BETTER Lab에서는 열 및 물질전달 현상과 상변화 메커니즘에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 열전달은 에너지 시스템, 전자기기 냉각, 환경공학 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 하며, 상변화(예: 응축, 증발, 끓음) 과정은 효율적인 열관리와 에너지 절감에 필수적입니다. 본 연구실은 미세 및 나노 구조 표면에서의 상변화 현상, 계면에서의 열 및 물질 이동, 그리고 이와 관련된 복잡한 물리적 현상을 실험적·이론적으로 규명하고 있습니다. 특히, 표면의 젖음성 조절과 계면 현상 제어를 통해 응축 및 증발 과정의 효율을 극대화하는 기술을 개발하고 있습니다. 이를 위해 마이크로/나노 구조 표면, 슈퍼소수성 및 슈퍼친수성 표면, 윤활제 주입 표면 등 다양한 표면 공학 기법을 적용하여 열 및 물질전달 성능을 혁신적으로 향상시키고 있습니다. 또한, 전기장, 외부 자극 등 능동적 제어 기법을 도입하여 상변화 현상의 실시간 조절과 최적화를 시도하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 전자기기, 에너지 저장 및 변환 시스템, 친환경 냉각 기술 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있으며, 실질적인 에너지 절감과 시스템 신뢰성 향상에 기여하고 있습니다. BETTER Lab의 연구는 이론적 모델링과 첨단 실험기법을 융합하여, 열 및 물질전달 분야의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.

BETTER Lab은 자연에서 영감을 받은 나노엔지니어드 표면 및 계면과학 연구를 선도하고 있습니다. 곤충 날개, 식물 잎 등 자연계의 미세구조는 뛰어난 슈퍼소수성, 자가세정, 항균, 항오염 등 다양한 기능을 발현합니다. 본 연구실은 이러한 자연계 구조와 원리를 모사하여, 인공 표면에 적용함으로써 기존 소재의 한계를 극복하고 새로운 기능성 표면을 개발하고 있습니다. 연구진은 마이크로/나노 구조의 정밀 패터닝, 화학적 표면 개질, 윤활제 주입 등 다양한 공정기술을 활용하여, 내구성이 뛰어나고 환경친화적인 슈퍼소수성·항균·항오염 표면을 구현하고 있습니다. 예를 들어, 시카다 날개 구조를 모사한 나노구조 표면은 뛰어난 발수성과 자가세정 기능을 제공하며, 구리·알루미늄 등 산업용 금속에 적용하여 내구성과 항균성을 동시에 확보하는 기술을 개발하였습니다. 또한, 자연 유래 친환경 소재를 활용한 무독성 코팅 기술도 활발히 연구되고 있습니다. 이러한 자연모사 기반 표면공학 연구는 에너지·물·환경·보건 등 다양한 분야에서 응용 가능성이 높으며, 차세대 열교환기, 바이오센서, 의료기기, 친환경 코팅 등 실질적인 산업적 파급효과를 기대할 수 있습니다. BETTER Lab은 자연의 원리를 공학적으로 해석하고 혁신적으로 구현함으로써, 미래형 기능성 소재 및 표면기술의 발전을 이끌고 있습니다.

BETTER Lab은 에너지, 물, 환경, 보건이 상호 연결된 복합 문제(Energy-Water-Environment-Health Nexus)에 대한 융합 연구를 수행하고 있습니다. 현대 사회에서 에너지 생산과 소비, 물 자원 관리, 환경 보호, 인간 건강은 서로 긴밀하게 연관되어 있으며, 하나의 분야에서의 기술 혁신이 다른 분야에도 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 본 연구실은 이러한 복합적 연결고리를 이해하고, 통합적으로 해결할 수 있는 공학적 솔루션을 개발하는 데 주력하고 있습니다. 예를 들어, 고효율 열교환기 및 응축 시스템 개발을 통해 에너지 소비를 줄이면서도 물의 재이용과 환경 오염 저감에 기여할 수 있습니다. 또한, 항균·항오염 표면기술은 의료기기 및 공공시설의 위생 수준을 높이고, 감염병 확산을 억제하는 데 중요한 역할을 합니다. 나노구조 표면을 활용한 오염물질 분리 및 정수 기술, 친환경 코팅 소재 개발 등은 물과 환경 문제 해결에 직접적으로 연결됩니다. BETTER Lab은 다양한 학문 분야와의 협업을 통해, 실험적 연구와 이론적 모델링을 융합하여 복합 문제의 근본적 해결책을 모색하고 있습니다. 이러한 연구는 지속가능한 사회 구현과 인류 복지 증진에 기여하며, 미래형 융합공학 연구의 새로운 방향성을 제시하고 있습니다.