강달영 연구실의 대표적 연구 축 중 하나는 기계적으로 변형 가능한 전자소자 플랫폼의 개발이다. 특히 단결정 실리콘을 물결형 구조로 설계하여 고무와 같은 탄성 기판 위에서도 높은 전기적 성능을 유지하는 신축성 전자소자를 구현하는 연구가 핵심을 이룬다. 이는 기존의 딱딱한 무기 반도체가 가지는 우수한 성능과 유연·신축 기판의 기계적 순응성을 동시에 확보하려는 시도로, 웨어러블 전자기기, 차세대 디스플레이, 인체부착형 센서와 같은 응용 분야와 밀접하게 연결된다. 이 연구실은 단순히 소재를 유연하게 만드는 수준을 넘어, 미세구조 설계와 전사 공정을 통해 소자의 실제 제조 가능성을 높이는 데 집중한다. 신장성 스탬프를 이용한 LED 칩 픽업 및 간격 제어 전사, 마이크로 칩 손상을 최소화하는 전사 장치 개발, 유리와 플라스틱 기반의 폴더블 전자·디스플레이 구조 설계 등은 이러한 방향성을 보여준다. 특히 기판의 특정 부분에만 변형을 집중시키는 구조적 설계는 새로운 재료를 도입하지 않고도 반복 굽힘과 접힘을 견디는 시스템을 가능하게 한다. 이러한 연구는 차세대 전자소자의 형태 자유도를 크게 확장한다는 점에서 중요하다. 기존 평면형 전자공정의 한계를 넘어, 늘어나고 접히고 휘어지는 전자시스템을 구현함으로써 디스플레이, 마이크로 LED, 바이오 인터페이스, 소프트 로보틱스용 전자부품으로의 확장성이 높다. 향후에는 고집적 반도체 소자, 대면적 제조 공정, 신뢰성 평가 기술과 결합되어 산업적 파급력이 큰 플랫폼 기술로 발전할 가능성이 높다.

강달영 연구실은 실리콘 구조체를 나노에서 매크로 스케일까지 정밀하게 형성하는 공정 연구에서도 두드러진 성과를 보인다. 특히 금속보조 화학식각(Metal-Assisted Chemical Etching, MaCE)을 활용해 실리콘의 구조화 방향성, 균일성, 대면적 가공성 등을 제어하는 연구를 지속적으로 수행해 왔다. 실리콘은 반도체, 광소자, 미세유체소자, MEMS 등 매우 넓은 분야에서 핵심 재료이기 때문에, 저비용이면서도 확장 가능한 식각 공정 기술은 높은 학술적·산업적 가치를 갖는다. 이 연구실의 접근은 단순한 식각 현상 관찰에 그치지 않고, 촉매 금속의 종류와 형태, 기판의 도핑 특성, 결정방향, 식각액 조성, 젖음성, 측면 기공 형성 등 공정 변수를 체계적으로 분석하는 데 특징이 있다. 이를 통해 원치 않는 측면 식각을 억제하고, 식각 궤적을 제어하며, 대면적에서 균일한 미세기둥 또는 다공성 구조를 형성하는 방법을 제시한다. 또한 용액 기반 임프린팅과 식각을 결합한 실리콘 마이크로필러 제작, 다공성 실리콘 기반 실리카 나노튜브 형성 등 응용 확장도 활발히 이루어지고 있다. 이러한 실리콘 구조화 연구는 기능성 표면, 광학 제어, 유체 제어, 센서 및 에너지 소자 성능 향상으로 직접 연결된다. 예를 들어 계층적 구조는 반사율 저감, 표면적 증가, 젖음성 조절에 유리하며, 이는 태양전지·센서·멤브레인 성능 개선에 도움이 된다. 앞으로는 대면적 제조, 정밀 패터닝, 복합재료 접목을 통해 마이크로유체 시스템, 바이오칩, 차세대 전자재료 공정으로 확장될 여지가 크다.

강달영 연구실은 실리콘 기반 광전소자와 유기·무기 복합 구조를 결합한 고효율 에너지 소재 연구를 수행한다. 대표적으로 Si-PEDOT:PSS 하이브리드 태양전지는 실리콘의 안정성과 유기 전도성 고분자의 공정 유연성을 결합해 차세대 저비용·고효율 태양전지 플랫폼으로 주목받는다. 연구실은 구조, 전기적 특성, 계면 상태를 동시에 최적화하여 17% 이상의 높은 효율을 달성하는 등 실질적인 성능 향상 전략을 제시하였다. 이 연구의 핵심은 저온 공정과 계면 공학이다. 실리콘 표면을 계층적 구조로 가공해 광 반사를 줄이고 접합 면적을 넓히며, PEDOT:PSS 층의 시트저항과 두께를 조절해 전하 수송을 최적화한다. 또한 상·하부 계면에 실록산 올리고머를 도입하는 접촉 프린팅 방식으로 재결합 손실과 접촉 저항을 줄이는 접근은, 기존 고온 도핑 공정을 대체할 수 있는 실용적 해법으로 평가된다. 이와 함께 페로브스카이트 태양전지용 저온 정공수송층, 광검출용 비스무트 박막, 발광 다이오드용 박막 재료 등 다양한 광전자 에너지 소재로 연구가 확장되고 있다. 이러한 연구는 고성능 에너지 소자의 제조비용과 공정 온도를 낮추면서도 성능을 유지하거나 향상시키는 데 큰 의의가 있다. 특히 유연 기판과의 결합 가능성, 대면적 공정 적합성, 계면 제어 기반 성능 안정화는 상용화 관점에서 매우 중요하다. 향후에는 하이브리드 광전소자, 차세대 태양전지, 광센서, 발광소자 등 다양한 응용으로 이어지며, 재료공정과 에너지 소자 설계를 연결하는 융합 연구의 중심축이 될 수 있다.