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NOBEL
서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부 김혁 교수
유기광전지(OPV)
페로브스카이트
광센서(Photodetector)
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

NOBEL

서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부 김혁 교수

NOBELab(나노광전자 및 바이오전자 연구실)은 서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부 김혁 교수가 이끄는 첨단 융합 연구실로, 플렉시블 나노 전자소자, 차세대 디스플레이 광전소자, 바이오 전자소자, 첨단 나노신소재 기반 반도체 및 에너지 하베스팅 소자 등 다양한 분야에서 세계적 수준의 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 유기 및 무기 반도체, 금속 산화물, 나노복합소재 등 혁신적인 신소재를 활용하여, 기존의 한계를 뛰어넘는 유연하고 고성능의 전자·광전자 소자를 개발하고 있습니다. 특히, OLED, QLED, 페로브스카이트 LED 등 차세대 디스플레이 소자와 플렉시블 트랜지스터, 투명전극, 유연기판 등 다양한 플렉시블 전자소자 연구를 통해, 웨어러블 디바이스, 스마트폰, 롤러블 TV, 투명 디스플레이 등 미래형 IT기기의 핵심 기술을 선도하고 있습니다. 또한, 인공피부, 바이오센서, 바이오칩 등 생체적합성과 고감도 센싱 기능을 융합한 바이오 전자소자 및 유연 바이오센서 개발을 통해, 정밀의료, 디지털 헬스케어, 스마트 헬스 모니터링 등 차세대 융합산업의 기반을 마련하고 있습니다. 아울러, 금속 산화물, 페로브스카이트, 유기-무기 하이브리드 소재 등 첨단 나노신소재를 활용한 고효율 실내용 유기태양전지, 트라이보일렉트릭 나노발전기 등 에너지 하베스팅 소자 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 소자는 IoT, 웨어러블 센서, 자가발전 시스템 등 다양한 응용 분야에서 저전력·고효율·유연성·투명성 등 혁신적 특성을 실현하고 있습니다. 본 연구실은 소재 합성, 소자 제작, 계면공학, 나노패터닝, 저온공정, 잉크젯 프린팅 등 첨단 공정기술과 이론적 시뮬레이션, 시스템 통합 연구 역량을 바탕으로, 국내외 유수의 학술지 논문 발표, 특허 출원, 산학협력 프로젝트 등 다양한 성과를 창출하고 있습니다. 또한, 의료기관, 바이오기업, 융합연구팀 등과의 협력을 통해 실용화 및 상용화 연구도 적극적으로 추진하고 있습니다. NOBELab은 미래 스마트 라이프와 사물인터넷(IoT) 시대를 선도할 핵심 기반기술을 개발하고, 인간의 삶의 질 향상과 산업적 파급효과를 극대화하는 것을 목표로, 창의적이고 도전적인 연구를 지속적으로 수행하고 있습니다.

