Translational Soft DeviceS Lab
기계공학부 김민구
Translational Soft Devices Lab은 한양대학교 기계공학부에 소속된 연구실로, 다양한 분야의 현상을 실시간 데이터로 변환하여 분석하는 첨단 융합 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 멀티모달 센서, 웨어러블 바이오센서, 바이오메디컬 디바이스, 소프트 로보틱스 등 다양한 융합기술을 바탕으로 차세대 혁신 기술 개발에 앞장서고 있습니다.
특히, 피부 부착형 및 신체 착용형 센서, 인쇄전자, 3D 프린팅 기반 맞춤형 디바이스 등 혁신적인 제조 공정과 소재 연구를 통해, 의료, 헬스케어, 재활, 스포츠, 산업 모니터링 등 다양한 응용 분야에 적용 가능한 고신뢰성 센서 및 시스템을 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 환자 맞춤형 건강관리, 원격의료, 실시간 생체 신호 모니터링 등 현대 사회의 다양한 요구에 부응하고 있습니다.
또한, 본 연구실은 유연하고 신축성 있는 소재를 활용한 차세대 전자소자 및 소프트 로봇 기술을 연구하고 있습니다. 식물성 바이오매스 기반 친환경 소재, 하이드로젤, 폴리머 등 다양한 신소재를 이용하여, 인체와 자연스럽게 상호작용할 수 있는 부드럽고 유연한 디바이스를 구현하고 있습니다. 이를 통해 전자폐기물 저감, 지속가능한 기술 발전에도 기여하고 있습니다.
지능형 센서 융합 및 시스템 통합 기술 역시 본 연구실의 주요 연구 분야입니다. 멀티모달 센서 네트워크와 인공지능 기반 신호처리 기술을 접목하여, 산업현장, 전력설비, 환경 모니터링 등 다양한 분야에서 실시간 데이터 분석 및 이상 탐지, 예측 모델링 등 지능형 솔루션을 제공하고 있습니다. 무인항공기 기반 자율 점검 시스템, 고전압 송전선 진단 장치 등 첨단 융합 시스템 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
Translational Soft Devices Lab은 소재, 제조, 시스템 통합, 인공지능 등 다양한 분야의 융합 연구를 통해, 미래형 스마트 디바이스 및 지능형 센서 시스템의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 본 연구실의 연구는 의료, 산업, 환경 등 사회 전반에 걸쳐 실질적인 혁신과 가치를 창출하고 있습니다.
Wearable Devices
Soft Robotics
Biosensors
스마트 헬스케어를 위한 웨어러블 바이오센서 및 바이오메디컬 디바이스
스마트 헬스케어 분야에서 웨어러블 바이오센서와 바이오메디컬 디바이스의 개발은 최근 의료 및 건강 관리 패러다임을 혁신적으로 변화시키고 있습니다. 본 연구실은 피부 부착형 바이오센서, 신체에 직접 착용 가능한 전자섬유(e-textile), 그리고 비침습적 생체신호 측정 시스템 등 다양한 형태의 웨어러블 디바이스를 연구하고 있습니다. 이러한 디바이스는 실시간으로 생체 신호를 모니터링하여 환자의 건강 상태를 정밀하게 진단하고, 맞춤형 치료 및 재활에 활용될 수 있습니다.
특히, 본 연구실은 3D 프린팅, 인쇄전자, 첨단 소재 공정 등 혁신적인 제조 기술을 활용하여, 기존의 복잡하고 고가의 바이오센서 제작 공정을 단순화하고, 대량생산 및 맞춤형 제작이 가능한 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이를 통해 다양한 생체 신호(근전도, 심전도, 체온, 움직임 등)를 고정밀로 측정할 수 있는 센서와, 환자 맞춤형 웨어러블 기기 개발에 앞장서고 있습니다. 또한, 인공지능 기반 신호처리 및 데이터 분석 기술을 접목하여, 수집된 데이터를 실시간으로 분석하고, 이상 징후를 조기에 감지할 수 있는 지능형 헬스케어 솔루션을 제공하고 있습니다.
이러한 연구는 고령화 사회, 만성질환 관리, 원격의료 등 다양한 사회적 요구에 대응할 수 있는 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 본 연구실의 웨어러블 바이오센서 및 바이오메디컬 디바이스 연구는 의료 현장뿐만 아니라 스포츠, 재활, 일상 건강관리 등 다양한 분야로 확장되고 있으며, 미래형 스마트 헬스케어 생태계 구축에 중요한 역할을 하고 있습니다.
