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장두준 연구실

성균관대학교 기계공학부

장두준 교수

Nanoporous Membranes

Graphene Membranes

Stretchable Conductive Nanocomposites

장두준 연구실

기계공학부 장두준

장두준 연구실은 성균관대학교 자연과학캠퍼스 기계공학과에 소속되어 있으며, 열 및 물질 전달 분야를 중심으로 첨단 융합 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 에너지와 물질의 이동 현상에 대한 이론적 이해를 바탕으로, 실제 산업 및 사회에 적용 가능한 혁신적인 기술 개발을 목표로 하고 있습니다. 특히, 신축성 열전 소재와 유연 센서 개발에 주력하여, 웨어러블 디바이스, 바이오메디컬 기기, 스마트 의류 등 다양한 미래 산업에 적용 가능한 핵심 기술을 연구하고 있습니다. 3D 프린팅 등 첨단 제조기술을 적극적으로 도입하여, 기존의 한계를 뛰어넘는 새로운 소재와 소자를 설계 및 제작하고 있습니다. 연구실은 이론적 연구와 실험적 연구를 병행하며, 실제 응용 가능성이 높은 연구 주제를 선정하여 진행하고 있습니다. 이를 통해 에너지 효율 향상, 친환경 기술 개발, 그리고 인간 중심의 융합기계 솔루션 등 사회적 가치가 높은 연구 성과를 창출하고 있습니다. 또한, BK21 등 대형 국책사업에 참여하여 미래 인재 양성에도 힘쓰고 있습니다. 학생들은 연구실에서 첨단 연구 경험을 쌓으며, 실무 능력과 창의적 문제 해결력을 동시에 기를 수 있습니다. 장두준 연구실은 앞으로도 열 및 물질 전달 분야의 선도적 연구와 더불어, 융합기계공학의 새로운 패러다임을 제시하는 연구실로 성장해 나갈 것입니다.

Nanoporous Membranes
Graphene Membranes
Stretchable Conductive Nanocomposites
열 및 물질 전달
열 및 물질 전달은 에너지와 물질이 다양한 매체를 통해 이동하는 현상을 연구하는 분야입니다. 본 연구실에서는 열전달 및 물질전달의 기본 원리와 이를 실제 공학 시스템에 적용하는 방법에 대해 심도 있게 탐구하고 있습니다. 특히, 열전달 메커니즘의 이해를 바탕으로 효율적인 에너지 변환 및 관리 기술 개발에 주력하고 있습니다. 최근에는 신소재 및 첨단 제조기술을 활용하여 열전달 성능을 극대화할 수 있는 새로운 구조체와 시스템을 설계하고 있습니다. 예를 들어, 3D 프린팅 기술을 이용한 열전 소재 및 센서 개발, 유연한 전자소자 내에서의 열 및 물질 이동 제어 등 다양한 응용 연구가 진행 중입니다. 이러한 연구는 차세대 에너지 시스템, 웨어러블 디바이스, 바이오메디컬 기기 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 본 연구실의 열 및 물질 전달 연구는 이론적 분석과 실험적 접근을 병행하여, 실제 산업 현장에서 요구되는 문제 해결 능력을 갖춘 인재 양성에도 기여하고 있습니다. 앞으로도 지속적인 연구를 통해 에너지 효율 향상과 친환경 기술 개발에 앞장설 계획입니다.
신축성 열전 소재 및 유연 센서 개발
본 연구실은 신축성 열전 소재와 유연 센서 개발에 중점을 두고 있습니다. 신축성 열전 소재는 외부의 변형에도 안정적으로 열전 특성을 유지할 수 있어, 웨어러블 전자기기 및 바이오센서 등 다양한 첨단 분야에서 활용도가 높습니다. 연구실에서는 소재의 구조적 설계와 합성, 그리고 실제 소자 제작까지 전 과정을 아우르는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 3D 프린팅과 같은 첨단 제조기술을 활용하여 복잡한 구조의 유연 센서를 제작하고, 이를 통해 국소적인 온도 분포를 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 시스템을 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 의료 진단, 환경 모니터링, 스마트 의류 등 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 기존의 경직된 센서가 가지는 한계를 극복할 수 있습니다. 연구실의 신축성 열전 소재 및 유연 센서 개발 연구는 국제적으로도 주목받고 있으며, 관련 논문이 국내외 저명 학술지에 게재되고 있습니다. 앞으로도 소재의 성능 향상과 상용화를 위한 연구를 지속적으로 추진할 예정입니다.
1
3D-Printed Soft Temperature Sensors Based on Thermoelectric Effects for Fast Mapping of Localized Temperature Distributions
Chung, Seungjun, Hwang, Seongkwon, Kim, Heesuk, Kwak, Jeonghun, 장두준
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, 202405
2
Strategies for Developing Intrinsically Stretchable Thermoelectric Materials
선도현, 송주영, 장두준, 장두준
Journal of Flexible and Printed Electronics, 202412