김혜성 연구실은 나노메카트로닉스공학과를 기반으로 첨단 금속 및 나노소재의 개발, 미세구조 제어, 그리고 응용기술 연구에 특화된 연구실입니다. 본 연구실은 주조 및 단조, 분말야금, 스파크 플라즈마 소결(SPS) 등 다양한 금속 가공 및 합성 공정기술을 활용하여 고기능성 금속소재와 복합소재를 개발하고 있습니다. 특히, 구리, 마그네슘, 알루미늄 등 다양한 합금 시스템에서 미세구조와 물성의 상관관계를 심층적으로 분석하고, 이를 바탕으로 산업 현장에서 요구되는 고강도, 고내식성, 내마모성 소재를 구현하는 데 주력하고 있습니다. 연구실의 또 다른 핵심 연구 분야는 나노구조 및 복합소재의 설계와 응용입니다. 탄소나노튜브, 그래핀, 알루미늄 나이트라이드, 실리콘 카바이드 등 다양한 나노소재를 금속기지에 분산시켜 복합화함으로써, 기존 소재의 한계를 극복하고 경량화, 고강도, 고내식성, 고열전도성 등 다기능 특성을 동시에 구현하는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 나노복합소재는 에너지, 전자, 바이오, 환경 등 다양한 첨단 산업 분야에 적용될 수 있습니다. 김혜성 연구실은 소재의 미세구조 분석(SEM, TEM, XRD 등), 전기화학적 특성 평가, 기계적 물성 시험 등 첨단 분석기법을 적극적으로 활용하여, 소재의 구조-특성-성능 상관관계를 규명하고 있습니다. 이를 통해 소재의 설계부터 제조, 평가, 응용에 이르는 전주기적 연구를 실현하고 있으며, 국내외 학술지 논문 발표, 특허 출원, 산학협력 프로젝트 등 다양한 연구성과를 창출하고 있습니다. 특히, 친환경 납 대체 소재, 생분해성 임플란트 소재, 고성능 전기 접점소재 등 사회적·산업적 요구에 부합하는 실용적 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 이러한 연구는 특허 및 기술이전, 산업체 협력연구를 통해 실질적인 산업적 파급효과를 창출하고 있으며, 국가 연구개발사업 및 산학협력 프로젝트를 통해 연구의 범위와 깊이를 지속적으로 확장하고 있습니다. 김혜성 연구실은 앞으로도 금속 및 나노소재 분야의 혁신적 연구를 선도하며, 차세대 첨단소재의 개발과 산업 현장 적용을 위한 실질적 해결책을 제시하는 데 앞장설 것입니다.