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권민기 연구실

조선대학교 광기술공학과

권민기 교수

권민기 연구실

광기술공학과 권민기

권민기 연구실은 광기술공학과를 기반으로 첨단 광전자 소자와 나노소재 응용 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 연구실의 핵심 역량은 이차원 나노소재(특히 이황화몰리브덴, MoS2)와 같은 전이금속 디칼코게나이드(TMDs)를 활용한 센서 및 광전자 소자 개발에 집중되어 있습니다. 다양한 합성법을 통해 고품질의 나노소재를 구현하고, 이를 기반으로 한 습도, 호흡, 이산화탄소 감지 등 환경 및 바이오 센서의 성능을 극대화하는 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 본 연구실은 고효율 LED 소자 및 광추출 구조 설계 분야에서 국내외적으로 높은 평가를 받고 있습니다. 질화물계 반도체를 활용한 청색, 녹색, 자외선 LED 개발, 표면 플라즈몬 공명, 광결정 구조, 나노구조 투명전극 등 혁신적인 광전자공학 기술을 통해, 에너지 절감형 조명, 디스플레이, 의료용 광원 등 다양한 산업 분야에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 다수의 특허와 기술이전, 산학협력 프로젝트로 이어지며, 실질적인 산업적 파급력을 창출하고 있습니다. 연구실은 소재 합성, 소자 설계, 특성 평가, 시스템 응용까지 전 주기를 아우르는 융합 연구를 지향합니다. 예를 들어, 웨어러블 센서, 피부 부착형 압전 센서, 광섬유 기반 습도 센서, p-n 이종접합 광센서 등 다양한 응용 분야에 맞춘 맞춤형 소자 개발이 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 센서 및 소자들은 높은 민감도, 신뢰성, 유연성, 생체적합성을 바탕으로 차세대 바이오 헬스케어, 환경 모니터링, 스마트 디바이스 등 미래 산업의 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 더불어, 연구실은 실용화 및 상용화를 위한 산학협력, 정부과제, 산업체 협력에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 실시간 호흡 모니터링, 감염성 질병 진단 플랫폼, 콘택트렌즈용 광중합 경화기술, 고효율 LED 조명 등 다양한 프로젝트를 수행하며, 연구성과의 사회적 확산과 실질적 가치 창출에 앞장서고 있습니다. 이러한 노력은 국내외 학술대회, 논문, 특허, 기술이전 등 다양한 경로로 이어지며, 광전자공학 및 나노소재 응용 분야의 발전을 이끌고 있습니다. 권민기 연구실은 앞으로도 첨단 광전자 소자와 나노소재 기반 센서 기술의 융합을 통해, 미래 지향적이고 혁신적인 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다. 이를 통해, 차세대 광전자공학 및 바이오센서 분야에서 세계적인 경쟁력을 확보하고, 산업 및 사회 전반에 긍정적인 영향을 미치는 연구실로 성장해 나가고자 합니다.

