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윤관호 연구실
서울과학기술대학교 MSDE학과 윤관호 교수
음향 메타물질
브로드밴드 차음
환기형 소음제어
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

윤관호 연구실

서울과학기술대학교 MSDE학과 윤관호 교수

윤관호 연구실은 MEMS 및 나노공정 역량을 기반으로 나노포토닉스와 음향 메타물질을 동시에 다루는 설계를 수행합니다. 특히 실리콘 나노입자를 활용한 프린터블 나노복합 메타렌즈를 개발하여 근적외 영상 성능을 검증하고, 환기 기능을 유지하는 구조 내 공명·간섭 메커니즘을 설계해 브로드밴드 차음 성능을 평가합니다. 또한 다층 박막의 광학 응답을 대상으로 particle swarm optimization 기반 역설계와 deep neural network 예측 모델을 결합하여 설계 계산 효율을 확보하는 방향으로 연구를 진행합니다.

음향 메타물질브로드밴드 차음환기형 소음제어라비린스 구조파노 공명
대표 연구 분야
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프린터블 실리콘 나노복합 메타렌즈 기반 근적외 이미징 연구 thumbnail
프린터블 실리콘 나노복합 메타렌즈 기반 근적외 이미징 연구
Printable silicon nanocomposite metalens for near-infrared imaging
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

