고분자나노소재연구실 (장영욱 교수)

홈페이지 : http://polymer.hanyang.ac.kr
 

고분자나노소재 연구실에서는 고분자수지에 탄소나노입자, 세라믹나노입자, 금속 또는 금속산화물 나노입자 등을 나노분산시킨 고분자나노복합소재의 제조, 구조-물성 상관관계, 가공에 관한 기초 연구 및 이들 소재를 일반산업용에서부터 웨어러블기기, 환경, 의료용소재 등으로 적용하기 위한 응용 연구를 수행하고 있다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
엘라스토머 소재	- 열가소성탄성체 (TPE) - 엘라스토머 블렌드 - 엘라스토머/CNT, Graphene 나노복합체 - 엘라스토머 기반 에너지 포획 기술
생분해성 고분자	- 정형외과 적용을 위한 PLA, PGA/ bioceramic 및 POSS 기반 나노복합체 - 생분해성고분자 블렌드
스마트 소재	- 형상기억고분자 - 자가치유고분자 - 광감응형고분자
코팅/분리막 소재	- 연료전지용 분리막 - 물/오일 분리막 - 유해물질분해기능소재 - 초소수성코팅 소재 - 자발적 다층구조화 기술

Functional Nanostructured Materials Research Lab (좌용호 교수)

홈페이지 : http://fnmr.hanyang.ac.kr/
 

기능성 나노재료 연구실은 잉크젯 프린팅을 이용한 전자소자개발 및 전자, 광학, 에너지, 자성재료 등 다양한 기능성 나노재료/복합재료에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있습니다. 잉크젯프린팅을 이용하여 전자소자의 저가화, 유연기판전자소자의 고성능화 및 기능성나노재료/복합재료를 이용한 촉매, 투명전극, 디스플레이, 센서, 태양전지, 이차전지, 방열재료,의료용재료(약물전달시스템, 국부온열치료등..)등과같은 IT, ET, BT 분야로의 적용을 목표로 하고 있습니다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
잉크젯 프린팅	-나노입자기반 잉크 개발 -기판표면처리 및 잉크의 기능화를 통한 상호 접착력 강화 -공정조건 변화를 통한 미세패턴 형성 -다양한 기판에 적용을 위한 저온 소결 공정개발
친환경 이온흡착재료	- 수질 및 도금폐수에 포함된 유해 음이온흡착을 위한 층상이중층수산화물 개발 - 건축구조물 내구성유지를 위한 복합소재, 첨가제 및 코팅 흡착제 개발 - 구조 및 조성변화를 이용한 선택적 이온흡탈착 성능향상
자성재료	- 0차원, 1차원 및 2차원의 자성 나노 구조체 합성 - 나노섬유를 이용한 차세대 영구자석소재 개발 - 나노입자를 이용한 전자파 차폐소재 개발 - 신 조성 자성 구조체 제조 기술 개발 - 헥사페라이트, 희토류 자석 및 고주파 소재로의 응용
센서용재료	- 가스 흡착 시 전기 저항 변화를 감지하는 방식의 가스 센서 개발 - 가스 흡착 시 온도 변화를 감지방식의 가스 센서 개발 - 상온 저전력 구동을 위한 설계 : H2, CH4 등과 같은 폭발성 가스를 비롯하여 SOx, NOx, H2S, NH3 등의 유독 가스를 ppb 단위로 검출
유-무기복합재료	- 유기-무기 복합기반 기능성 소재개발 - 내부식, 내산화성 향상 및 전기전도성 부여를 위한 금속보호용 다기능 복합코팅제 제조기술 개발 - 다양한 부식 및 산화환경에 적합한 코팅시스템 설계: 염수 (NaCl), 산 조건(H2SO4), 고온 등에서 본래 성질을 유지할 수 있도록 설계
방열 및 열전재료	- 고성능 열전, 방열소재 (Graphene, AlN, BN등) 소재 대량 합성 기술 연구 - 가공성, 기계적 특성 향상을 위한 복합체 제조 기술 개발 - Percolation이론을 통한 3D 구조체 system 연구

생체의학고분자연구실 (조용우 교수)

홈페이지 : http://cholab.hanyang.ac.kr/
 

생체의학고분자연구실(BPRL)은 생체적합성 및 기능성을 지니는 고분자를 연구·개발하여 생체재료 및 의약분야 적용을 목표로 한다. 본 실험실은 인체 조직과 기관 재생을 위한 조직공학 및 재생의학 기술을 개발하는데 연구의 초점을 두고 있다. 인간 또는 동물 조직에서 얻어낸 세포외기질(ECM)과 세포외기질의 구성 단백질(콜라겐, 엘라스틴, 라미닌, 젤라틴 등)을 조직 리모델링용 생체재료로 응용하는 것을 연구하고 있다. 뿐만 아니라, 펩타이드(peptide) 구조 기반 전기화학적 바이오센서 제작 및 압전식(piezoelectric) 잉크젯 프린팅을 이용한 세포 또는 생체활성물질의 패터닝(patterning), 전기방사를 통한 나노파이버(nanofiber) 등 다양한 분야와 융합한 연구를 진행하고 있다. 본 연구실의 관심연구분야는 아래와 같다.

