Multi-Functional Materials & Devices Lab.

재료화학공학과 이선영

한양대학교 ERICA캠퍼스 차세대반도체융합공학부 및 재료화학공학과에 소속된 Multi-Functional Materials & Devices Lab.(MFMD)은 나노입자 적층 시스템(NPDS)과 3D 프린팅, 압출식 적층 제조 등 첨단 건식 공정 기술을 기반으로 차세대 기능성 소재 및 융합 소자 개발을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 금속, 세라믹, 복합재료 등 다양한 분말을 상온에서 직접 적층하는 친환경·저비용·고효율의 건식 공정 기술을 바탕으로, 전기변색 소자, 스마트 윈도우, 스마트 미러, 컬러 시각화 가스 센서 등 혁신적 융합 디스플레이 및 에너지 소자 개발에 집중하고 있습니다. 특히, NPDS를 이용한 WO3, V2O5, ATO, NiO 등 금속 산화물 기반 전기변색층 및 이온 저장층의 건식 적층, 표면 조도 및 미세구조 제어, 다중 모드(투명/블랙/미러/쿨/웜 등) 구현, 고체 및 젤 전해질 개발, 대면적 패턴화 기술 등 전기변색 소자의 성능 및 신뢰성 향상을 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 기술은 에너지 절감형 스마트 윈도우, 디스플레이, IoT 센서 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있으며, 실제 산업 현장과의 산학협력 및 기술이전도 활발히 이루어지고 있습니다. 또한, 본 연구실은 금속 및 금속 산화물, 전이금속 디칼코게나이드(TMDs), 그래핀, 탄소질화물 등 다양한 나노 소재의 합성 및 이종 구조체 설계, 표면 개질, 도핑, 코-촉매 도입 등 구조적/화학적 엔지니어링을 통해 광촉매 및 인공광합성 분야에서도 세계적인 경쟁력을 보유하고 있습니다. CO2 광환원, 수소 발생, 유기오염물 분해 등 환경·에너지 융합 분야에서 탁월한 성능을 입증하고 있으며, 3D 프린팅 및 압출 기반 적층 제조와 융합하여 맞춤형 구조체 및 대면적·고효율 광촉매 시스템 개발에도 앞장서고 있습니다. 이외에도, 본 연구실은 열전도성 재료(TIM), 전도성 잉크, 센서, 전극 등 다양한 전자소자 및 에너지 소자에 적용 가능한 나노 복합체 개발, 금속 및 세라믹 분말의 표면 개질, 산화 방지, 고분산성 확보 등 소재 원천기술 연구도 활발히 진행하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 국내외 특허, SCI 논문, 산학협력 과제, 국제 학회 발표 등으로 그 우수성을 인정받고 있습니다. 앞으로도 MFMD 연구실은 나노입자 적층, 3D 프린팅, 나노 소재 합성, 광촉매/인공광합성, 전기변색/에너지 저장/센서/디스플레이 등 다양한 융합 연구를 통해 미래 지능형 소재·소자 분야를 선도하며, 탄소중립, 에너지 절감, 환경 정화 등 글로벌 이슈 해결에 기여하는 혁신적 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다.