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.

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.