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Translational Soft DeviceS Lab

한양대학교 기계공학부

김민구 교수

Wearable Devices

Soft Robotics

Biosensors

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.
1
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
과학기술정보통신부(2017Y)
2024년 03월 ~ 2025년 02월
2
[민간] CMP 공정 안정화를 위한 Dynamic Metrology Tool 개발
산업통상자원부
2024년 ~ 2024년 12월