본 연구실은 21세기 화두가 되고 있는 에너지 절감/에너지 저장/에너지 변환과 관련된 각종 분말 재료의 합성, 소결, 평가와 관련된 연구를 하고 있다.

저희 연구실에서는 전기화학의 기초이론을 바탕으로 산업계의 다양한 분야에 적용 가능한 습식공정을 연구하고 있습니다. 특히 점차 고도산업화, 친환경화, 에너지저감화 되고 있는 과학기술계의 흐름 속에서 전기화학 기술을 직, 간접적으로 응용한 기초연구와 공업제품개발이 활발히 이루어지고 있으나 해당 기술과 경험을 보유한 인력은 크게 부족한 실정입니다. 따라서 저희 연구실에서는 현 사회에서 절실히 필요로 하는 미래지향적 전기화학/습식공정 기술 전문가를 양성하고 있습니다. 현재 진행 중이거나 관심이 있는 연구분야는 선박/자동차 부품의 부식특성, 철/비철 제련 중의 습식공정, 폐자원으로부터 희소금속의 재생, 이차전지와 같은 에너지 장치 부품소재의 전기화학적 합성, 실리콘 반도체 소자의 금속배선, 고출력 발광소자용 후막기판 합성 등 전통적인 산업분야에서 에너지, 환경, 그리고 최첨단 전자소자 산업에 이르기까지 전기화학/습식공정 기술이 응용될 수 있는 다양한 분야를 아우르고 있습니다.

본 연구실은 금속 나노분말을 기반으로 다양한 금속, 세라믹, 폴리머 이종 소재를 복합화하는 연구를 진행하고 있다. 핵심 제조공정은 전기선폭발공정과 가스분무공정, 기계적합금화 공정을 응용하며, 제조된 분말은 방전플라즈마소결법, 분위기소결법 등을 활용하여 고밀도화 한다. 공정과정에서의 미세조직변화, 물성의 변화를 분석하며, 최종적으로 기계적 특성 향상과 새로운 제품으로의 응용을 기한다. 최근에는 3D 프린트 공정을 이용하여 제조된 다양한 분말의 복합셩상 제품의 제조에 관한 공정과 물성연구를 진행하고 있다.

나노크기 입자를 금속 기지에 고르게 분산시킴으로써 강도와 경도는 물론 잘 깨지지 않는 우수한 성질을 갖는 신개념 복합재료 분말을 제조하고, 나노구조를 유지할 수 있는 고밀도화 기술 (예: Spark-Plasma Sintering, Post-HIP 기술)을 개발하여, 제품으로 적용하는 연구를 하고 있다. 이와 함께 대표적 형상기억합금인 TiNi계 형상기억합금을 산업용은 물론 생체임플란트(bio-implants)로 적용하는 연구를 관련 전문기업과 러시아 연구기관과 공동으로 활발히 진행 중이다.

전자세라믹스란 세라믹의 물리적, 화학적 물성을 통하여 전자적인 특성을 전자부품이나 센서로 응용하여 사용할 수 있는 세라믹 재료를 일컫는다. 현재 많은 분야에 이용이 되고 있으며 특히, 이동통신용 부품, 엑튜에이터, 각종 압전 및 초전센서 제품들에 이용이 되고 있다. 현재 본 연구실에서는 전자세라믹스 분야 중에서 유전체, 압전체, 초전체를 이용한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이 중 압전체, 유전체를 연구하여 정보통신용 부품 및 엑츄에이터를 개발중이며, 초전체를 연구하여 적외선 센서를 개발중에 있다. 압전체 세라믹스 분야에서는 적층형 액추에이터, 세라믹발진자, 압전변압기 및 비납계 액추에이터를 연구하고 있으며, 유전체 세라믹스 분야에서는 유전체공진기, 유전체 필터, 듀플렉서, 안테나를 연구하고 있다. 그리고 초전체 세라믹스 분야에서는 적외선 센서를 연구하고 있다.

본 실험실은 반도체 공정 중 박막공정 및 etching 공정 등에 주로 응용되는 이온빔의 응용에 관한 연구하고 있으며 이를 바탕으로 생산공정에 적용할 수 있는 장치 개발을 주요하게 연구하고 있습니다. 보유장비로는 DC/RF Magnetron sputter, ICP & CCP Plasma 발생장치, ICP assist sputter, Helical resonator, Ion & Electron beam source 등이 있으며 분석장비로 Hall effect measurement 등을 보유하고 있습니다.

