본 연구실은 액체에서 고체에 이르기까지 다양한 공학 재료의 역학적 거동을 심층적으로 탐구합니다. 특히 유체와 고체가 만나는 경계면에서 발생하는 상호작용, 예를 들어 모세관 현상, 젖음성, 확산, 삼투압 등과 같은 물리적 현상을 실험적·이론적으로 분석합니다. 이를 통해 미세유체 시스템, 다공성 매질 내 유동, 식물 및 생체 조직에서 나타나는 특이한 변형과 운동을 규명하고자 합니다. 연구실에서는 식물의 습도 반응 움직임, 머리카락과 섬유의 엘라스토카필러리 현상, 다공성 스펀지의 팽윤 및 유동 등 자연계에서 관찰되는 다양한 유체-고체 상호작용을 모사하고, 이를 수치해석 및 실험을 통해 정량적으로 해석합니다. 이러한 연구는 미세유체 디바이스, 바이오칩, 소프트 로봇 등 첨단 융합기술의 기반이 되는 핵심 원리를 제공하며, 실제 응용을 위한 새로운 재료 설계와 시스템 개발로 이어집니다. 이와 같은 기초 연구는 공학적 문제 해결뿐만 아니라, 생명현상 이해, 바이오센서 및 웨어러블 디바이스 개발, 환경 및 에너지 분야 등 다양한 산업 분야로의 확장 가능성을 지니고 있습니다. 연구실은 유체공학, 재료역학, 생체모사공학 등 다양한 학문적 배경을 융합하여 새로운 과학적 발견과 기술 혁신을 추구합니다.

연구실은 기계적 거동 연구를 바탕으로 바이오센서, 웨어러블 디바이스, 소프트 로봇 시스템 등 혁신적인 응용 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 인체의 땀, 혈액 등 생체유체 내 바이오마커를 실시간으로 분석할 수 있는 전기화학 센서 기반의 웨어러블 시스템을 설계하고, 이를 통해 질병 진단, 건강 모니터링, 원격 의료 등 다양한 헬스케어 분야에 적용하고 있습니다. 웨어러블 미세유체 시스템, 피부 부착형 센서, 소프트 로봇 그리퍼 등은 유연한 재료와 미세가공 기술, 전자공학이 융합된 대표적인 연구 성과입니다. 이러한 시스템은 사용자의 움직임에 따라 변형이 가능하고, 다양한 환경에서 안정적으로 생체 신호를 측정할 수 있도록 설계됩니다. 또한, 다제내성균 신속 진단, 암 바이오마커 검출, 다중 감염병 진단 등 사회적 요구가 높은 분야에 적용되어 실제 임상 및 산업 현장에서 활용되고 있습니다. 연구실은 나노/마이크로 패브리케이션, 전기화학적 분석, 데이터 기반 신호처리 등 첨단 기술을 접목하여 차세대 바이오센서 및 소프트 로봇 시스템의 상용화와 실용화를 목표로 하고 있습니다. 이를 통해 미래형 의료, 환경 모니터링, 스마트 헬스케어 등 다양한 융합 산업의 발전에 기여하고 있습니다.

미세유체공학은 미세한 채널 내에서 유체의 흐름을 정밀하게 제어하고 분석하는 기술로, 본 연구실의 핵심 연구 분야 중 하나입니다. 연구실은 미세유체 기반 바이오칩, 랩온어칩, 마이크로플루이딕 멀티웰 시스템 등 다양한 미세유체 디바이스를 개발하여, 세포 배양, 항생제 감수성 검사, 병원균 검출 등 생명과학 및 의료 분야에 적용하고 있습니다. 특히, 미세유체 시스템을 이용한 신속한 항생제 감수성 검사, 세균 농축 및 검출, 단일 세포 분석 등은 기존의 진단 방법에 비해 빠르고 정확하며, 소량의 시료로도 높은 민감도를 보장합니다. 또한, 미세유체 기반의 자동화된 이미지 분석 시스템, 전기화학 센서와의 통합 등 첨단 융합 기술을 통해 현장 진단, 원격 모니터링, 맞춤형 치료 등 다양한 의료 응용이 가능해졌습니다. 이러한 연구는 한국연구재단, 국립보건연구원 등 다양한 국가 연구과제와 연계되어 진행되고 있으며, 실제 산업체와의 협력을 통해 상용화 및 기술 이전도 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실은 미세유체공학의 이론적 기반부터 실용적 응용까지 전 주기를 아우르는 연구를 수행하고 있습니다.