Funnano Lab은 나노구조제어와 나노전사 프린팅(nanotransfer printing, nTP) 기술을 세계적으로 선도하고 있습니다. 본 연구실은 블록 공중합체 자기조립, 나노입자 및 나노와이어의 정밀 제어를 통해 2차원 및 3차원 서브-10nm 나노아키텍처를 구현하는 데 주력하고 있습니다. 이러한 나노구조는 기존 리소그래피 한계를 극복하며, 대면적, 고해상도, 고정밀 패터닝을 가능하게 합니다. 특히, 용매 보조 나노전사 프린팅(S-nTP)과 열 보조 나노전사 프린팅(T-nTP) 등 다양한 전사 기법을 개발하여, 다양한 소재와 기판에 고해상도 나노패턴을 손쉽게 구현할 수 있습니다. 이러한 나노구조제어 기술은 트랜지스터, 메타물질, 에피더멀 센서, 메모리 소자 등 차세대 소자 제작에 직접적으로 응용되고 있습니다. 연구실은 나노구조의 신뢰성, 재현성, 대면적 확장성 문제를 해결하기 위해, 인터페이스 접착력 제어, 고충실도 복제, 다양한 표면에 대한 전사 기술을 체계적으로 연구하고 있습니다. 이를 통해 생체 표면(피부, 과일 껍질 등)과 같은 비정형 기판에도 나노구조를 전사하는 혁신적인 성과를 거두고 있습니다. 나노전사 프린팅 기술은 고밀도 메탈 나노구조, 3차원 교차점 구조, 나노홀 어레이 등 다양한 형태의 나노패턴 제작에 활용되고 있으며, 표면증강 라만 분광(SERS) 센서, 고성능 메모리, 차세대 에너지 소자 등 다양한 분야로의 응용이 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 대면적, 저비용, 고효율 나노소자 제조의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.

Funnano Lab은 에너지 저장 및 변환을 위한 첨단 나노소재와 소자 개발에 집중하고 있습니다. 나노구조제어 고분자재료, 나노입자, 나노와이어, 3차원 네트워크 구조 등 다양한 나노소재를 활용하여, 리튬이온/나트륨이온 배터리, 연료전지, 열전소자, 슈퍼커패시터 등 차세대 에너지 소자의 성능을 극대화하고 있습니다. 예를 들어, 블록 공중합체 자기조립을 통한 3차원 비연속 탄소 구조, 고효율 전극, 고내구성 촉매, 고성능 이차전지 음극/양극 소재 등이 대표적인 연구 성과입니다. 특히, 나노구조 기반의 전극 및 촉매는 전기화학 반응의 활성 표면적을 극대화하고, 이온 및 전자의 이동 경로를 최적화하여, 기존 소재 대비 뛰어난 에너지 밀도와 출력 특성을 보입니다. 예를 들어, 3차원 적층형 나노구조체를 활용한 연료전지 촉매, 고효율 수전해용 촉매, 고내구성 열전소자, 고용량 리튬-황 배터리 등 다양한 응용 연구가 진행되고 있습니다. 또한, 나노구조의 계면 제어를 통해 촉매의 선택성, 내구성, 반응 효율을 극대화하는 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 에너지 전환 효율 향상, 친환경 에너지 생산, 차세대 에너지 저장 시스템 개발 등 국가적·산업적 요구에 부응하며, 실질적인 상용화와 대량생산을 위한 원천기술 확보에 크게 기여하고 있습니다. Funnano Lab의 에너지 나노소재 연구는 미래 에너지 패러다임 전환을 선도하는 핵심 기반을 제공하고 있습니다.

Funnano Lab은 나노구조 기반의 광전자 소자 및 바이오센서 개발에도 탁월한 연구 역량을 보유하고 있습니다. 양자점(Quantum Dot) 기반의 고해상도 패터닝, 블록 공중합체-양자점 복합체, 3차원 플라즈모닉 나노구조, 나노홀 어레이 등 다양한 나노아키텍처를 활용하여, 차세대 디스플레이, 광검출기, 고감도 센서, SERS 기반 바이오센서 등 혁신적인 소자를 개발하고 있습니다. 특히, 표면증강 라만 분광(SERS) 플랫폼, 다중 신호 검출이 가능한 나노그리드, 단일 입자 해상도 양자점 어레이, 다차원 신호의 상보성 기반 다중 바이오마커 정량화 소자 등은 Funnano Lab의 대표적 성과입니다. 이러한 나노구조는 빛의 흡수, 발광, 산란, 플라즈몬 공명 등 광학적 특성을 극대화하여, 기존 소자 대비 월등한 감도와 선택성을 제공합니다. 또한, 딥러닝 기반 신호 분석, 대사체 분석, 알츠하이머 조기 진단, 박테리아 신속 진단 등 바이오의료 분야로의 확장도 활발히 이루어지고 있습니다. 이와 같은 연구는 차세대 디스플레이, 바이오센서, 의료진단, 환경센서 등 다양한 산업 분야에 혁신적 솔루션을 제공하며, 나노구조 광전자 및 바이오센서 기술의 글로벌 경쟁력을 강화하는 데 크게 기여하고 있습니다.