- 조직공학을 위한 새로운 생체재료와 기능성 지지체의 개발
- 세포-세포외기질간의 상호작용 및 줄기세포 조절 연구
- 줄기세포 추적을 위한 분자영상 기술
- 줄기세포의 미세환경 구조 이해
- 줄기세포/암세포 유래 엑소좀
- 주사가능·온도감응성 하이드로젤 및 자가조립 나노/마이크로 구조체

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
세포외기질 지자체	- 골격근, 지방, 피부, 연골, 장 조직 재생을 위한 가능성 ECM 지자체 제작 - 이종이식을 위한 면역반응 억제 기술	- 인간 지방조직 유래 세포외기질 성분 추출 - 지방 또는 연골 조직분화를 위한 세포외기질 지지체
줄기세포	- 줄기세포 배양 및 분화를 위한 ECM 기반 줄기세포 조절 기술 - 줄기세포 추적 분자영상 기술 - 줄기세포 유래 엑소좀 추출 기술 및 조직 재생 응용 - 줄기세포 유래 엑소좀을 이용한 암치료 기술 개발	- ECM 기반의 줄기세포 조절 기술 - 줄기세포/암세포 유래 엑소좀의 조직공학·약물전달시스템 응용
온도감응성 생체재료

나노바이오 화학 연구실 (김종호교수)

홈페이지 : http://nanobiochem.hanyang.ac.kr
 

김종호교수 연구실에서 진행되고 있는 연구분야는 크게 탄소나노튜브, 그래핀, 은, 금 등의나노물질 합성/기능화, 나노/바이오 기술, 불균일 촉매 개발, 고체상(固體相) 유기합성으로 나눌 수 있다. 나노물질 합성 연구분야에서는 탄소나노튜브의 합성 및 기능화, 그래핀/산화 그래핀 합성/기능화/특성 분석을 하고 질병진단 센서, 이미징과 같은 바이오/의학 분야에 응용할 뿐 아니라 에너지 생성 반응에도 응용되고 있다. 또한 은/금/실리카 등의 나노입자를 합성/특성분석/기능화를 하고 다양한 분야에 응용하는 연구도 병행하고 있다. 나노/바이오 기술 연구분야에서는 특정한 광학적 성질을 가지고 있는 나노입자를 이용하여 in-vitro, in-vivo에서 생체물질을 검출하는 연구를 진행하고 있다.
또한 지속 가능한 에너지 생산,의약품 및 유기물질 중간체 합성을 위한 새롭고 효과적인 불균일 촉매 (Heterogeneous Catalysts) 개발에 관한 연구도 진행되고 있다. 마지막으로 고분자와 같은 지지체에서 다양한 유기합성 반응 및 펩타이드와 같은 생체분자 합성에 대한 연구도 진행하고 있다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
나노물질합성	- 탄소나노튜브 및 그래핀의 합성 및 기능화 연구 - 생물학적, 의학적 응용을 위한 나노 입자 합성 - 광학적 특성을 가진 나노물질 합성
나노·바이오 기술	- 탄소나노튜브 및 그래핀을 이용한 바이오센서, 바이오 이미징 기술 개발 - 나노물질의 질병의 체외 진단 및 체내 진단 응용 연구 - 광학적 특성을 갖는 나노센서연구 - 생체 의학 분야로의 활용 가능한 다기능성나노구조체 개발
불균일 촉매	- 지속 가능한 에너지 생산 및 유기물질 합성을 위한 고분자 혹은 나노 물질 기반의 촉매 개발 - 에너지 기술에 적용될 수 있는 나노입자 촉매 연구 - 새로운 촉매 디자인 및 반응 메커니즘 연구
고체상 유기화학	- 고체상(固體相) 펩타이드 합성 - 생체 친화적 고분자 합성/기능화 - 나노 바이오 응용을 위한 생체 친화적 고분자로 기능화된 나노물질 합성 - 나노재료 표면 개질

자성재료 및 재료특성분석 연구실 (김종렬 교수)