유기광전지(OPV)페로브스카이트광센서(Photodetector)웨어러블/플렉시블 센서TFT(Thin-Film Transistor)
대표 연구 분야
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자가치유 전자피부 기반 웨어러블 뉴로모픽 센싱·컴퓨팅 소자 연구 thumbnail
자가치유 전자피부 기반 웨어러블 뉴로모픽 센싱·컴퓨팅 소자 연구
Self-healing E-skin-based Wearable Neuromorphic Sensing and Computing Devices Research
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
3
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1
Review
|
인용수 75
·
2025
Flexible Neuromorphic Electronics for Wearable Near‐Sensor and In‐Sensor Computing Systems
Hyowon Jang, Ji-Hwan Lee, Chang‐Jae Beak, Swarup Biswas, Sin‐Hyung Lee, Hyeok Kim
Advanced Materials
생물학적 인지 시스템을 모사하는 유연한 뉴로모픽(신경형) 아키텍처는 스마트 웨어러블 전자기기의 큰 잠재력을 지닌다. 신경 영감 기반 감지 및 컴퓨팅 전자소자를 구현하기 위해서는, 외부 자극을 감지하고 처리하는 인공 감각 뉴런을 병렬 연산이 가능한 중추 신경계와 통합해야 한다. 근접 센서 컴퓨팅(near-sensor computing)에서는 감각 뉴런과 수용체를 각각 모사하기 위해 시냅스 소자와 센서를 사용한다. 반면, 인-센서 컴퓨팅(in-sensor computing)에서는 단일 다기능 소자가 수용체와 뉴런의 역할을 모두 수행한다. 생체 영감 인지 시스템은 데이터 구조화 기법을 통해 자극을 효율적으로 감지하고 처리하며, 데이터 용량을 크게 감소시켜 뉴로모픽 응용을 스마트 웨어러블 시스템으로 확장할 수 있게 한다. 웨어러블 근접 및 인-센서 컴퓨팅을 구성하기 위해서는, 생물학적 기능을 복제하는 인공 감각 뉴런과 중추 신경 시냅스를 개발하는 것이 핵심이다. 또한 통합된 시스템은 높은 기계적 유연성과 통합 밀도를 나타내야 한다. 본 리뷰는 근접 및 인-센서 컴퓨팅으로 분류되는 유연한 생체 영감 인지 시스템에 대한 연구를 다룬다. 여기에는 생물학적 인지 과정, 필요한 구성요소, 각 구성요소를 위한 구조 등 기본적인 측면과 웨어러블 스마트 시스템을 위한 응용이 포함된다. 마지막으로, 차세대 사물인터넷(Internet of Things)과 연계된 스마트 웨어러블 시스템에서의 유연한 뉴로모픽 전자소자를 위한 향후 연구 방향에 대한 관점을 제시한다.
https://doi.org/10.1002/adma.202416073
Neuromorphic engineering
Wearable computer
Computer science
Electronics
Wearable technology
Cognitive computing
Process (computing)
Smart system
Computer architecture
Embedded system
2
Article
|
인용수 1
·
2024
Retraction Note: Luminescent solar concentrator efficiency enhanced via nearly lossless propagation pathways
Kyoungwon Park, Jeong-Min Yi, Suk‐Young Yoon, Seong Min Park, Jiyong Kim, Hyun‐Beom Shin, Swarup Biswas, Gang Yeol Yoo, Sang Hwa Moon, Jiwan Kim, Min Suk Oh, Armin Wedel, Sohee Jeong, Hyeok Kim, Soong Ju Oh, H.K. Kang, Heesun Yang, Chul Jong Han
IF 32.9 (2024)
Nature Photonics
http://dx.doi.org/10.1038/s41566-024-01502-2
Concentrator
Luminescence
Materials science
Lossless compression
Optoelectronics
Optics
Engineering physics
Physics
Computer science
Artificial intelligence
3
Article
|
인용수 20
·
2024
RETRACTED ARTICLE: Luminescent solar concentrator efficiency enhanced via nearly lossless propagation pathways
Kyoungwon Park, Jeong-Min Yi, Suk‐Young Yoon, Seong Min Park, Jiyong Kim, Hyun‐Beom Shin, Swarup Biswas, Gang Yeol Yoo, Sang Hwa Moon, Jiwan Kim, Min Suk Oh, Armin Wedel, Sohee Jeong, Hyeok Kim, Soong Ju Oh, H.K. Kang, Heesun Yang, Chul Jong Han
IF 32.9 (2024)
Nature Photonics
발광 태양광 집광기(luminescent solar concentrators, LSCs)는 건물의 에너지 수확용 창으로 활용될 잠재력을 지닌다. 비록 최근 나노기술의 발전이 양자점, 페로브스카이트 등과 같은 새로운 형광물질의 출현으로 이어졌으나, 기능성 유리의 상용화는 전력변환 효율이 충분하지 않아 아직 성숙되지 못한 실정이다. 다시 말해, 형광물질의 개선만으로는 LSC의 잠재력을 완전히 극대화하기에 충분하지 않다. 여기서는 광자를 유도하기 위한 실제로 비(非)감쇠 경로를 제공하는 광학적 ‘가드 레일’ 역할의 패턴된 저굴절률 매질을 사용하는 적층형(laminated) LSC 구조를 새롭게 제안한다. 또한 LSC의 치수와 형광물질의 스펙트럼 특성에 관한 설계 규칙을 제안한다. 이러한 규칙을 적용한 결과, 기록적인 수준의 LSC 성능을 달성하였다. 측정된 450 nm에서의 외부 양자 효율은 100 cm2 면적에 대해 45%, 가장자리 종횡비(edge aspect ratio) 71을 갖는 LSC에 대해 32%였다. 소자 효율은 7.6%로, 우리가 아는 한 지금까지 보고된 값 중 가장 높은 수치이다. 이러한 결과는 산업적 함의를 가질 수 있으며, LSC의 상용화를 가속할 수 있을 것이다.
https://doi.org/10.1038/s41566-023-01366-y
Commercialization
Optoelectronics
Materials science
Luminescence
Energy conversion efficiency
Optics
Quantum dot
Nanotechnology
Engineering physics
Physics
최신 정부 과제
16
과제 전체보기
1
2024년 9월-2026년 9월
|3,750,000
계면 제어를 통한 유기광전지의 인공광 포집 최적화 연구
최종 목표 유기광전지의 구조 최적화, 유기물 및 정공수송층 합성, 계면 물성 분석 등 화학/물리/전자공학의 다분야 융합을 통한 저조도 LED 광원에서 유기광전지 효율 개선 및 유기 트랜지스터를 사용한 인공 광 안정성평가세부 목표 1. 인공광 방사스펙트럼 일치를 위한 유기물 전자 주개/받개 물질 합성 2. 전하 이동성 및 소자 안정성 향상을 위한 계면 물...
유기광전지
인공광 수확
산화금속 중간층
비풀러렌 억셉터
전계효과 트랜지스터
2
2024년 3월-2026년 12월
|2,077,347,000
잉크젯 프린팅 공정을 이용한 저가형 패널레벨 첨단 패키징 유기 RDL 인터포저 기술 개발
o 기존의 실리콘 기반 인터포저를 대신하여 잉크젯 프린팅 공정 기반의 유기 인터포저 기술 개발o Sub 5 μm 선폭 이하의 배선 선폭을 위해 자체 개발 구리 잉크 및 유기 절연체를 사용하며, 공정 온도는 250 도 이하를 목표o 유기 절연층 상부 표면 처리를 통해 유기 절연층과 금속 배선 간 접착력 향상o 365 nm 레이저 기술을 도입하여 직경 18 μ...
인터포저
첨단 패키징
전기수력학 인쇄
구리 잉크
유기 절연체
3
2022년 2월-2027년 2월
|196,909,000
초민감 증폭형 유기 및 페로브스카이트 광센서 연구와 이를 활용한 트랜지스터 어레이 집적회로 개발
* 연구목표 ⊙ 기존 광센서의 측정한계인 조도 약 1 lx 미만의 약광을 검출함으로써, 달빛(0.05 ? 1 lx)보다 약한 세기의 빛을 검출할 수 있는 sub 100 fW 급 (세계 최초 시도) 초민감 광센서를 개발하여 10 μlx 수준의 야간 환경하(달빛세기의 1만분의 1수준, 야간 사물인지를 위한 최소 밝기)에서도 사용이 가능한 광센서 트랜지스터 어...
유기반도체
페로브스카이트
용액공정
트랜지스터
포토트랜지스터
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024상시 구동가능한 광전지를 이용한 해수 수소생산 시스템1020240035204
거절20243가 금속 도핑을 이용한 태양전지 및 그 장치1020240032205
거절2024페로브스카이트 태양전지의 최적화 광학 모델링 및 시뮬레이션 방법1020240018051
전체 특허

