고체 및 구조역학은 다양한 재료와 구조물의 기계적 거동을 연구하는 학문 분야로, 이안나 연구실에서는 특히 복잡한 형상과 다양한 하중 조건에서의 구조물의 안정성과 변형, 파손 메커니즘을 심층적으로 탐구하고 있습니다. 본 연구실은 얇은 셸 구조, 구형 및 원통형 구조물의 좌굴 현상, 결함이 구조적 안정성에 미치는 영향 등 고전적인 구조역학 문제를 현대적 시각에서 재해석하고 있습니다. 특히, 최근에는 나노 및 마이크로 스케일의 구조체에서 발생하는 새로운 물리 현상에 주목하여, 실험적 접근과 이론적 모델링을 병행하고 있습니다. 예를 들어, 잔류 팽창, 결함이 존재하는 이중층 셸의 좌굴 조건, 자기장에 반응하는 탄성체의 역학적 특성 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 이를 통해 기존의 구조역학 이론을 확장하고, 실제 공학적 응용에 적합한 새로운 설계 원리를 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 고기능성 소재 개발, 우주항공 구조물, 에너지 플랜트, 바이오메디컬 디바이스 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있으며, 구조물의 신뢰성 향상과 경량화, 그리고 새로운 기능성 구현에 기여하고 있습니다. 연구실은 국내외 유수의 학술지에 다수의 논문을 발표하며, 구조역학 분야의 선도적 역할을 수행하고 있습니다.

연성 구조 및 스마트 소재 응용 분야는 기존의 강체 구조와 달리, 외부 자극에 따라 유연하게 변형하거나 기능이 변화하는 구조체와 소재를 연구하는 영역입니다. 이안나 연구실에서는 연성 구조의 대변형 거동, 연성 셸의 스냅스루 현상, 솔벤트 확산에 의한 구조 변화 등 다양한 연성 역학 현상을 실험 및 이론적으로 분석하고 있습니다. 특히, 자기장, 전기장, 화학적 자극 등 외부 환경 변화에 능동적으로 반응하는 스마트 소재의 개발과 응용에 집중하고 있습니다. 예를 들어, 자기유변 엘라스토머, 이온 센서, MXene 기반의 신소재 등은 차세대 센서, 웨어러블 디바이스, 소프트 로보틱스 등 첨단 기술 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실은 이러한 소재의 미세구조 설계, 제조 공정, 그리고 실제 응용 시스템 개발까지 전 주기를 포괄적으로 다루고 있습니다. 이러한 연구는 미래형 스마트 시스템, 인공 근육, 생체모사형 장치, 에너지 하베스팅 등 다양한 응용 분야로 확장될 수 있으며, 산업계와의 협력 및 기술 이전을 통해 실질적인 사회적 가치를 창출하고 있습니다. 연구실은 관련 특허 출원과 정부 과제 수행을 통해 연구 성과의 실용화에도 적극적으로 나서고 있습니다.

마이크로추력기 및 우주항공 응용 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 분야는 소형 위성, 우주 탐사, 정밀 추진 시스템 등 첨단 우주항공 산업에서 필수적인 기술입니다. 이안나 연구실은 Lab-on-PCB 기술을 활용한 고체 및 액체 추진제 기반의 마이크로추력기 개발, 멤브레인리스 마이크로 이그나이터, 모듈형 추진 시스템 등 다양한 MEMS 기반 추진 기술을 연구하고 있습니다. 특히, 소형 위성군집에 최적화된 이중 화학 추진 시스템, 고정밀 레이저 가공을 통한 마이크로 구조체 제작, 그리고 추진제 그레인 및 추력 패널의 설계 및 제조 방법에 대한 특허를 보유하고 있습니다. 이러한 연구는 우주항공 분야에서의 추진 효율 향상, 시스템 소형화, 다기능화에 크게 기여하고 있습니다. 연구실은 국내외 우주항공 관련 기관 및 산업체와의 협력을 통해 실제 위성 시스템에 적용 가능한 기술 개발을 추진하고 있으며, 관련 논문과 특허를 통해 기술적 우수성을 입증하고 있습니다. 앞으로도 차세대 우주항공 추진 시스템 개발을 선도하는 연구를 지속적으로 수행할 계획입니다.