유연·신축성 소재 기반 인쇄전자 및 소프트 로보틱스 기술
유연하고 신축성 있는 소재를 활용한 인쇄전자 및 소프트 로보틱스 기술은 차세대 전자기기와 로봇 시스템의 핵심 기반 기술로 부상하고 있습니다. 본 연구실은 폴리머, 하이드로젤, 바이오매스 기반 소재 등 다양한 신소재를 연구하여, 신체와 유사한 기계적 특성을 가지는 전자소자 및 로봇 부품을 개발하고 있습니다. 이를 통해 기존의 딱딱한 전자기기와 달리, 인체와 자연스럽게 상호작용할 수 있는 부드럽고 유연한 디바이스를 구현하고 있습니다.
특히, 본 연구실은 고해상도 인쇄 및 3D 프린팅 기술을 이용해, 복잡한 구조의 센서, 액추에이터, 회로 등을 저비용·대면적으로 제작하는 방법을 선도적으로 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 웨어러블 기기, 인공장기, 소프트 로봇 손, 휴머노이드 의지 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있습니다. 또한, 식물성 바이오매스 소재를 활용한 친환경 전자소자 개발을 통해, 전자폐기물 문제 해결과 지속가능한 기술 발전에도 기여하고 있습니다.
이와 더불어, 본 연구실은 유연·신축성 소재의 기계적, 전기적 특성 최적화, 내구성 향상, 생체적합성 확보 등 다양한 과제를 해결하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 스마트 디바이스, 의료용 로봇, 인간-기계 인터페이스 등 미래 산업의 핵심 기술로 자리매김하고 있으며, 실제 산업 및 의료 현장에 적용 가능한 혁신적인 솔루션을 제시하고 있습니다.
지능형 센서 융합 및 실시간 데이터 기반 시스템 통합
본 연구실은 다양한 환경에서 발생하는 물리적, 화학적, 생체 신호를 실시간으로 수집·분석할 수 있는 지능형 센서 융합 및 시스템 통합 기술을 연구하고 있습니다. 멀티모달 센서 네트워크를 구축하여, 복합적인 신호를 동시 측정하고, 이를 통합적으로 분석함으로써 기존의 단일 센서 기반 시스템이 가지는 한계를 극복하고 있습니다.
특히, 기계학습 및 딥러닝 기반 신호처리 알고리즘을 개발하여, 대용량의 센서 데이터를 신속하게 분석하고, 이상 탐지, 패턴 인식, 예측 모델링 등 다양한 지능형 기능을 구현하고 있습니다. 이러한 기술은 전력설비 진단, 산업현장 모니터링, 스마트 팩토리, 스마트 시티, 환경 감시 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 또한, 무인항공기(UAV) 기반 자율 점검 시스템, 고전압 송전선 및 철탑 진단 장치 등 첨단 융합 시스템 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
이러한 연구는 데이터 신뢰성, 실시간성, 시스템 통합성 등 다양한 측면에서 혁신을 이루고 있으며, 미래형 지능형 센서 시스템의 표준을 제시하고 있습니다. 본 연구실의 지능형 센서 융합 및 시스템 통합 연구는 산업 안전, 에너지 관리, 환경 보호 등 사회 전반에 걸쳐 실질적인 가치를 창출하고 있습니다.
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Transmission Facility Detection with Feature-Attention Multi-Scale Robustness Network and Generative Adversarial Network
Yunho Na, Munsu Jeon, Seungmin Joo, Junsoo Kim, Ki-Yong Oh*, Min Ku Kim*, Joon-Young Park
Computer Modeling in Engineering & Sciences, 1970
2
Switchable passive radiative cooling via mechanical stress for stretchable smart window
Tae-Ho Kim, Sang Jun Kim, Su Hwan Lee, Sang Woo Bae, Min Ku Kim*, Young-Hoon Kim*
Macromolecular Research, 2025
3
Transparent radiative cooling cover window for flexible and foldable electronic displays
K.W. Lee*, J. Yi*, M. K. Kim, D.R. Kim
Nature Communications, 2024
1
3D 프린터를 활용한 말초성 안면신경마미 환자의 눈 깜빡임 측정과 회복을 위한 환자 맞춤형 웨어러블 기기 플랫폼 개발
2
[민간] CMP 공정 안정화를 위한 Dynamic Metrology Tool 개발