22총합

5개년 연도별 피인용 수

1,057총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
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인용수 1
·
2025
Fabrication-tolerant ventilated acoustic barrier for practical implementation
Seohyun Kim, Inho Lee, Inkyuk Han, Gwanho Yoon
IF 2.6 (2025)
Physica Scripta
본 연구는 중심부에 불연속 공진 요소를 배치하고 주변 영역은 연속파 전파를 위해 할당하는, 실용적인 환기형 음향 차단 구조를 제시한다. 이러한 역배열(inverted layout)은 설치를 용이하게 하며, 환기와 음향 차단 성능을 모두 유지하면서 제작 공정상의 불완전성에 대한 민감도를 감소시킨다. 이 메타물질은 중심 경로와 주변 경로 사이에서의 파노(Fano) 유사 간섭을 이용하여 광대역 소음 감쇠와 환기를 동시에 달성한다. 우리는 해석적 모델링, 수치 시뮬레이션 및 실험적 측정을 수행하였고, 그 결과 850–1450 Hz 범위에서 전달 손실이 10 dB를 초과함을 모두 확인하였으며, 개방 면적 비 0.3이 충분한 공기 흐름을 보장하였다. 음향 성능과 구조적 실용성을 결합함으로써, 제안된 설계는 건축 음향, 기계실, 가정용 기기 등 실제 적용 분야에서 높은 잠재력을 제공할 것으로 기대된다.
https://doi.org/10.1088/1402-4896/adffc5
Fabrication
Computer science
Materials science
Acoustics
Physics
Medicine
2
article
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인용수 1
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2025
Tunable acoustic metamaterial using length-variable labyrinth for broadband soundproofing and ventilation
Inho Lee, Inkyuk Han, Seohyun Kim, Gwanho Yoon
IF 2.3 (2025)
The Journal of the Acoustical Society of America
중심 구멍으로부터의 연속상태 음파와 주변 방위(azimuthal) 미로(labyrinths)로부터의 이산상태 음파 사이에서 파노(Fano)와 유사한 간섭을 유도하도록 정밀하게 설계된 조절 가능 음향 메타물질을 제안한다. 이 메타물질은 외부 형상을 일정하게 유지하면서도 광대역 차음과 환기를 가능하게 한다. 미로형 채널의 물리적 길이가 파노형 간섭의 감쇠 영역을 결정적으로 좌우한다는 원리에 기반하여, 구조는 두 가지 상이한 구성요소로 이루어진다. 즉, 미로형 채널을 포함하는 전방 본체와 격벽을 갖는 회전 가능한 후방 본체이다. 후방 본체를 단순히 회전시키기만 하면 채널의 길이를 조절할 수 있어, 외부 형상은 변경하지 않으면서 조절성을 확보할 수 있다. 이러한 회전 기반 메커니즘은 587~1741 Hz의 광대역 주파수 범위에서 입사 음향 에너지의 95% 이상을 감쇠한다. 회전 각도에 따른 차음 성능의 변화를 이론적 분석, 수치 시뮬레이션 및 실험적 측정을 통해 조사하였으며, 설계의 조절 가능성을 확인하였다. 본 재구성 가능한 메타물질은 동시에 조절 가능한 소음 제어와 환기가 요구되는 실제 응용에 적합하다.
https://doi.org/10.1121/10.0039673
Soundproofing
Broadband
Attenuation
Metamaterial
Acoustic attenuation
Noise control
Noise (video)
Interference (communication)
Sound energy
3
article
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인용수 1
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2025
Micro-perforated acoustic metastructure for low-frequency sound absorption and ventilation
Inkyuk Han, Inho Lee, Seohyun Kim, Gwanho Yoon
IF 2.5 (2025)
Journal of Applied Physics
우리는 미세천공 공진기를 특징으로 하는 음향 메타구조를 제시하며, 이를 통해 광대역 소리 흡수와 효율적인 환기를 동시에 달성하고자 한다. 천공 매개변수를 조절함으로써 미세천공 공진기는 다양한 흡수 상태를 가질 수 있다. 이러한 다양성을 바탕으로, 연속적이고 효과적인 소리 흡수를 위한 최적의 공진기를 선정한다. 분석적, 수치적, 그리고 실험적 결과는 제안된 메타구조의 흡수계수가 464~786 Hz의 주파수 범위에서 0.8을 초과하며, 작동 파장의 단지 1/20에 해당하는 두께로도 이를 달성함을 보여준다. 실험 결과는 개방 조건과 비교하여 공기 유동에 대한 환기 효율이 0.74, 열유속에 대한 환기 효율이 0.82임을 나타낸다. 이러한 결과는 특히 소음 흡수와 공기 순환을 효과적으로 요구하면서 공간이 제한된 환경에서 음향 메타물질의 적용 범위를 확장할 가능성을 지닌다.
https://doi.org/10.1063/5.0282407
Airflow
Absorption (acoustics)
Resonator
Ventilation (architecture)
Range (aeronautics)
Noise (video)
Perforation
Broadband
최신 정부 과제
3
과제 전체보기
1
2024년 7월-2027년 4월
|375,000,000
혈전/색전 모사 형성 및 메커니즘 연구실
혈전/색전의 형성을 정밀하게 제어할 수 있는 모사 시스템을 개발하고, 혈전/색전의 결합력, 성분, 구조 등의 다양한 특성을 평가/분석함으로써, 궁극적으로 혈전/색전의 형성 메커니즘을 규명함.
혈전
색전
바이오칩
섬모센서
음향핀셋
2
협동|
2021년 8월-2024년 12월
|1,091,100,000
고휘도 플라즈마 이온원을 이용한 고수율 집속이온빔 컬럼 개발
본 과제는 플라즈마 이온빔 기반 이온빔 광학계와 나노 가공 공정을 위한 기초 테스트 장비 및 영상획득·가공 S/W를 개발·개선하는 연구임. 연구 목표는 (Kemcti) 기초 테스트 장비 평가로 플라즈마 이온소스·이온빔 광학계 성능을 향상하고 빔사이즈 축소, 빔 전류밀도 향상 제어영역을 도출하는 데 있음. 연구내용은 전극 shape, distance 및 인가 전압·전기장 분포해석, 집속렌즈 인가 전압·가변어퍼쳐 구경에 따른 시료 도달 전류 변화를 측정하고, 빔 블링킹 장치 운영, 이온빔 광축 얼라인먼트 방법 고안, sub-system 개선·검출기 검출력 향상·진공 파기없는 서브 챔버 제작, 200 nm spot 크기 Slope 가공으로 분석업무 지원 수행임. 기대효과는 수입 의존 집속이온빔 장비 상용화 공백을 줄이고 액체금속이온원 대체 가능 차세대 기술 및 국내 수요 니즈 대응 기반 마련, 탁월한 성능 중심의 시장 경쟁력 확보에 기여하는 데 있음.
플라즈마 이온원
집속이온빔
이온빔 광학계
패턴 생성기
영상획득
3
협동|
2021년 8월-2024년 12월
|1,187,200,000
고휘도 플라즈마 이온원을 이용한 고수율 집속이온빔 컬럼 개발
본 과제는 플라즈마 이온소스와 이온빔 광학계를 평가·개선해 집속이온빔(FIB) 장비의 성능과 안정성을 높이고, 이를 활용한 나노 가공·분석 공정을 고도화하는 연구임. 연구목표는 (Kemcti) Test(debugging) 장비 성능평가로 성능향상 및 안정성 확보기술을 개발하고, (Kemcti-Emcrafts/Emcrafts/Seoultech) 영상획득·가공 실험 및 Pre-production 장비 제작, 개발된 플라즈모닉 메타표면 제작·비교/평가를 수행하는 데 있음. 핵심연구내용은 정량 평가지표 기반 업그레이드, 빔 인출을 위한 조건 고도화(100 nm spot 가공), 빔 블랭킹 장치 고속화, 복합공정 2nd 복합화, 수요기업 평가 기반 단동기 상용화 시스템화 반영, Au/Ag/Al·TiO2·Si 기판 메타표면 제작 및 Full wave 시뮬레이션 비교·분석임. 기대효과는 외산 의존 완화 및 차세대 액체금속이온원 대체 가능성으로 신시장 창출, 국내 장비 산업 R&D 활성화에 기여함.
플라즈마 이온원
집속이온빔
이온빔 광학계
패턴 생성기
영상획득

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