김주형 연구실은 기계공학을 기반으로 반도체 재료, 에너지 저장 소자, 스마트 센서, 3D 프린팅 융합 기술 등 다양한 첨단 연구를 선도적으로 수행하고 있습니다. 본 연구실은 금속 산화물, 금속-유기 프레임워크, 탄소나노튜브, 그래핀 등 나노소재를 활용한 고성능 에너지 저장 소자(슈퍼커패시터, 배터리 등) 개발에 중점을 두고 있으며, 소재의 합성부터 구조·표면 분석, 전기화학적 특성 평가까지 전주기적 연구를 진행합니다. 또한, 화학작용제 및 유해가스 감지를 위한 고감도 센서 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 표면탄성파(SAW) 센서, QCM 센서, 나노복합소재 기반 전기화학 센서 등 다양한 플랫폼을 활용하여, 신경작용제 모사물(DMMP) 등 극미량 유해가스를 신속·정확하게 탐지할 수 있는 원천기술을 확보하고 있습니다. 고분자 및 나노소재 기반 감지막 개발, 플라즈마 표면처리, 인공지능 신호처리 등 첨단 기술을 접목하여 센서의 성능과 신뢰성을 극대화하고 있습니다. 스마트 소재와 3D 프린팅 기술을 융합한 바이오·기계 융합 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. FDM 3D 프린팅을 활용한 맞춤형 재활 보조기기, 압력센서 내장형 의지 소켓, 유연 센서, 바이오 스캐폴드 등 다양한 제품을 개발하며, 소재의 기계적·열적 특성 최적화, 자동화 품질 모니터링, 환자 맞춤형 설계 등 디지털 제조기술을 적극 도입하고 있습니다. 이외에도 적외선 열화상 기술을 활용한 비파괴 진단, 열관리 시스템, 에너지 하베스팅, 스마트 모빌리티 등 다양한 미래형 융합 연구를 수행하고 있습니다. 다수의 국내외 특허와 논문, 산학협력 프로젝트, 국제 컨퍼런스 발표를 통해 연구 성과를 국내외에 널리 알리고 있습니다. 김주형 연구실은 앞으로도 소재·센서·디지털 제조기술의 융합을 통해, 에너지·환경·바이오·안전 등 다양한 분야에서 혁신적 원천기술을 창출하고, 미래 산업을 선도하는 글로벌 연구실로 성장해 나갈 것입니다.