구조용 철강재료는 자동차, 조선, 석유화학, 파이프라인, 건축물, 교량, 산업설비, 방위산업 등에 널리 사용되는 금속재료로써, 그 미세조직을 변화시킴으로 기계적 특성을 다양하게 구현할 수 있다.
본 연구실에서는 합금조성과 제조공정을 변화시켜 미세조직을 제어함으로써, 기존의 철강재료에 비해 기계적 특성이 우수한 철강재료를 개발한다. 또한 철강재료의 강도, 인성, 성형성, 용접성 등과 같은 기계적 특성과 미세조직학적 인자의 상관관계를 규명함으로써, 여러 산업분야에서 우수한 물성을 갖는 철강재료를 안전하게 활용할 수 있도록 지원한다. 연구 주제는 다음과 같다.

최근 자동차산업, 원자력산업, 우주항공산업 등 첨단산업의 고도화에 대응하기 위해 보다 뛰어난 물성을 지닌 고성능 금속소재의 개발이 절실히 요구되고 있습니다. 이러한 금속 신소재의 개발에 있어서 소재의 물리적, 기계적 성질의 원인이 되는 재료의 미세조직을 이해하고 이를 제어하는 기술은 가장 핵심적인 요소라고 할 수 있습니다. 본 "금속조직제어연구실"에서는 철강, 마그네슘, 타이타늄, 비정질 합금과 같은 금속소재의 미세조직과 물성과의 연관성 및 미세조직과 화학성분, 공정변수와의 연관성을 연구하고 이를 바탕으로 차세대 고성능 금속소재를 개발하는 연구를 진행하고 있습니다.
※ 연구 분야 : 금속구조소재 설계/개발, 재료특수공정, 저온고상접합, 재료분석, 분말야금

본 연구실에서는 고분자와 세라믹이 분자 단위에서 화학적으로 혼합된 유무기 하이브리드 소재, 셀룰로스와 키틴 및 실크 단백질과 같은 천연고분자 등을 활용하여 기능성/구조용 소재 및 멀티스케일 복합소재를 개발하는 연구를 진행하고 있다. 이들 소재들은 기존의 합성고분자, 세라믹, 금속의 단독으로는 구현하기 어려운 거시적 물성을 발현할 수 있어 차세대 플렉시블 디스플레이, 생체적합형 기능성 플렉시블 소자, 친환경 고강도 경량 구조용 복합소재, 기능성 섬유 및 코팅 소재 등의 응용분야에 활용될 수 있다.

본 연구실에서는 바이오 메디컬 응용을 위한 다양한 소재 및 소자를 개발하고, 이를 응용하는 연구를 진행하고 있다.
유연 소재를 기반으로 생체에 영향이 적은 바이오 메디컬 소자를 개발하고, 무선 통신 및 전력 전송 기술을 활용하여 광유전학 등 다양한 분야에 응용한다.
다양한 기능성 나노 소재를 합성하고, 공정 장비를 활용하여 소자화 한 후 IoT 기반의 스마트 센서 시스템을 구축한다.

현대 공학의 핵심은 (1)어떻게 제품을 효율적으로 제조할 것인가(How to manufacture effectively)와 (2)어떻게 제조된 제품이 소비자가 사용하는 동안 성능을 유지하게 할 것(How to obatin high reliability)이다. 우리가 실생활에서 접하는 수많은 제품들 중 오랫동안 많은 사람들에게 인기가 높은 제품들은 위의 두 가지 조건을 모두 만족하고 있다. 재료공학 관점에서는 첫 번째 핵심은 제품을 구성하는 소자(device)를 효율적으로 제조하는 기술이 필요하고, 두 번째 핵심은 제품 및 소자를 구성하는 재료의 사용 환경을 고려한 신뢰성(시간이 지나도 성능이 변하지 않는 특성) 분석기술이 필요하다. 이에 본 연구실에서는 소자를 효율적으로 제조하는 대표 기술은 초정밀 금형 가공기술과 재료의 신뢰성 분석기술 중 한 분야인 힘 인가에 따른 재료의 변형 현상 분석에 대한 연구를 수행하고 있다. 특히 최근 미래산업으로 각광받고 있는 유연(flexible) 소자/소재, 스트레처블(stretchable) 소자/소재 및 광학렌즈 소자/소재 대상의 연구를 수행하고 있다. 또한 이런 연구들을 기업 및 타 대학/연구기관과 공동으로 수행함으로써 다양한 융합연구를 수행하고 있다.