광전자 소자 및 나노소재 기반 센서 기술
권민기 연구실은 광전자 소자와 나노소재를 융합한 첨단 센서 기술 개발에 주력하고 있습니다. 최근 연구에서는 이차원 나노소재인 이황화몰리브덴(MoS2)과 같은 전이금속 디칼코게나이드(TMDs)를 활용하여 습도, 호흡, 이산화탄소 감지 등 다양한 환경 및 바이오 센서의 성능을 극대화하는 방법을 모색하고 있습니다. 특히, 하이드로써멀, 화학기상증착(CVD) 등 다양한 합성법을 적용하여 대면적, 고품질의 나노소재를 구현하고, 이를 기반으로 한 광섬유 센서, 웨어러블 센서, 압전 센서 등 혁신적인 센서 플랫폼을 개발하고 있습니다. 이 연구실은 소재의 합성뿐만 아니라, 센서 소자의 구조적 설계와 표면 개질, 전기적/광학적 특성 평가까지 전 주기를 아우르는 연구를 수행합니다. 예를 들어, MoS2를 코팅한 광섬유 기반 습도 센서, 피부 부착형 압전 센서, p-n 이종접합 광센서 등 다양한 응용 분야에 맞춘 맞춤형 소자 개발이 이루어지고 있습니다. 이러한 센서들은 높은 민감도와 신뢰성, 유연성, 생체적합성을 동시에 갖추고 있어, 차세대 바이오 헬스케어, 환경 모니터링, 스마트 디바이스 등 다양한 산업에 적용될 수 있습니다. 연구실은 또한 센서의 상용화 및 실용화를 위한 기술이전, 특허 출원, 산학협력 프로젝트도 활발히 추진하고 있습니다. 최근에는 실시간 호흡 모니터링, 감염성 질병 진단 플랫폼, 콘택트렌즈용 광중합 경화기술 등 다양한 정부 및 산업체 과제를 수행하며, 센서 기술의 사회적 파급력과 실질적 가치를 높이고 있습니다.
고효율 LED 및 광추출 구조 설계
본 연구실은 고효율 발광다이오드(LED) 및 광추출 효율 향상을 위한 구조 설계에 오랜 기간 집중해왔습니다. 질화물계 반도체(예: GaN, InGaN) 기반의 청색, 녹색, 자외선 LED 소자 개발을 중심으로, 표면 플라즈몬 공명, 광결정 구조, 나노구조 투명전극, 다각형 및 삼각형 LED 칩 설계 등 다양한 광추출 기술을 연구하고 있습니다. 이러한 기술들은 LED의 내부 양자 효율 및 외부 광추출 효율을 극대화하여, 에너지 절감형 조명, 디스플레이, 의료용 광원 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 특히, 표면 플라즈몬 공명을 이용한 발광 효율 증대, AgAl 합금 반사전극, ZnO 나노구조 투명전극, SiO2/ITO 광결정 등 혁신적인 소재 및 구조 설계가 다수의 논문과 특허로 이어지고 있습니다. 또한, 플립칩 구조, 다중양자우물(MQW), 델타 도핑 등 반도체 공정 기술과 결합하여, 고휘도, 고연색성, 고신뢰성 LED 소자 개발에 성공하였습니다. 이러한 연구 성과는 국내외 학술대회, 산업체 협력 프로젝트, 기술이전 등 다양한 경로로 확산되고 있습니다. 연구실은 LED 소자의 구조적 혁신뿐만 아니라, 실제 조명, 디스플레이, 의료기기, 자동차 조명 등 실용적 응용을 위한 시스템 설계 및 평가에도 주력하고 있습니다. 예를 들어, 800W급 고효율 투광등, 멀티셀 다각형 LED 패키지, 콘택트렌즈용 LED 세정 살균기, 가상현실용 초소형 LED 디스플레이 등 다양한 응용 제품 개발을 통해, 광전자공학 분야의 산업적 파급효과를 극대화하고 있습니다.
1
Soft Sputtering of Large-Area 2D MoS2 Layers Using Isolated Plasma Soft Deposition for Humidity Sensors
권민기
ADVANCED MATERIALS, 202502
2
Respiration Monitoring Using Humidity Sensor Based on Hydrothermally Synthesized Two-Dimensional MoS2
권민기
NANOMATERIALS, 202411
3
Unveiling hygroresponsive ion conduction performances of layered double hydroxide nanosheets
권민기
Materials Today Chemistry, 202407
1
실시간 호흡 모니터링을 위한 이차원 나노 소재 연구
과학기술정보통신부
2024년 03월 ~ 2025년 02월
2
포스트 코로나 시대 신규 감염성 질병 대비 광소자 응용 신속 현장 분자 진단 플랫폼 개발
중소벤처기업부
2024년 ~ 2024년 09월
3
콘택트렌즈용 몰드표면에 균일한 인쇄를 위한 광중합 경화기술 및 장비 개발
중소벤처기업부
2023년 05월 ~ 2024년