신축성 전자소자 및 전자피부(E-skin)는 인간의 피부와 유사한 유연성과 신축성을 갖춘 전자 시스템을 개발하는 첨단 연구 분야입니다. 본 연구실에서는 다양한 신축성 소재와 나노구조체를 활용하여, 피부에 직접 부착이 가능하고, 인체의 움직임이나 생체 신호를 정밀하게 감지할 수 있는 전자피부 및 센서 시스템을 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 웨어러블 헬스케어, 재활, 로봇공학 등 다양한 분야에서 혁신적인 응용이 가능합니다. 연구실은 0차원, 1차원, 2차원 나노소재와 고분자, 하이드로젤 등 다양한 소재를 융합하여 신축성과 내구성이 뛰어난 전자소자를 구현하고 있습니다. 특히, 신축성 전도체, 신축성 트랜지스터, 신축성 센서(압력, 온도, 생체신호 등), 신축성 배터리 및 디스플레이 등 전자피부를 구성하는 핵심 부품들을 소재 설계부터 공정, 집적화까지 전주기적으로 연구합니다. 또한, 미세입자 어셈블리, 패터닝, 프린팅 등 다양한 미세가공 및 집적기술을 개발하여 고해상도, 대면적, 고신뢰성의 전자피부 시스템을 실현하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 웨어러블 디바이스, 인공피부, 로봇 촉각센서, 의료용 바이오센서 등 다양한 산업적·의료적 응용으로 확장되고 있습니다. 실제로 본 연구실의 신축성 전자피부 기술은 로봇 손, 인공관절, 스마트 헬스케어 패치, 무선 이식형 센서 등 다양한 프로젝트와 특허, 논문을 통해 국내외에서 높은 평가를 받고 있습니다.

본 연구실은 유·무기 나노구조체 및 하이브리드 소재의 합성과 이들의 기능성 응용에 대한 선도적 연구를 수행하고 있습니다. 무기 나노입자, 나노와이어, 나노튜브 등 다양한 형태의 무기 나노소재를 저온 용액공정, 마이크로파 어시스트 합성, 폴리머 어시스트 증착 등 혁신적인 합성법을 통해 대량 생산하고, 이들의 구조·조성·물성을 정밀하게 제어합니다. 또한, 유기 나노입자, 생분해성 고분자, 기능성 콜로이드 등 유기 소재와의 융합을 통해 유·무기 하이브리드 나노소재를 개발합니다. 이러한 하이브리드 소재는 신축성, 투명성, 전도성, 생체적합성 등 다양한 기능을 동시에 구현할 수 있어, 차세대 전자소자, 바이오센서, 에너지 소자, 화장품, 약물전달 시스템 등 폭넓은 분야에 적용되고 있습니다. 특히, 유·무기 하이브리드 소재를 기반으로 한 신축성 전자소자, 기능성 센서, 스트레처블 디스플레이, 바이오메디컬 센서 등은 기존 소재의 한계를 극복하며 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 연구실은 소재의 합성뿐만 아니라, 미세입자 어셈블리, 패터닝, 프린팅, 나노임프린트, 광리소그래피 등 다양한 공정기술을 활용하여 나노구조체의 집적 및 대면적화, 고해상도 패터닝을 실현하고 있습니다. 이를 통해 소재의 구조적·기능적 특성을 극대화하고, 실제 디바이스로의 응용 가능성을 높이고 있습니다.

본 연구실은 인체의 다양한 생체신호(심전도, 근전도, 호흡, 맥박 등)를 실시간으로 감지하고 분석할 수 있는 고감도 바이오센서 및 웨어러블 헬스케어 플랫폼 개발에 주력하고 있습니다. 신축성, 투명성, 생체적합성을 갖춘 센서 소재와 구조 설계를 통해 피부에 밀착되는 센서, 이식형 센서, 무선 패치 등 다양한 형태의 바이오센서를 구현하고 있습니다. 특히, 하이드로젤, 전도성 고분자, 나노입자 등 다양한 소재를 활용하여, 장시간 착용에도 피부 자극이 적고, 땀이나 움직임에도 신호의 정확성을 유지할 수 있는 센서를 개발합니다. 또한, 다중 신호(압력, 온도, 전기신호 등)를 동시에 측정할 수 있는 멀티모달 센서, 자가발전형(트리보일렉트릭 등) 센서, 무선 통신 기능을 갖춘 스마트 패치 등 차별화된 기술을 선보이고 있습니다. 이러한 연구는 만성질환 모니터링, 재활, 스포츠, 원격의료, 감염병 예방 등 다양한 헬스케어 분야에 응용되고 있습니다. 실제로 본 연구실의 기술은 세계적 학술지에 다수의 논문으로 발표되고, 국내외 특허 및 상용화 프로젝트로 이어지며, 미래형 스마트 헬스케어 산업의 핵심 기반을 마련하고 있습니다.