박성훈 연구실

반도체시스템공학과 박성훈

박성훈 연구실은 반도체시스템공학과 소속으로, 나노구조체를 기반으로 한 차세대 고감도 가스 센서 및 광소자 개발에 특화된 연구를 수행하고 있습니다. 연구실의 핵심 연구 분야는 금속 산화물 나노와이어, 나노튜브, 나노로드 등 다양한 1차원 및 2차원 나노구조체의 합성과 이들의 표면 개질을 통한 센서 성능 극대화입니다. 특히, 표면에 귀금속(금, 팔라듐, 백금 등) 또는 산화물 나노입자를 장착하여 가스 분자와의 상호작용을 강화하고, 이종 접합 구조를 활용해 감도와 선택성을 크게 향상시키는 기술을 개발하고 있습니다. 연구실은 전통적으로 고온에서만 동작하던 금속 산화물 센서의 한계를 극복하기 위해, 자외선(UV) 및 가시광선 등 광에너지를 활용한 상온 구동 센서 기술에 집중하고 있습니다. 광활성화 기술을 적용함으로써, 실온에서도 NO2, H2, 아세톤, 에탄올, 톨루엔 등 다양한 유해 가스를 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 센서를 구현하였으며, 이는 저전력, 소형화, 모바일 및 IoT 플랫폼 적용에 매우 유리한 특성을 가집니다. 또한, 연구실은 다양한 나노구조체의 합성 방법론(수열합성, 전기방사, 열증발 등)과 표면 개질, 이종 접합(p-n, n-n, Schottky 등) 제어, 촉매 효과 극대화, 표면 결함 제어 등 물리·화학적 요소를 정밀하게 조절하여 센서의 성능을 체계적으로 분석하고 있습니다. 센서의 응답 속도, 회복 속도, 장기 안정성, 환경 내성 등 실용화에 필요한 다양한 성능 지표도 심도 있게 연구합니다. 이러한 연구 성과는 환경 모니터링, 산업 안전, 의료 진단(예: 호기 내 아세톤 검출을 통한 당뇨 진단), 스마트홈, 웨어러블 디바이스 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 실제로 연구실은 한국연구재단, 한국산업기술평가관리원 등과 협력하여 저전력, 다중가스 검출, 소형화 센서 모듈 개발 등 실용화 및 상용화 연구도 활발히 진행 중입니다. 박성훈 연구실은 나노소재 합성부터 소자 제작, 성능 평가, 실용화 기술까지 전 주기를 아우르는 융합적 연구를 통해, 미래 지능형 센서 및 반도체 시스템 분야의 혁신을 선도하고 있습니다. 앞으로도 첨단 나노기술과 반도체 공정, 광에너지 활용 기술을 융합하여, 차세대 스마트 센서 및 응용 시스템 개발에 기여할 것입니다.