ASEM Lab

신소재공학과 이종훈

ASEM Lab(Advanced Structural & Electron Microscopy Laboratory)은 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학과 및 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단(분석그룹)을 기반으로, 이종훈 교수를 중심으로 한 세계적 수준의 신소재 분석 및 설계 연구실입니다. 본 연구실은 그래핀, h-BN, MoS₂, WS₂, 포스포린 등 다양한 이차원(2D) 소재와 그 하이브리드 구조, 탄소 나노재료, 신개념 연성 소재 등 첨단 신소재의 원자 수준 구조 분석, 결함 및 계면 공학, 합성 및 물성 연구에 중점을 두고 있습니다. 연구실의 가장 큰 강점은 세계 최고 수준의 수차보정 투과전자현미경(TEM/STEM)과 다양한 in situ 실험 시스템을 활용한 원자분해능 실시간 분석 기술입니다. 이를 통해 소재의 성장, 결함 생성 및 소멸, 계면 반응, 상변태, 촉매 작용 등 다양한 현상을 실시간으로 관찰하고, 딥러닝 기반 이미지 복원 및 분석 기법을 도입하여 TEM 데이터의 해상도와 신뢰도를 극대화하고 있습니다. 이러한 첨단 분석 기술은 신소재의 구조-물성 상관관계 규명, 결함 엔지니어링, 계면 제어, 촉매 설계, 나노소자 신뢰성 평가 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 특히, 이차원 소재의 결함 및 계면 공학 연구를 통해 소재의 전기적, 광학적, 자기적 특성을 맞춤형으로 제어하는 전략을 제시하고, 고성능 트랜지스터, 메모리, 인공 시냅스, 촉매, 센서 등 다양한 응용 소자 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 최근에는 2차원 소재 적층 구조를 활용한 고압 나노반응기 내 고체화학 반응, 촉매 없는 유기 반응, 계면 주도 상변태 등 새로운 화학 반응 및 물성 구현에도 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 국내외 유수의 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해, 이차원 소재 기반의 차세대 소자, 에너지 소재, 촉매 시스템 등 실용화 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 또한, 신소재 분석 및 설계 분야의 차세대 인재 양성, 첨단 TEM 분석법의 표준화, TEM 기반 데이터 과학 및 인공지능 융합 연구 등 다양한 미래지향적 연구도 활발히 추진하고 있습니다. ASEM Lab은 신소재공학, 나노과학, 전자현미경 분석, 데이터 과학, 인공지능 등 다양한 학문 분야의 융합을 통해, 원자 수준에서 소재의 구조와 물성을 규명하고, 이를 바탕으로 새로운 기능성 소재와 소자 개발, 실용화 기술 확산에 기여하는 세계적인 연구실로 자리매김하고 있습니다.