데에 초점을 맞추고 있습니다.
Cheolmin Park 교수의 연구실은 나노구조 고분자, 유연 전자소자 및 수분 기반 에너지 수확 기술을 중심으로 활동하고 있습니다. 블록코폴리머를 활용한 나노패턴링, 액체 금속 기반 유연 전도성 인쇄 회로, 그리고 수분의 흡착 차이를 이용한 에너지 변환 소자 개발이 주요 연구 방향입니다. 특히, 생체친화성 고분자와 나노소재를 융합한 신소재를 통해 스마트 웨어러블 기기의 핵심 기술을 선도하고 있습니다.
장운학 교수 연구실은 유연하고 신축성 있는 전자소자의 핵심 소재인 액체 금속을 활용한 고해상도 3D 프린팅 기술을 연구하고 있습니다. 특히, 액체 금속의 고유한 표면 화학성과 자가치유 능력을 활용해 신축성과 전기적 안정성을 동시에 확보한 웨어러블 센서 및 3D 인터커넥트 기술을 개발하고 있으며, 생체 적합성과 높은 해상도 패턴링을 기반으로 한 스마트 헬스케어 디바이스의 실현 가능성을 탐색하고 있습니다.
Feng Ding 교수의 연구실은 탄소 나노소재, 특히 단일벽 탄소나노튜브(SWNT)의 핵형성 및 성장 메커니즘을 원자적 수준에서 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 밀도함수이론(DFT) 및 분자동역학 시뮬레이션을 활용해 촉매 물질(Fe, Co, Ni)과 나노튜브 간의 결합 에너지, 나노튜브의 나선형 결함과 성장 속도의 관계를 규명하며, 고도화된 나노소재 합성의 이론적 기반을 마련하고 있습니다. 특히, 나노튜브 성장의 열역학적·동역학적 조건과 촉매 입자의 크기·구조가 최종 제품에 미치는 영향을 심층적으로 분석하고 있습니다.
양규철 교수의 연구실은 에너지 수확 및 신재생 에너지 기반의 스마트 센서 기술, 특히 트라이보전기 나노발전기(TENG)와 신경형 컴퓨팅 기반의 뉴모포르픽 하드웨어 설계에 중점을 두고 있습니다. 반도체 공정 기반의 나노구조 소자(예: FinFET, MOSFET)를 활용해 고밀도·저전력 뉴로모픽 칩을 구현하고, 기존의 von Neumann 아키텍처의 한계를 넘어 스파iking 신경망(SNN) 기반의 생체 모방형 인공지능 하드웨어를 개발하고 있습니다. 특히, 센서-신경망 통합형 전자 코(전자 코) 시스템과 CMOS 칩에 통합된 다중상태 단일 트랜지스터 뉴런/시냅스 기반의 스케일러블 뉴모포르픽 아키텍처에 대한 핵심 기술을 확보하고 있습니다.
Daewon Kim 교수의 연구실은 에너지 저장 소자, 특히 하이브리드 슈퍼커퍼시터와 태너전기 발전기 등 고성능 에너지 변환 및 저장 장치의 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 메탈-유기 프레임워크 유도 나노소재, 혼합 전이금속 tellur화물, 나노복합재료 등을 활용해 전도성과 전기화학적 성능을 극대화하는 연구를 진행하고 있으며, 특히 유연성, 내습성, 기계적 안정성 등 실용적 특성까지 고려한 소재 설계에 주력하고 있습니다. 이는 지속 가능한 에너지 기술 실현을 위한 핵심 기반 기술로 발전하고 있습니다.
스스무 히타가와 교수의 연구실은 주로 다공성 코ordinative 폴리머(포화된 금속-유기 프레임워크)를 중심으로, 나노스케일의 공간 설계와 기능화를 통한 신소재 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 나노스페이스 엔지니어링을 바탕으로 기체 흡착, 분리, 촉매 작용 등 다양한 응용 가능성을 지닌 다공성 구조를 합성하고 있으며, 유연한 프레임워크를 통해 기체의 가역적 흡착과 자기성 조절 등 동적 기능성을 실현합니다. 이는 에너지 저장, 환경 정화, 정밀 고분자 합성 등 응용 분야로 이어지는 핵심 기반 기술입니다.
Won-Sub Yoon 교수의 연구실은 리튬이온 배터리의 핵심 소재인 고니켈 레이어드 산화물 정공계 전극 재료의 전자구조와 원자적 구조 변화를 고해상도 X선 흡수 분광법(XAS) 및 NMR, 밀도함수이론 계산을 융합하여 연구합니다. 특히 니켈의 산화 상태 변화와 리튬 이온의 이동 거동이 전극 성능에 미치는 영향을 정밀하게 규명하며, 고용량·고안정성 배터리 소재의 설계 원리를 제시합니다. 연구는 주로 리튬니켈cobalt망간산화물(LiNixCo1/3Mn1/3O2 등)을 대상으로 하여, 전기화학적 거동과 긴장 상태에서의 원자적 불안정성 메커니즘을 밝혀내는 데 초점을 맞춥니다.
Unyong Jeong 교수의 연구실은 유연하고 신축성 있는 전자 소자 및 전자 피부 기반 센서 기술을 핵심으로 하며, 나노소재와 복합재료를 활용해 고감도·고신뢰성 센서를 개발하고 있습니다. 특히 열과 기계적 자극을 동시에 감지할 수 있는 다기능 인산성 수용성 센서, 리튬이온 이차전지용 고성능 나노복합재 전극, 열전소재의 효율 향상 기술 등 응용 분야가 다양합니다. 전자 피부, 웨어러블 기기, 바이오의료 기기 등 미래형 스마트 기술의 핵심 소재와 구조 설계에 초점을 맞추고 있습니다.
이 교수의 연구실은 전기화학적 에너지 변환 및 인공근육 기반의 스마트 소재를 핵심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 수소 연료 생산을 위한 고효율 산소 발달 반응(OER) 촉매와 생분해성, 생체친화적인 전기적 작동을 구현한 인공근육 소재 개발에 주력하고 있으며, 지속 가능한 재료와 나노구조 설계를 통해 높은 성능과 내구성을 확보하고자 합니다. 연구는 에너지, 웨어러블 디바이스, 생체의료 기기 등 미래형 응용 분야에 기여하고자 합니다.
Dinggang Shen 교수의 연구실은 의료 영상 분석 분야에서 인공지능, 특히 딥러닝과 트랜스포머 기반 기법을 활용한 정밀의료 기반 진단 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 주요 연구 방향은 뇌 영상 분석을 통한 알츠하이머병 조기 진단, 유방 초음파 및 폐 CT 영상에서의 악성 종양 진단 보조 시스템 개발, 그리고 영유아 뇌 어휘체계 구축 등입니다. 특히 이미지의 정확한 분할과 특징 추출에 의존하지 않는 내재적 노이즈 저항성 있는 신경망 아키텍처를 활용한 고도화된 컴퓨터 지원 진단 시스템 개발에 기여하고 있습니다.
