RnDCircle Logo
arrow left icon

지창현 연구실

이화여자대학교 융합전자반도체공학부

지창현 교수

Piezoelectric Actuators

Wireless Neural Interface

3D Printed Scanning Micromirror

지창현 연구실

융합전자반도체공학부 지창현

지창현 연구실은 융합전자반도체공학부 소속으로, MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 기반의 첨단 마이크로 시스템 및 소자 개발에 특화된 연구를 수행하고 있습니다. 연구실의 핵심 역량은 스캐닝 마이크로미러, 에너지 하베스터, 광유전 신경 프로브 등 다양한 MEMS 소자의 설계, 제작, 평가에 있습니다. 전자기, 압전, 정전력 등 다양한 구동 원리를 활용하여 고성능, 저전력, 고신뢰성의 마이크로 시스템을 개발하고 있으며, 3D 프린팅, 미세가공, 웨이퍼 레벨 패키징 등 첨단 제조 기술을 적극적으로 도입하고 있습니다. 특히, 스캐닝 마이크로미러 기술은 라이다(LiDAR), 스마트팩토리, 프로젝터, 의료 영상 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있습니다. 연구실은 1축 및 2축 구동이 가능한 마이크로미러를 설계하고, FEM 해석 및 실험을 통해 최적화된 구조와 구동 방식을 개발합니다. 또한, 3D 프린팅을 활용한 신속한 프로토타이핑과 신소재 적용을 통해 기존 한계를 극복하고, 대면적, 고해상도, 저전력 스캐닝이 가능한 차세대 광학 소자를 선보이고 있습니다. 에너지 하베스팅 분야에서는 진동, 충격, 공기 흐름 등 다양한 환경 에너지를 전력으로 변환하는 초소형 MEMS 에너지 하베스터를 개발하고 있습니다. 이 기술은 무선 센서 네트워크, 임플란터블 의료기기 등 자가 구동이 필요한 시스템에 적용되어, 배터리 교체 없이 장기간 안정적으로 동작할 수 있도록 지원합니다. 또한, 바이오메디컬 분야에서는 광유전 신경 프로브, 다채널 신경 기록 시스템 등 신경과학 및 뇌질환 치료에 활용되는 첨단 의료기기 개발에도 앞장서고 있습니다. 연구실은 다수의 국내외 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 기술적 우수성을 인정받고 있습니다. 한국연구재단, 산업기술진흥원 등 다양한 기관의 지원을 받아 대형 연구과제를 수행하며, 산업체와의 협력을 통해 상용화 및 대량생산 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다. 또한, 차세대 여성공학 인재 양성, 스마트팩토리 인재 양성 등 교육연구단 운영을 통해 미래 인재 양성에도 기여하고 있습니다. 지창현 연구실은 앞으로도 MEMS 기반의 마이크로 시스템, 에너지 하베스팅, 바이오메디컬 소자 등 다양한 분야에서 혁신적인 연구를 지속할 계획입니다. 첨단 제조기술과 융합적 연구를 바탕으로, 차세대 전자·반도체·의료·센서 산업을 선도하는 연구실로 자리매김하고자 합니다.