홈페이지 : http://mcl.hanyang.ac.kr/
 

자성재료 및 재료특성분석 연구실에서는 크게 자성재료와 철강재료의 구조/물성에 관한 기초 연구 및 응용 연구를 수행하고 있다. 자성재료에 관한 주요 연구내용은 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 첫째는 자성의 합성 및 정렬을 통해 우수한 자기적 특성을 갖는 영구자석 및 연자성 소재개발이며, 둘째는 재료의 기본물성, 형상, 배열 등을 고려한 전자기적 특성 모델링 및 전자파 흡수체 개발이다. VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 이용한 재료의 자기특성 해석을 기초로 하며, 또한 재료의 자기특성은 미세조직에 의해 결정되므로 전자현미경을 이용한 구조해석을 통해 미세조직을 제어하는 연구를 진행하고 있다. 철강재료에 관한 주요 연구내용은 자동차용 강판, 해양플랜트 구조용 후판 및 보일러용 강관 등 철강재료의 미세조직분석을 통해 재료가 갖는 기계적 특성을 해석하고 이를 향상시킬 수 있는 방안을 모색하는 것이다. 특히, 주사전자현미경을 이용한 미세조직의 관찰과 투과전자현미경을 통한 재료 내에 존재하는 결함분석 및 석출물의 방위관계에 대한 분석을 기초로 연구를 진행하고 있다. 뿐만 아니라, EBSD 분석을 이용하여 결정립의 방위관계와 재료의 물리적 특성 간의 상호 연관성에 대한 연구도 진행하고 있다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
영구자석 및 코어용 연자성 소재 개발	- 연/경자성 복합체를 이용한 영구자석 개발 - 포화자속밀도 1.8T급 전력변환기용 비정질 코아소재 개발
고주파 전자계 활용을 위한 연자성 소재 개발	- 10GHz 급 경량 전자파흡수 복합소재 개발 - GHz 급 안테나 기판소재 개발
철강재료의 구조해석	- 자동차용 1GPa급 나노 석출강화형 고강도 강판 및 제조기술 개발 - 고효율 발전 보일러용 ferrite계 seamless tube 소재 및 제조기술 개발 - 오스테나이트 계 구조용 고Mn강의 탄질화물 석출거동 분석

다기능 재료 및 소자 연구실 (이선영 교수)

홈페이지 : http://mfmd.hanyang.ac.kr/
 

다기능 재료 및 소자 연구실에서는 다양한 분야에 적용 가능한 광학, 전기, 자성 특성과 같은 여러 기능이 복합적으로 결합되어있는 다기능 스마트재료를 개발하고 있다. 연구 내용을 크게 4가지의 분야로 구분하고 있다. 첫 번째로 나노 입자 적층 시스템에 대한 연구를 진행하고 있다. 나노 입자 적층 시스템은 상온, 저압 환경에서 나노 또는 서브마이크로 입자를 초음속으로 가속시켜 적층하는 기술로, 저비용공정 및 친환경 공정이 장점이다. 두 번째로 저비용으로 금속 나노 입자를 제작하고 산화 방지를 통해 신뢰성을 향상시킬 수 있는 나노 스케일 코팅 공정에 대한 연구를 진행하고 있다. 세 번째로는 친환경 정수 및 소독에 적용될 수 있는 나노 물질 및 구조 합성을 통한 고효율 광촉매 개발을 하고 있다. 마지막으로 제품 설계 및 시제품 제작 시간을 획기적으로 줄이며, 향후 다양한 재료의 적용을 통해 여러 분야의 제품 생산에 기여할 수 있는 3D PRINTING에 대한 연구를 하고 있다. 다기능 재료 및 소자 연구실에서는 앞서 언급한 다양한 분야의 연구를 통하여 산업 전반에 적용될 수 있는 실질적인 연구를 진행하고, 이를 통해 다량의 우수한 성과를 나타내고 있다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
나노 입자 적층 시스템(NPDS)을 이용한저비용 고효율 소자 제작	- 고효율 염료 감응형 태양 전지 제작 - 저비용 고효율 전기 변색 소자 제작 및 대면적화 - 나노 입자 적층 메커니즘 규명
Polyol method를 이용한 저비용 산화방지나노 재료 합성	- 그래핀 코팅을 통한 구리나노 입자 산화방지 및장기적 안정성 연구 - 구리 나노 입자를 기반으로한 ink 제작 - 나노 입자 적층 메커니즘 규명
나노 구조, 재료합성을 통한친환경 고효율광촉매 제작	- 광촉매 효율 향상 연구 - 광촉매 기반 다양한 재료합성 연구 - 광촉매 반응 메커니즘 규명
3D Printing 기술을 통한제품 설계와 부품 제작	- Selective Laser Sintering (SLS) 공정을 통한 부품 제작 - 전도성 필라멘트 제작- 3D Print 이용 Actuator 제작

반도체나노공정연구실 (이정호교수)

