The properties of materials depend heavily on their microstructure, highlighting the importance of understanding microstructural features. Since the size of these features ranges from the atomic scale to the microscale...

Thermoelectric materials, as a direct energy conversion between heat and electricity, are one of the promising solutions for the impending energy problem and environmental degradation. Thermoelectric devices pose advantages...

Electrocatalysts are materials that accelerate electrochemical reactions, playing a crucial role in processes like water splitting and fuel cells. By providing an active surface, they reduce the energy required for reactions...

Additive manufacturing (AM), commonly known as metal 3D printing, is an innovative production approach that involves creating objects layer by layer directly from digital models. Unlike traditional manufacturing methods, which...

In article number 2405468, EunAe Cho, Chanwon Jung, MinJoong Kim, and co-workers demonstrate that the ternary compositions of Fe-Co-Ni electrocatalysts correlate between the degree of crystallinity and oxygen evolution activity (OER). By analyzing 21 series of ternary compositions, the Fe-Co3-Ni electrocatalysts, which possess optimal composition and structural disorder, exhibit enhanced OER activity and stability, contributing to sustainable green hydrogen production.

2024.05 ~ 2024.12, Yubin Cho conducted a study on SnTe thermoelectric materials as an undergraduate research assistant.

2024.05 ~ 2024.12, Taeyeon Kim conducted a study on SnSe thermoelectric materials as an undergraduate research assistant.

이 연구실은 APT(Atom Probe Tomography), TEM(Transmission Electron Microscopy) 등 첨단 분석 장비를 활용하여 금속, 세라믹, 복합재료 등 다양한 소재의 미세구조를 정밀하게 분석하고 있다. 나노 스케일에서의 조성 분포, 결정립계, 결함 구조 등 물성에 영향을 미치는 요소를 원자 단위 수준에서 규명함으로써 소재의 거동과 성능 변화를 정밀하게 해석할 수 있는 기반을 갖추고 있다. 구조-특성 연계 분석을 통해 소재 개발 초기 단계에서부터 설계 피드백을 제공하며, 소재 개발의 시행착오를 줄이고 연구 효율을 높이는 데 기여하고 있다. 특히, 정교한 샘플링 및 분석 해석 기술에 기반한 결과는 산업계 협업에서 높은 신뢰성을 확보하고 있으며, 고기능성 소재 개발에 필수적인 구조 해석 솔루션을 제공할 수 있다.

이 연구실은 자성소재, 특히 연자성 합금과 고엔트로피 자성합금을 중심으로 나노구조 기반의 자성 특성 향상 연구를 수행하고 있다. FeNiCo계 연자성 합금, AlFeCoCrMn 기반 HEA(High-Entropy Alloy) 등 다양한 시스템에서 자구 구조, 자화 특성, 열적 안정성 등을 제어하기 위한 합금 설계 및 미세조직 제어 기술을 적용하고 있다. 원자 탐침 분석(APT)을 활용하여 상간 조성 분포, 원소 편차, 비정질 내 국부 상 분리 등 자성 특성에 영향을 주는 미세 구조 요인을 정밀하게 규명한다. 특히 고온에서도 자성을 유지하거나 특정 자화 거동을 유도할 수 있는 소재 구조를 구현함으로써 전자부품, 모터용 코어 소재 등 실용화 가능성 높은 응용 분야로 확장하고 있다. 이와 같은 연구는 차세대 고성능 자성소재 개발을 위한 산업계와의 협력에서도 높은 수요가 있다.

이 연구실은 열에너지를 전기로 전환하는 열전소재와, 전기화학 반응을 유도하는 촉매 소재를 중심으로 에너지 소재 연구를 활발히 수행하고 있다. 열전소재의 경우, 밴드 구조 제어, 나노복합화, 도핑 등을 통해 고성능화(ZT 값 향상)를 도모하고 있으며, 동시에 실리콘, 산화물, 비스무트 텔루라이드 등 다양한 재료계에 대한 소재 설계를 진행하고 있다. 전기화학 촉매 분야에서는 HER(수소 발생 반응), OER(산소 발생 반응) 등 수전해 반응에서 우수한 활성을 나타내는 비귀금속계 촉매 개발을 주도하고 있다. 소재 합성에서부터 전극 적용, 장기 내구성 평가까지 아우르는 통합적 연구 수행이 가능하며, 친환경 에너지 전환 기술의 상용화를 위한 기업 협업도 가능하다. 특히 고가의 귀금속을 대체하는 실용적 솔루션을 제공한다는 점에서 산업적 활용 가능성이 높다.