공기 중 질병 전파의 메커니즘을 심층적으로 규명하여, 감염병 확산의 근본 원인을 해결하는 것을 목표로 합니다. 특히 에어로졸 내 병원체와 미세먼지 간의 상호작용과 환경 조건(예: 온도, 습도)이 병원체의 생존성과 감염성에 미치는 영향을 연구합니다. 이를 통해 공기 중 질병 전파를 이해하고, 공기 질 관리 및 전염병 예방 전략을 수립할 수 있는 기반을 제공합니다. 테라헤르츠 고민감 센싱 시스템과 이미지 기반 모델링 기술을 활용하여 에어로졸 내 병원균의 전파 경로를 실시간으로 시각화하고, 정량화된 데이터를 통해 감염 위험성을 예측합니다. 이 연구는 환경 변화가 병원체의 전염성에 미치는 영향을 최초로 체계적으로 분석하며, 공기 질 관리 및 감염병 억제를 위한 맞춤형 기술 개발로 이어집니다. [핵심 연구 내용] 에어로졸 생성 및 확산 메커니즘 연구 - 광학 시스템과 열유체 공학적 모델을 결합해 병원균이 포함된 에어로졸의 확산 및 생존 특성을 실시간으로 분석. - 다양한 크기와 조성의 에어로졸이 병원체의 감염성에 미치는 영향 정량화. - 미세먼지와 병원균의 상호작용 연구 - 병원체와 미세먼지의 결합이 병원체의 생존 및 전염성에 미치는 메커니즘을 규명. - 병원균이 포함된 에어로졸의 증발 및 농축 과정에서의 물리적, 화학적 변화 연구. - 환경 조건이 병원균 생존율에 미치는 영향 평가 - 온도, 습도, 자외선 등 다양한 환경 인자와 병원체의 생존율 간 관계 모델링. [관련 성과] - 논문: "Contribution of Particulates to Airborne Disease Transmission and Severity" - 프로젝트: "에어로졸을 통한 병원균 이동의 실시간 감지 및 전염율 예측 시스템 개발" - 특허: "에어로졸 생성방법 및 장치" [응용 및 협업 가능성 산업계: 병원용 고성능 공기 정화 시스템 개발. 항균 마스크 및 코팅 기술 상용화 등 공공분야: 공공시설에서의 공기 질 모니터링 및 전염병 억제 기술 도입. 공기 전염병 위험 평가와 대응책 수립을 위한 정책 지원 등 학계: 에어로졸 물리학 및 미생물학 간의 다학제적 협력 연구 등

헬스케어 및 재생 가능 에너지 시스템의 발전을 위해 고성능 기능성 소재를 설계하고 상용화 가능한 기술로 발전시키는 데 주력합니다. 전기영동법(EPD)을 중심으로 한 나노구조 코팅 기술은 항균 섬유, 태양전지, 연료전지와 같은 다양한 응용 분야에서 효율성과 신뢰성을 획기적으로 개선할 수 있습니다. A. 항균 섬유 및 의료 소재 - ZnO와 SiO₂ 나노입자를 전기영동법으로 섬유에 정밀하게 코팅하여 발수성과 항균성을 동시에 구현. - 의료용 직물 및 필터의 세균 방지 특성을 강화하여 병원 감염 위험을 크게 줄임. B. 염료감응 태양전지(DSSCs) - 하이드로겔 기반 전해질막을 활용하여 전통적인 액체 전해질의 단점을 극복. - 고투명성, 고유연성, 친환경성이라는 차별화된 장점을 바탕으로 건물일체형 태양광 패널(BIPV) 개발에 적합. C. 미생물 연료전지(MFCs) - 박테리아 고정화 기술을 통해 고효율 바이오필름 전극을 설계하여 지속 가능하고 경제적인 수소 생산 가능. [핵심 연구 내용] - 전기영동 기반 나노구조 코팅 기술 - 섬유, 필터, 전극 등의 표면에 나노입자를 정밀하게 배치하여 항균성 및 전도성을 극대화. - 하이드로겔 전해질막 설계 - 고이온전도성과 신뢰성을 제공하며, 누출 및 휘발 문제를 근본적으로 해결. [관련 논문] "Antibacterial fabric with contradictory functions of water repellency and absorbency realized by electrophoretic deposition of hydrophobic SiO2 and hydrophilic ZnO nanoparticles" "Sodium alginate based artificial biofilms polymerized by electrophoretic deposition for microbial hydrogen generation" [프로젝트] "제로에너지건축물 적용을 위한 하이드로겔 전해질막 기반 투명, 유연 태양전지 개발" [특허] "Electrophoretic-deposited surfaces", "염료감응 태양전지의 전해질 및 이의 제조방법" [응용 및 협업 가능성] 산업계: 항균 의료용 섬유 및 필터 생산. 고투명 태양광 패널 및 바이오 연료전지 상용화 등 공공분야: 지속 가능한 에너지 솔루션 제공. 공공 의료 시스템에서 항균 직물 및 코팅 도입 등 학계: 기능성 소재와 에너지 기술의 융합 연구 등

전기장을 활용한 정밀 제조 공정을 통해 기능성 소재 및 표면을 설계하고 생산합니다. 특히, 전기영동법(EPD)을 활용한 대면적 코팅 시스템은 산업 및 의료용 필터, 스마트 농업 솔루션, 에너지 변환 소재 제작에 적합한 경제적이고 친환경적인 기술입니다. A. 항균 및 다기능 필터 개발 - 대규모 필터 표면에 나노구조 코팅을 적용하여 항균성, 제습성, CO2 전환 성능을 극대화. B. 하이드로겔 기반 표면 기술 - 의료 및 산업용으로 적합한 고강도 하이드로겔 제작 - 전기장 조절을 통해 균일하고 정밀한 코팅 구현. C. 스마트 농업 응용 CO2 관리 및 냉방 제어가 가능한 스마트 공조 모듈 개발. [핵심 연구 내용] - 대면적 전기영동 코팅 시스템 개발. - 항균성 및 기능성 강화 나노코팅 설계. [관련 논문] "Long-term effect of nanobubbles generated by turbulent flow through diamond-pattern notches on liquid properties" "Schlieren imaging for the visualization of particles entrapped in bubble films" [프로젝트] "밀폐형 스마트 팜용 공기조화 모듈 개발" "스마트 넷-제로 에너지 빌딩용 하이드로겔 전해질 기반 태양전지" [특허] "전기영동법을 이용한 하이드로겔 성형방법 및 이를 이용한 성형품" [응용 및 협업 가능성] 산업계: 스마트 농업 및 에너지 변환 장치 개발. 의료용 보호 필터 상용화 등 공공분야: 에너지 효율 증대 및 탄소 배출 감소를 위한 정책 활용 등 학계: 전기장 기반 나노구조 설계 연구 등