홈페이지 : http://snpl.hanyang.ac.kr/
 

이정호교수 연구실의 주요 연구분야는 고효율 저비용의 태양에너지변환소자의 제조입니다. 크게 실리콘와이어태양전지, 박형화실리콘태양전지, PV-TE 통합소자설계 및 개발로 나눌 수 있습니다. PV-TE 통합소자설계는 태양전지 (PV, photovoltaic device)와 열전소자 (TE, thermoelectric device)를 이용하여 효율적으로 태양에너지를 이용함을 목적으로 하고 있습니다. 특히 본 연구실에서는 태양광을 전기로 바꾸는 PV 소자를 실리콘나노구조체를 활용하여 제작하고, 태양열을 전기로 바꿀 수 있는 TE 소자를Mg2Si, SiGe, BiTe등의 나노복합재료로 제작하여, 이를 융합함으로서 동시에 구동이 가능한 통합형고효율에너지변환소자를 개발하고 있습니다. 실리콘와이어태양전지는 기존 태양전지 효율 한계극복을 위해 높은 광흡수와 짧은 확산거리를 장점으로 가지고 있습니다. 실리콘와이어태양전지의 효율을 높이기 위해 본 연구실에서는 Au입자 혹은 ZnSe입자를 이용한 광흡수율개선 및 와이어태양전지에 적용하기 위한 전극구조 개발을 하고있습니다. 또한 실리콘와이어어레이를 폴리머지지체에 담지하여 플레시블태양전지를 개발하기 위한 연구도 진행 중에 있습니다. 저가형 태양전지를 만들기 위한 방안으로 박형화실리콘태양전지를 개발하고 있는데, 이 기술을 통해 실리콘의 사용량을 줄임으로써 비용절감을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 공정비용 또한 낮출 수 있습니다. 이에 대한 세부연구내용으로는 stress-induced lift-off 기술을 이용한 Si 박형화 및 박형화 된 실리콘에서 고효율태양전지를 제작하기 위한 기술을 연구하고 있습니다. 이와 같이, 본 연구실에서는 저비용으로 높은 광전변환효율을 가지는 소자를 제작하기 위한 다양한 연구가 활발히 진행 되고 있습니다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
실리콘 와이어 박형화 태양전지	- 실리콘 나노구조체 (nanowire or nanohole)광학 특성 분석 및 light trapping 연구 - 실리콘 나노구조 기반의 고효율 태양전지 개발 - 태양전지 전극 디자인 및 투명전극 기술 개발 - 금속입자를 이용한 플라즈모닉기술을 통해 광흡수율 향상 기술 개발 - 양자점 (ZnSe, CZTS, etc.) 을 이용한 광흡수 향상 기술 개발 - 저가형 박형화 실리콘(<30um) 태양전지 개발- 실리콘 표면 결함 조사 및 패시베이션 연구- 박형화 실리콘 기반의 이종 접합 태양전지 개발 (PEDOT/Si, and a-Si/C-Si)
Solar water splitting에 의한 수소 생성	- 고효율 광전기화학셀 설계 및 제조 - 실리콘 나노구조체 기반의 광전극 기술 개발 - SnS 광전극 개발 - 효율 향상을 위한 이종 접합 전극 기술 개발 (Graphene/Si, Metal/Si, and TCO/Si) - 광전극 안정성 개선을 위한 ALD 기반의 절연막 형성 연구 (SiOx, AlOx, HfOx, and TiOx) - 광전극용 촉매 개발 (NiOx, CoSx, MoSx, Graphene, and Pt) - 광전기화학전지-열전 통합소자 설계 및 개발
PV-TE 통합소자설계	- 태양전지 (PV, photovoltaic device)와 열전소자 (TE, thermoelectric device)의 접합을 통해 태양광과 태양열의 효율적인 에너지 변환 연구 - 개별소자에서 구동 되는 전력의 단순합 이상의 전력을 발생시키는 통합소자 설계 - Mg2Si, SiGe, BiTe등의 나노구조체의 합성 및 열전도도감소연구

고온물리화학 소재 공정 연구실 (박주현 교수)

홈페이지 : http://hitep2.hanyang.ac.kr/
 

한양대학교 재료공학과 “고온물리화학 소재공정 연구실’에서는 거시적 관점에서 철 및 비철금속의 제조공정 최적화에 관한 연구를 수행하며, 이를 원자/분자 단위의 미시적 관점에서 규명하는 연구를 체계적으로 수행하고 있습니다. 현상규명을 위한 방법으로는 고온물리화학 기법에 의한 실험 수행과 컴퓨터 프로그램을 응용한 열역학 계산기법을 병행합니다.
특히 철/비철 금속의 제련 및 정련 프로세스, 고순도/고청정 금속소재 제조 프로세스, 고기능/고부가 금속소재 제조 프로세스 등 산업 전후방 효과가 매우 큰 구조용/에너지용 금속소재의 제조공정 개선을 위한 현상 규명뿐 아니라 고온에서 세라믹 융체의 구조와 물성, 그리고 열역학적 특성간의 상관관계 규명하는 이론적 연구를 수행하고 있습니다.

나노소자공학연구실 (박태주 교수)

홈페이지 : http://nel.hanyang.ac.kr
 

나노소자공학연구실에서는 다양한 차세대 전자소자, 2차전지 및 나노입자 코팅에 관한 기초연구 및 응용연구를 진행하고 있다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
차세대 반도체 소자 개발	- 저차원 채널 구현을 통한 고성능 차세대 Field Effect Transistor 개발 - 양산성이 뛰어난 고성능 post-CMOS 소자 연구개발 - Atomic Switching 기반의 Cross-bar Array 메모리/뉴로모픽 소자 공정 개발 및 특성 분석
Advanced ALD	- 차세대 반도체 소자용 ALD 공정(DFM, EA-ALD, HCP) 개발 - High-K/금속/산화물 박막의 영역선택적 원자층 증착법(Area-Selective ALD, AS-ALD), 원자층식각법(ALE) 공정 개발
차세대 에너지 시스템/소자	- 반도체향 극박막 On-Chip 마이크로 배터리의 구현 - 일괄 공정을 통한 전고체 배터리(All-Solid Battery)의 구현
Powder ALD	- 다양한 산화물, 황화물의 나노입자상 코팅공정 개발 - Photoelectrochemical Cell, QDSSC, 광촉매 재료/공정 개발 - 전고체 배터리용 코팅 공정