Piezoelectric Actuators
Wireless Neural Interface
3D Printed Scanning Micromirror
MEMS 기반 스캐닝 마이크로미러 기술
지창현 연구실은 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 기반의 스캐닝 마이크로미러 개발에 중점을 두고 있습니다. 이 기술은 미세한 크기의 미러를 정밀하게 제어하여 빛의 경로를 조절하는 핵심 소자로, 라이다(LiDAR), 프로젝터, 광학 스캐닝, 디스플레이 등 다양한 응용 분야에서 필수적인 역할을 합니다. 연구실에서는 전자기력, 압전, 정전력 등 다양한 구동 방식을 적용하여 1축 및 2축 스캐닝이 가능한 마이크로미러를 설계하고, 실리콘, 금속, 폴리머 등 다양한 소재를 활용한 미세가공 공정을 개발하고 있습니다. 특히 최근에는 3D 프린팅 기술을 접목하여 복잡한 구조의 마이크로미러를 신속하게 제작하고, 성능을 극대화할 수 있는 설계 최적화 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 열 변형 및 장기 신뢰성 문제를 해결하기 위해 다양한 소재 조합과 후처리 공정을 도입하고 있으며, FEM(유한요소해석) 기반의 시뮬레이션을 통해 구조적 안정성과 동적 특성을 사전에 분석합니다. 이러한 연구는 실제 라이다 센서, 스마트팩토리, 의료 영상 시스템 등 실용적 응용으로 이어지고 있습니다. 연구실의 마이크로미러 기술은 고해상도, 저전력, 대면적 스캐닝이 가능하도록 지속적으로 발전하고 있습니다. 다양한 특허와 논문을 통해 기술적 우수성을 입증하고 있으며, 산업체와의 협력을 통해 상용화 및 대량생산 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다. 앞으로도 차세대 광학 시스템의 핵심 부품으로서 MEMS 스캐닝 마이크로미러의 혁신을 선도할 계획입니다.
에너지 하베스팅 및 바이오메디컬 응용 MEMS
지창현 연구실은 MEMS 기술을 활용한 에너지 하베스팅 소자와 바이오메디컬 응용에도 활발히 연구를 진행하고 있습니다. 진동, 충격, 공기 흐름 등 환경에서 발생하는 다양한 에너지를 수집하여 전력으로 변환하는 에너지 하베스터는 무선 센서 네트워크, 임플란터블 의료기기 등 자가 구동이 필요한 시스템에 필수적입니다. 연구실에서는 압전, 전자기, 전기유도 등 다양한 변환 메커니즘을 적용한 미세 에너지 하베스터를 설계하고, 실제 환경에서의 신뢰성 및 효율 향상에 중점을 두고 있습니다. 특히, 임플란터블 신경 자극기, 뇌파 측정기 등 바이오메디컬 기기에 적용 가능한 초소형 에너지 하베스터와 광유전 신경 프로브, 다채널 신경 기록 시스템 등 첨단 의료기기 개발에 주력하고 있습니다. MEMS 기반의 광유전 신경 프로브는 광자극과 전기신호 측정을 동시에 수행할 수 있어 신경과학 연구 및 뇌질환 치료에 혁신적인 도구로 주목받고 있습니다. 또한, 에너지 하베스터의 장기 신뢰성, 생체적합성, 저전력 설계 등 실사용에 필요한 다양한 기술적 난제를 해결하고 있습니다. 이러한 연구는 다양한 국내외 연구과제와 산업체 협력을 통해 실질적인 의료기기 및 환경 센서로의 상용화가 이루어지고 있습니다. 앞으로도 지창현 연구실은 MEMS 기술을 기반으로 한 에너지 하베스팅 및 바이오메디컬 응용 분야에서 세계적인 경쟁력을 갖춘 연구성과를 창출할 계획입니다.
1
Large deflection angle resonant 1D scanning micromirror fabricated with multi jet fusion 3D printed parts
Kim Wookyung, Hwang Jeong-Yeon, Ji Chang-Hyeon
INTERNATIONAL JOURNAL OF OPTOMECHATRONICS, 202407
2
Piezoelectric 1D MEMS scanning micromirror fabricated with bulk PZT laminated on stainless steel plate
지창현, 주선아, 윤현
SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL, 202402
3
High-Temperature-Resistant Polymer-Based 3-D-Printed Electromagnetic Scanning Micromirror
Lee Y., Kim Y.-K., Ji C.-H.
IEEE Sensors Letters, 202401
1
도메인특화 반도체설계 여성 인력양성(P0022157)
한국산업기술진흥원
2024년 03월 ~ 2025년 02월
2
인간중심 스마트팩토리를 위한 지능형 IIoT 융복합 인재양성 교육연구단
한국연구재단
2024년 03월 ~ 2025년 02월
3
LIDAR 센서용 Dual MEMS Scanner 모듈 개발
중소기업기술정보진흥원
2024년 ~ 2024년 08월