김용준 연구실

기계공학부 김용준

김용준 연구실은 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 및 미세유체 기술을 기반으로 한 초미세 입자, 바이오에어로졸, 나노입자 등 다양한 환경 및 바이오 입자 센서 기술 개발에 특화된 연구실입니다. 본 연구실은 공기 중의 초미세먼지, 바이러스, 박테리아 등 유해 입자를 실시간으로 고효율로 포집하고 분석할 수 있는 혁신적인 센서 및 샘플러를 개발하고 있습니다. 이를 위해 미세유체 기반 응축 입자 계수기, 전기식 입자 계수기, 정전용량식 센서, 전기영동 및 유전영동 기술 등 다양한 첨단 기술을 융합하여, 실내외 환경, 산업현장, 의료기관 등 다양한 분야에서 활용 가능한 정밀 모니터링 시스템을 구축하고 있습니다. 최근에는 3D 프린팅 및 인쇄회로기판(PCB) 기술을 접목하여, 저비용, 소형화, 고정밀의 센서 시스템을 구현하고 있습니다. 이러한 기술은 대기질 관리, 산업 안전, 감염병 확산 방지, 환경 모니터링 등 사회적 요구에 부응하는 핵심 기술로 자리매김하고 있으며, 실시간 데이터 수집 및 분석을 통해 개인 맞춤형 환경 관리와 건강 보호에 기여하고 있습니다. 또한, 본 연구실은 인체 및 환경에서 발생하는 다양한 에너지를 수확(에너지 하베스팅)하고, 이를 활용한 웨어러블 센서 시스템 개발에도 활발히 연구를 진행하고 있습니다. 압전, 열전, 마찰전기, 전자기 유도 등 다양한 에너지 변환 메커니즘을 활용하여 인체의 움직임, 체온, 마찰, 진동 등에서 발생하는 미세 에너지를 전기 에너지로 변환하는 소자를 개발하고 있으며, 이러한 소자는 유연한 기판, 텍스타일, 신발, 의류 등에 집적되어 실제 생활 환경에서 자가발전형 센서 및 모니터링 시스템으로 활용될 수 있습니다. 미세유체 및 바이오센서 기술의 융합을 통한 다양한 응용 연구도 본 연구실의 중요한 축입니다. 미세유체 기반의 칩 위에 다양한 센서와 샘플링, 농축, 분리, 분석 기능을 집적하여, 혈액, 체액, 환경 시료 등에서 미생물, 바이러스, 생체분자 등을 신속하고 정밀하게 분석할 수 있는 플랫폼을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 미래형 바이오센서, 현장진단(POCT), 환경 및 식품 안전, 맞춤형 헬스케어 등 다양한 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공하고 있습니다. 김용준 연구실은 앞으로도 MEMS, 미세유체, 에너지 하베스팅, 바이오센서 등 첨단 융합기술을 바탕으로, 환경, 바이오, 의료, 에너지 등 다양한 분야에서 사회적 가치를 창출하고, 차세대 스마트 센서 및 시스템 개발을 선도해 나갈 것입니다.