나노소재 및 시스템 연구실 (유봉영 교수)

홈페이지 : http://nmsl.hanyang.ac.kr/
 

본 연구실에서는 전기화학적 합성법을 이용한 나노물질의 합성과 이를 적용한 시스템에 대하여 연구를 진행하고 있다. 전기화학적 합성법은 다른 합성법과 비교했을 때 다음과 같은 장점이 있다. 습식합성법으로서 고온 및 진공장비가 필요하지 않고 낭비되는 재료의 양을 줄일 수 있어 설비가 비교적 간단하고 경제적이다. 또한 단일금속 뿐만아니라 반도체 합금, 폴리머 등의 합성도 가능하며 다양한 공정변수를 통해 조성, 미세조직, 박막 두께 등을 미세하게 조절할 수 있어 차세대 나노소재의 합성에 최적의 합성법이다.

현재 본 연구실에서 연구하고 있는 분야를 크게 세가지로 구분한다면 에너지 분야(광전기화학셀, 단결정 실리콘 박막 박리, 열전재료), 전해증착 구리 분야(through Si via filling, 나노트윈 구리), 합금 합성 분야(칼코제나이드 소재, 니켈-텅스텐 합금)와 같다. 세부 연구분야 및 주요연구 내용은 아래와 같다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
물분해를 위한 광전기화학셀개발	- 삼차원 산화구리 광흡수구조체 제조 - 고효율 실리콘 기반 광전기화학셀 개발
습식 전해 증착법을 이용한 Kerf-free 박막(<50㎛) 단결정 실리콘 박막 박리 기술 연구	- 실리콘 두께 조절을 위한 도금층 임계스트레스 제어기술 개발 - 실리콘과 높은 접착력을 구비한 나노라드무전해시드층 개발 - 초기 파단 위치 제어를 위한 레이저 스크라이빙 기술 개발
저온용 열전재료의 특성 향상 연구	- 페르미 레벨 조절 및 미세조직 제어를 통한 열전 성능지수의 향상
칩간의 3차원 배선을 위한 through-Si-via(TSV) filling 공정 개발	- TSV 충진용 도금 첨가제 개발 - TSV 고속 충진 기술 개발 - TSV 충진재의 미세구조 조작 기술 개발
PCB기판 신뢰성 향상을 위한 고강도 나노트윈 구리동박 개발	- 전류조건 조절을 통한 기계적 특성 제어 - 첨가제 종류 및 조성에 따른 쌍정 밀도 향상 및 미세조직 제어 - 양산 적용을 위한 공정 최적화
용액기술 기반의 칼코지나이드 소재 합성 및 응용	- 전해증착법을 이용한 칼코지나이드 증착 - 전극 패턴에 전해증착을 통한 Metal-Oxide-Semiconductor(MOS) 구조 제작 - MOS 구조를 이용한 가스 센싱 소자 개발
습식전해증착법을 이용한 니켈-텅스텐 합금 형성	- 니켈-텅스텐의 다층 박막 구조 및 기능성 경사재료 형성

기능성 유기재료 연구실 (조국영 교수)

홈페이지 : http://fomlab.hanyang.ac.kr/
 

기능성유기재료연구실의 연구분야는 크게 리튬 이차전지, 기능성미립자, 고분자멤브레인과 필름으로 나눌 수 있습니다. 리튬이차전지는 고용량, 고에너지밀도의 장점으로 모바일 전자기기용 배터리의 대부분을 차지하고 있으며, 현재는 전기자동차의 에너지원, 에너지 저장시스템등 중대용량 용도에도 적용되고 있습니다. 이 분야에서는 지속적으로 고용량화, 고안전성, 저가격화등의 요구가 있습니다. 우리나라는 리튬이차전지의 시장에서 우수한 제조기술을 바탕으로 우위를 나타내고 있으나, 핵심소재 및 부품분야는 국산화율 및 기술측면에서 많은 연구개발이 필요한 실정입니다.

