Soft Material Assembly Group @ KAIST

화학과 윤동기

소프트 머티리얼 어셈블리 연구실은 고분자 및 액정 소재의 나노구조 제어와 자가조립 현상을 기반으로 한 첨단 기능성 소재 및 소자 개발에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 분자 수준에서부터 나노, 마이크로, 매크로 스케일까지 다양한 스케일에서의 구조 제어 기술을 심도 있게 연구하고 있습니다. 특히, 액정 고분자, DNA, 금속-유기 골격체(MOF), MXene, 바이오폴리머 등 다양한 소재를 융합하여 새로운 물성과 기능을 창출하는 융합 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 연구실의 핵심 연구 분야 중 하나는 액정 및 고분자 소재의 정렬 제어와 나노구조 패터닝 기술입니다. 전기장, 표면 패터닝, 나노스크래치, 기계적 전단력 등 다양한 외부 자극을 활용하여, 고분자 및 액정의 분자 배향과 결함 구조를 정밀하게 조절하는 방법론을 개발하고 있습니다. 이를 통해 차세대 디스플레이, 광학 필터, 센서, 에너지 소자 등 다양한 응용 분야에 적용 가능한 고기능성 신소재를 창출하고 있습니다. 또한, 액정의 위상 결함, 나선형 구조, 토폴로지컬 솔리톤 등 복잡한 미세구조를 활용한 물리적 복제불가능함수(PUF) 및 보안 소자 개발에 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 액정의 무작위적이고 재현 불가능한 결함 패턴과 광학적 특성을 이용하여, 기존 반도체 기반 PUF의 한계를 극복하는 다차원적 보안 솔루션을 제시하고 있습니다. 이러한 기술은 위변조 방지, 인증 시스템, IoT 보안 등 실질적 산업 수요에 부합하는 혁신적 응용이 가능합니다. 연구실은 소재의 구조-물성-기능 연계성을 심층적으로 규명하여, 실제 산업적 응용까지 이어질 수 있는 원천기술 확보에 힘쓰고 있습니다. 다양한 국내외 산학연 협력 및 대형 국가 연구과제를 수행하며, 차세대 소재 및 소자 분야에서 세계적 경쟁력을 갖춘 연구성과를 창출하고 있습니다. 마지막으로, 본 연구실은 창의적이고 융합적인 연구 환경을 바탕으로, 차세대 융복합 소재 및 소자 개발을 선도할 수 있는 인재 양성에도 힘쓰고 있습니다. 다양한 학제 간 협력과 첨단 연구 인프라를 바탕으로, 미래 사회의 핵심 기술을 선도하는 연구실로 자리매김하고 있습니다.