연세대학교 신소재공학과 김상우 교수
김상우 교수님이 이끄는 에너지 하베스팅 연구실(EHL)은 마찰전기 및 압전 나노발전기, 2차원 나노소재, 자가발전 기반 바이오·의료 응용 등 첨단 신소재 및 에너지 변환 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 본 연구실은 환경에서 발생하는 미세한 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 마찰전기 나노발전기(TENG)와 압전 나노발전기(PENG)의 원리, 소재, 구조 설계, 그리고 실제 응용 시스템 개발에 이르기까지 전 주기를 아우르는 연구를 수행합니다. 특히, 그래핀, MoS2, h-BN 등 2차원 나노소재의 대면적 합성 및 고품질 성장 기술을 바탕으로, 에너지 하베스팅 소자의 성능을 극대화하고 내구성, 유연성, 바이오적합성을 동시에 확보하는 데 주력하고 있습니다. 이러한 2차원 소재는 차세대 웨어러블 전자기기, MEMS 마이크로폰, 신경자극기 등 다양한 소자에 적용되어, 기존 소재의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 성능을 구현하고 있습니다. 본 연구실은 자가발전 기반의 바이오·의료 응용에도 집중하고 있습니다. 초음파 구동 마찰전기 나노발전기를 이용한 인체 삽입형 의료기기, 신경 자극기, 상처 치료용 패치 등은 외부 전력 공급 없이 안전하고 지속적으로 동작할 수 있어, 환자의 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한, 마찰전기 및 압전 기술을 활용한 병원체 제어, 미생물 살균, 바이러스 차단 등 공중보건 분야의 응용 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 이와 더불어, 본 연구실은 에너지 하베스팅 기술과 3세대 배터리, 에너지 저장 시스템, 환경 센서, 스마트 섬유 등 다양한 융합 연구를 통해 미래형 스마트 사회 구현에 기여하고 있습니다. 다수의 국제 특허, 논문, 산학협력, 국제 공동연구를 통해 세계적인 연구 경쟁력을 확보하고 있으며, 차세대 에너지·바이오 융합 신소재 분야의 글로벌 리더로 자리매김하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 국내외 주요 학술상, 정부 포상, 산업계와의 협력 등으로도 인정받고 있으며, 미래 에너지·의료·환경 분야의 혁신을 이끌어가는 핵심 연구실로 성장하고 있습니다.
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