본 연구실에서는 기존의 리튬이차전지의 고성능화를 위한 수계코팅분리막, 기능성전해질, 고용량음극에 대한 연구와 더불어 IoT (Internet of Thing) 전자기기와 웨어러블 장치에 도입될 수 있는 플렉서블 리튬이차전지와 그 구성부품, 차세대전지용 리튬금속전지에 대한 연구를 진행중입니다. 미립자는 여러 응용분야에서 플랫폼 기술을 제공하고 있으며 최근 물리적인 인자를 제어한 미립자의 제조와 응용은 기존의 미립자들의 한계를 극복할 수 있는 잠재력으로 관심이 집중되고 있습니다. 본 연구실에서는 골프공 표면을 갖는 미립자 등 표면형상과 형태가 특이한 신규미립자의 제조 및 응용에 관한 연구가 진행중입니다. 고분자멤브레인과 필름의 연구개발에 있어서는 고분자의 합성 및 특성화 이를 이용한 멤브레인 및 고분자필름을 제조, 분석을 수행하고 있으며 공중합체, 고분자블랜드를 활용한 재료측면에서 특성을 이해하고 응용성능을 향상시키는데 관심이 있습니다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
리튬이차전지	- 플렉서블 리튬이차전지와 신규플렉서블 component 개발 - 고전압용 리튬이차 전지전해액 - 수계기반 ceramic coated separator - Dendrite 형성억제 리튬금속음극
기능성 미립자	- 물리적 인자제어된 미립자 제조 및 응용 - Colloidal Assembly
고분자 멤브레인과 필름	- 리튬회수 고분자 멤브레인 - 광배향막 - 고분자 블랜드 기반 멤브레인 - 고분자 거울 활용광효율 개선
Miscellaneous	- Transferrable crack-free silica colloid assembly - Hybrid conductive skeletal structure

바이오•화학공정 연구실(김태현 교수)

홈페이지 : http://www.bioenglab.com
 

급격한 산업화를 통한 대량생산이 가능한 규모의 경제는 많은 제품을 생산하고 소비하기 위한 많은 양의 화석원료, 즉 석유, 석탄만을 원료로 이용하고 있으며, 가까운 미래에 화석원료의 수급이 위기를 맞게 되면 모든 경제가 심각한 영향을 받을 수 있는 위험한 상태라고 볼 수 있다. 또한 부작용으로 기후변화가 일어나고 있으며, 매년 심해지고 있다. 최근 재생가능한 자원(예: 바이오매스 등)은 이러한 화석연료 대체자원으로서, 이를 이용한 석유화학 대체제품, 바이오연료 등을 생산하는 기술의 개발이 주목을 받고 있고 또한 이러한 기술은 미래 바이오화학 산업의 핵심 기술로서 경제적 가능성을 가지고 정부 및 산업계의 관심을 받고 있다.짧은 기간에 재생산이 가능한 바이오매스 자원은 식물(cellulosic), 해양생물(algal), 기타 유기성 부산물/폐기물 등이 있으며 그 주성분은 당(탄수화물), 리그닌(탄화수소), 기타 성분(단백질, 지질 등)이 있으며 이러한 platform chemical들을 기반으로 C1~C6 계열의 다양한 building block 들을 생산한다. 본 연구실에서는 바이오매스의 platform chemical의 성분분별 공정기술, 그 후 building block 전환공정 기술, 최종적으로 에너지, 산업용제품(섬유, 식품, 화장품, 건강, 의학, 건축 등)으로 생산할 수 있는 화학적, 생물학적 공정기술 개발을 화학공학, 재료공학, 생물공학 등 다양한 분야의 첨단 기술을 융합 이용하여 연구하고 있다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
Biomass processing	- 화학적 전처리 공정기술 개발 - 화학적전처리, 효소당화, 미생물 발효의 통합공정 기술
Platform chemical 분별․분리	- Ethanol, lactic acid, levulinic acid, furfural, 5-HMF 등의 building block chemicals - 산업용 화학소재, 섬유, 식품, 환경, 건축/내장, 건강, 의료, 화장품의 기초 원료 및 소재
소재 및 bio-based product 제조	- Ethanol, lactic acid, levulinic acid, furfural, 5-HMF 등의 building block chemicals - 산업용 화학소재, 섬유, 식품, 환경, 건축/내장, 건강, 의료, 화장품의 기초 원료 및 소재
Process simulation and economic analysis	- 화학적 생물학적 공정의 simulation & optimization - 경제성 비교와 분석

무기복합소재 및 나노촉매연구실 (유효종 교수)

홈페이지 : https://hjhaha73.wixsite.com/hyoogroup
 

본 연구실은 다양한 나노복합재료와 초분자/배위고분자 소재들의 물리/화학/공학적 성질을 분석하여 활용 타겟에 적합한 형태로 전환시켜 보다 효율성과 활용도를 높이는 연구를 진행하고 있다. 특히 그 지향하는 타겟을 ‘에너지-촉매기술’ 에 초점을 맞추어 활성과 안정성이 높은 형태로 나노복합재료와 초분자기반 구조체를 제조하고 구조 성질을 분석하며, 합성 과정을 체계적으로 조절하고, 형성된 재료와 복합체를 촉매/에너지기술의 연구에 활용하고자 한다.

- 다중금속성 하이브리드 나노입자나 다공성 무기산화물 나노입자, 그리고 다조성 금속-무기산화물 나노복합체 등의 기능성 복합 나노구조체는 에너지-촉매기술, 특히 다양한 전기화학 재료로 높은 활용가치를 지니며, 관련 연구를 통해 디바이스의 제작 및 효율성 극대화를 이끌어 친환경 물 분해 장치의 실용화를 이룰 수 있다. 특히 범용성 금속 원소를 기반으로 한 다중금속 나노합금재료는 가격을 혁신적으로 낮출 수 있어 물 분해 반응장치의 생산 단가 절감이 가능하다.

