마이크로 및 나노버블 생성과 특성 분석은 본 연구실의 핵심 연구 분야 중 하나입니다. 이 연구는 초음파, 멤브레인, 다양한 기계적 방법을 활용하여 미세한 기포를 효율적으로 생성하는 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 이러한 미세버블은 크기가 매우 작아 물리적, 화학적 특성이 일반적인 거품과는 현저히 다르며, 다양한 산업 및 환경 분야에서 응용될 수 있습니다. 연구실에서는 생성된 마이크로 및 나노버블의 크기 분포, 안정성, 수명, 표면 전하 등 다양한 특성을 정밀하게 분석합니다. 이를 위해 광학 현미경, 전자현미경, 레이저 산란 분석기 등 첨단 장비를 활용하여 미세버블의 구조적, 동적 특성을 규명하고 있습니다. 또한, 생성 조건에 따른 버블의 특성 변화와 응용 가능성에 대한 체계적인 실험과 이론적 연구가 병행되고 있습니다. 이러한 연구는 환경 정화, 바이오 및 의료, 에너지, 농업 등 다양한 분야에서 미세버블의 활용도를 극대화하는 데 기여하고 있습니다. 특히, 미세버블의 장기 안정성 확보와 대량 생산 기술 개발은 산업적 파급력이 매우 크며, 미래 친환경 기술의 핵심 요소로 주목받고 있습니다.

나노버블을 활용한 응용 연구는 본 연구실의 또 다른 주요 축입니다. 나노버블 워터는 일반 물에 비해 용존 산소량이 높고, 표면적이 넓어 다양한 화학적·생물학적 반응을 촉진할 수 있습니다. 연구실에서는 나노버블 워터를 이용한 수처리, 농업, 연료 개선, 세포 배양 등 다양한 분야에서 혁신적인 응용 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 나노버블 워터를 이용한 세포 배양 배지 개발은 바이오 및 의료 분야에서 큰 주목을 받고 있습니다. 나노버블이 포함된 배지는 세포 성장과 증식에 긍정적인 영향을 미치며, 실험 결과 세포의 생존율과 증식률이 크게 향상됨이 확인되었습니다. 또한, 농업 분야에서는 나노버블 워터를 이용한 관개가 식물의 생장과 생산성 증대에 효과적임을 입증하였고, 연료 분야에서는 나노버블이 포함된 연료가 연소 효율을 높이고 오염물질 배출을 줄이는 데 기여함을 밝혔습니다. 이외에도, 나노버블을 이용한 세정 기술은 반도체, 디스플레이, 의료기기 등 고청정이 요구되는 산업에서 활용되고 있습니다. 나노버블의 미세한 크기와 높은 표면 에너지는 오염물질 제거에 탁월한 효과를 보이며, 친환경적이고 경제적인 세정 공정 개발에 중요한 역할을 하고 있습니다.

본 연구실은 전자 패키징 및 마이크로시스템의 신뢰성 평가 분야에서도 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 전자 디바이스의 소형화 및 고집적화가 가속화됨에 따라, 미세 접합부의 신뢰성 확보와 패키징 공정의 최적화가 매우 중요해지고 있습니다. 연구실에서는 다양한 도전성 접착제, 솔더 합금, 언더필 소재 등을 활용한 패키징 기술을 개발하고, 이들의 기계적·전기적 특성을 정밀하게 평가합니다. 특히, 솔더러블 도전성 접착제 및 이방성 도전성 접착제의 개발과 접합 특성 분석, 저융점 및 고융점 합금 필러를 이용한 복합재료의 도전경로 형성 메커니즘 연구, BGA, QFP 등 다양한 패키지 구조의 신뢰성 평가 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 실험적 접근과 함께 수치해석, 유한요소해석 등 시뮬레이션 기법을 병행하여 신뢰성 향상 방안을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 반도체, 디스플레이, MEMS 등 첨단 전자산업에서 요구되는 고신뢰성 패키징 기술의 발전에 크게 기여하고 있습니다. 또한, 산업체와의 공동 연구 및 기술 이전을 통해 실제 제품 개발과 상용화에도 적극적으로 참여하고 있습니다.