상시 구동가능한 광전지를 이용한 해수 수소생산 시스템

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240035204

3가 금속 도핑을 이용한 태양전지 및 그 장치

상태
거절
출원연도
2024
출원번호
1020240032205

페로브스카이트 태양전지의 최적화 광학 모델링 및 시뮬레이션 방법

상태
거절
출원연도
2024
출원번호
1020240018051
연구실 하이라이트
연구실의 정보를 AI가 요약해서 키워드 중심으로 정리해두었어요
혁신기술
10초 내 80% 자가치유, AI 기반 차세대 전자피부
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상용화성공
세계 최고 효율 29.78% 실내 광전지, IoT 시대의 무선 전원 솔루션
AI 요약 확인하기
독창적기술
피부처럼 부착하는 초고속 근적외선(NIR) 광통신 소자
AI 요약 확인하기
차세대기술
인간의 뇌를 모방한 유연 뉴로모픽 전자소자
AI 요약 확인하기
지속가능기술
해수(Seawater)를 그린수소로, 부식 없는 고효율 촉매 기술
AI 요약 확인하기
연구자역량
세계를 선도하는 나노-바이오 융합 연구 허브
AI 요약 확인하기
맞춤형 인사이트 리포트
연구실의 전체 데이터를 활용한 맞춤형 인사이트 리포트
연구 트렌드부터 공동 연구 방향성 기획까지
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