- 맞춤형 나노담지체를 이용한 다기능성 하이브리드 나노물질은 각 구성 파트의 다양한 장점들을 하나의 물질로 구축 할 수 있다. 크기 선택적 화학 촉매와 광촉매는 기존 물질과는 차별화된 새로운 기능성 소재로써 높은 가치를 지닌다.

- 다중조합과정을 통해 형성할 수 있는 초분자기반 고차적 구조체 (다중조합 구조체)를 개발하고 활용하고자 한다. 배위초분자 기반, 다중조합 구조체 형성과정의 개념을 확립하고, 리간드의 구조나 금속이온의 변화를 통하여 다양한 배위초분자 모듈을 합성하여 다중조합 구조체의 라이브러리를 확립한다. 새로운 형태의 기능성 무기초분자를 합성하고 신 개념의 다중조합 단일분자, 고분자 구조체를 제조하고 분석하며 그 형성과정을 연구한다. 분자케이지 등 3차조합 이상의 조합과정의 효율적 조절법을 확립하고 다중조합 구조체의 구조적 성질을 활용한 응용성을 극대화 한다. 제반의 연구과정을 통해 배위 초분자화학의 새로운 연구분야로서의 토대를 확립하고자 한다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
다기능성 무기나노복합소재	- 비등방성 나노입자의 합성 - 비등방성 다중금속성, 고표면적 나노복합소재의 제조 - 다공성 무기산화물 나노입자의 제조와 활용 - 다조성 금속-무기산화물 나노복합체의 제조와 활용 - 배위고분자의 결정구조를 이용한 나노구조체의 합성과 나노입자-배위고분자 복합체 개발 - 맞춤형 나노담지체를 이용한 다기능성 복합재료 개발 - 3차원 전도성 지지체를 이용한 나노복합재료 활용
에너지/촉매기술	- 금속/금속, 금속/산화물, 산화물/산화물 등의 복합소재 계면 접합부의 이해와 물 분해반응 촉매로의 활용 - 차세대 에너지저장, 변환용 OER, HER 광/전기촉매 - 물 분해장치 적용을 통한 나노복합재료 촉매의 특성 분석 및 전환효율 최대화 - 3차원 전도성 지지체에 담지된 나노촉매의 전기화학적 성능 향상 - 나노담지체가 도입된 다기능성 복합재료의 화학반응촉매/광촉매 활용
다중조합구조체와 배위초분자	- 초거대 배위결합 구조체 (Superb-분자)의 합성 - 다중조합과정을 통한 배위초분자 기반 고차적 구조체 개발 - 다양한 분자케이지형 다중조합구조체 합성 - 단위분자형 다중조합 구조체의 체계적 형성과 응용성 연구 - 다중조합 구조체의 생체모방, 물질분리, 촉매 응용성 연구

구조재료미세조직설계연구실 (김진경 교수)

홈페이지 : https://www.smmdl.hanyang.ac.kr/
 

구조재료미세조직설계 연구실은 초고강도강, 고엔트로피 합금 등 핵심 구죠용 소재의 공정 중 나타나는 미세조직과 기계적 성질 사이의 상관관계에 관한 이해를 바탕으로 극한 환경에서도 탁월한 기계적 성질을 가지는 구조 재료를 개발하는 연구를 수행한다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
자동차용 초고강도 철강소재 개발	-석출강화 초고강도 철강 개발 -중망간강의 공정 최적화 연구
극한 환경용 고엔트로피 합금 개발	-상온 및 극저온에서 탁월한 기계적 물성을 가지는 고엔트로피 합금의 미세조직 제어기술 연구 -고엔트로피 합금의 미세조직 정밀 분석 연구

나노소재및소자연구실 (안지훈 교수)

홈페이지 : https://sites.google.com/site/nmdl1512/
 

나노소재및소자연구실에서는 차세대 전자소재 구성요소인 나노소재를 디자인하고 직접 합성하며 이를 다양한 반도체 기반 소자에 응용하는 연구를 수행하고 있습니다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
차세대 메모리 소자 연구	- 차세대 메모리 소자용 전극/유전체 소재 개발 - 강유전 박막 소재 및 소자 연구
저차원 신소재 합성 연구	- 2차원 반도체 신소재 합성법 개발 - 대면적 고품위 합성 기술 개발 및 양산화 연구
반도체 기반 소자 응용	- 전자, 광-전소자 응용연구 - Energy harvesting, Sensor 응용 연구

유기전자소자 및 센서 연구실 (이화성 교수)

홈페이지 : https://oeslab.hanyang.ac.kr/
교수연구 : https://scholar.google.co.kr/citations?user=xobbMVsAAAAJ&hl=ko
 

유기전자소자 및 센서 연구실은 고분자 제어 기술을 기반으로 첨단 고분자 반도체 소재를 적용한 웨어러블 전자소자용 반도체/디스플레이 소자와 다양한 분야에 적용 가능한 플렉서블 압력/변형/화학 센서에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 또한 계면제어 기술을 기반으로 나노입자 분산기술을 이용한 열제어 소재 및 다양한 복합 고분자 소재에 대한 연구를 수행하고 있습니다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
차세대 고분자 반도체 소자 연구	- 차세대 유기트랜지스터 개발 - 유기/고분자 반도체 소재 연구 - 기능성 부여를 위한 첨단 전자소자 설계 - 플렉서블 논리회로 개발 - 유기/고분자 전자소자 대면적 패턴기술 연구
플랙서블 센서 연구	- 유연 압력/변형/화학센서 연구 - 멀티신호 감지가능 다기능 센서 기술 연구 - 생체신호 감지 센서 기술
인쇄전자기술 연구	- 스크린 프린팅/블레이드 프린팅/펜프린팅/전기방사 등 대면적 패턴기술 연구 - 인쇄전자용 전자잉크 개발 - 패턴 최적화 및 고도화 연구
전자소자 열제어 연구	- 고분자/무기 하이브리드 방열 기술 연구 - 열 흐름 제어 연구
고분자 유/무기 기능화 연구	- 고분자/무기 복합화 적용 복합소재 연구 - 기능성 복합소재 연구

스마트 전자 및 나노센서 연구실 (김동하 교수)

홈페이지 : https://dongha0507.wixsite.com/sensors

연구실 소개: 스마트 전자 및 나노센서 연구실은 다양한 유/무기물 기능성 복합 나노소재의 합성 및 반도체식 센서 응용에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 나노소재의 표면 활성을 엔지니어링하며, 고성능 촉매를 설계하고, 센싱 메커니즘에 대해 탐구하는 연구를 진행하고 있습니다.

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
무기나노소재 합성	- 금속산화물 나노구조체 합성 - 탄소나노튜브 복합 소재 합성 - 그래핀 기반 복합 소재 합성 - 전도성 금속유기구조체(conducting metal-organic frameworks) 소재 합성을 통한 molecular sensing & sieving 연구
광열효과 기반 촉매 합성	- 단일 원자 (single atoms) 촉매 -고엔트로피 (high-entropy) 촉매 -엑솔루션 (ex-solution) 촉매 -헤테로 원자 도핑 (heteroatom doping) - 고성능 촉매를 활용한 가스 흡착 및 분해 촉진 연구
MEMS 센서 어레이 플랫폼	- MEMS 기반 센서 어레이 구축을 통한 초저전력 및 복합가스 감지용 센서 플랫폼 구축 - 인공지능을 활용한 지능형 센서 어레이 플랫폼 개발에 관한 연구
나노섬유 얀 기반 스마트 전자 섬유 센서	- 얀 전기방사 (yarn-spinning) 기법을 활용한 초고밀도 나노섬유 얀 합성 - 기능성 소재 코팅 (sputter-deposition, atomic layer deposition)을 통한 웨어러블 센서 연구 - 색염료 결착을 통한 색변화식 물리화학적 센서 연구

공정시스템 지능화설계 연구실 (이재원 교수)

홈페이지: http://psid.hanyang.ac.kr

혁신적인 공정 시뮬레이션과 기술경제성분석(TEA, Techno-Economic Analysis)을 통해 열역학적·경제적 우수성을 가진 새로운 공정을 설계하며, 전과정평가(LCA, Life Cycle Assessment)를 통해 환경적 영향을 종합적으로 평가합니다.

비선형성이 강하고 복잡한 정유 및 석유화학 공정에서 AI 모델을 통해 실시간 예측, 가상 센싱, 신규 촉매 개발, 이상 진단을 수행하여 공정의 효율성과 안전성을 향상시킬 수 있는 연구 분야입니다.

3D 유체 모델을 개발하고, 이를 활용해 공정 내 유체흐름과 열전달 현상을 분석하고, 사고 발생 시 폭발 및 가스 확산 시나리오를 예측해 안전성을 확보할 수 있습니다.
 

연구실소개

연구 분야	주요 연구 내용	연구 결과
공정 설계 및 최적화	- 천연가스 개질 수소생산 공정 개발 - 인덕션 기반 무탄소 암모니아-수소 생산 공정 개발 - 폐플라스틱 재활용 친환경 공정 개발 - 극저온 CO2 포집 공정 개발 - 폐배터리 재활용 친환경 공정 개발 - 친환경 재생천연가스 공급망 설계
인공지능 기반 공정 지능화	- 인공지능 기반 납사분해공정 실시간 조성 예측 모델 개발 - 인공지능 기반 초경질원유 실시간 물성 예측 모델 개발 - 인공지능 기반 청정메탄올 촉매 성능 예측 모델 개발
유체 전산 모사	- 수소가스 누출 확산 모델 개발 - 마이크로버블 대기오염물질 제거 기술 개발 - 화학공정 단위 장치 내부 유체 거동 모델 개발