bipp-lab
신소재공학과 정성준
정성준 교수가 이끄는 POSTECH 신소재공학과 bipp-lab은 유연 전자소자, 바이오프린팅, 디지털 프린팅 등 첨단 신소재 및 융합기술 분야에서 세계적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 유기 반도체, 2차원 소재 등 다양한 신소재를 활용하여 구부리거나 늘려도 성능이 유지되는 플렉시블 전자소자 및 회로를 개발하고, 이를 기반으로 차세대 스마트폰, 웨어러블 기기, 전자 피부 등 혁신적인 응용 제품을 연구합니다.
특히, 3차원 바이오프린팅 기술을 활용한 조직공학 연구를 통해 인공 피부, 폐, 방광 등 다양한 체외 조직 모델을 제작하고 있습니다. 이러한 인공 조직은 신약 개발, 질병 모델링, 독성 평가 등에서 동물실험을 대체할 수 있는 혁신적인 플랫폼으로 활용되고 있습니다. 또한, 맞춤형 세포 스티커(세포 반창고) 등 재생의학 분야의 신기술 개발에도 앞장서고 있습니다.
연구실은 디지털 프린팅 기술의 원리와 응용, 기능성 고분자 잉크 개발, 공정 최적화 등 전주기적 연구를 수행하며, ICT, NT, BT 등 다양한 융합기술과의 연계를 통해 4차 산업혁명 시대의 미래 제조업 혁신을 선도하고 있습니다. 인공지능 및 기계학습 기반의 프린팅 공정 제어, 미세유동 및 유변학 분석 등 첨단 연구 방법론을 도입하여, 고해상도·고균일성·대면적 인쇄가 가능한 차세대 전자 및 바이오 소자 제작에 기여하고 있습니다.
이외에도, 웨어러블 기기용 무선 전력 전송, 고해상도 뇌 신호 증폭 센서, 3차원 다기능 센서 어레이 등 다양한 융합 연구를 통해 의료, 바이오, 전자, 에너지 등 다양한 산업 분야에 실질적인 파급효과를 창출하고 있습니다. 산학협력, 정부 및 산업체 연구과제, 국제 학술지 논문 발표, 특허 출원 등에서 탁월한 성과를 내고 있으며, 다수의 수상 경력과 함께 세계적으로 인정받는 연구실로 자리매김하고 있습니다.
bipp-lab은 미래 지향적이고 융합적인 연구를 통해 신소재공학의 새로운 패러다임을 제시하고, 차세대 전자·바이오·의료기술의 발전을 선도하고 있습니다. 학생과 연구원들은 다양한 전공과 배경을 바탕으로 창의적이고 도전적인 연구를 수행하며, 글로벌 리더로 성장할 수 있는 환경을 제공받고 있습니다.
Tissue Engineering
3D Bioprinting
Flexible Electronics
유연 전자소자 및 플렉시블 반도체
유연 전자소자 및 플렉시블 반도체는 기존의 딱딱한 실리콘 기반 전자소자와 달리, 구부리거나 늘려도 성능 저하가 거의 없는 혁신적인 전자기기 개발을 목표로 합니다. 본 연구실에서는 유기 반도체, 2차원 소재 등 다양한 신소재를 활용하여 유연성과 신축성을 동시에 갖춘 전자소자 및 회로를 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 스마트폰, 스마트워치, 웨어러블 기기 등 차세대 전자기기의 핵심이 되며, 사용자의 편의성과 새로운 형태의 디지털 경험을 제공합니다.
특히, 잉크젯 프린팅과 같은 인쇄 공정을 통해 대면적, 저비용, 저온 공정이 가능한 유연 반도체 소자를 제작하고, 이를 기반으로 롤러블, 폴더블, 착용형 전자기기 등 다양한 응용 분야에 적용하고 있습니다. 최근에는 3차원 적층 구조의 트랜지스터, 다기능 센서 어레이, 무선 전력 전송이 가능한 플렉시블 소자 등 첨단 기술 개발에도 앞장서고 있습니다.
이러한 연구는 기존 전자산업의 한계를 극복하고, 미래 지향적인 스마트 디바이스, 의료용 웨어러블 센서, 전자 피부 등 다양한 분야에서 혁신을 이끌고 있습니다. 본 연구실의 유연 전자소자 연구는 세계적으로도 높은 평가를 받고 있으며, 관련 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 실질적인 산업적 파급효과를 창출하고 있습니다.
바이오프린팅 및 조직공학
바이오프린팅 및 조직공학 분야는 3차원 바이오프린팅 기술을 활용하여 인체 조직 및 장기의 구조와 기능을 모사하는 인공 조직을 제작하는 것을 목표로 합니다. 본 연구실은 세포와 생체재료를 정밀하게 적층하는 3D 바이오프린팅 기술을 통해 인공 피부, 폐, 방광 등 다양한 체외 조직 모델을 개발하고 있습니다. 이러한 체외 조직 모델은 신약 개발, 질병 모델링, 독성 평가 등에서 동물실험을 대체할 수 있는 혁신적인 플랫폼으로 주목받고 있습니다.
특히, 맞춤형 세포 스티커(세포 반창고) 기술을 개발하여 복잡한 상처 부위에도 손쉽게 세포를 이식할 수 있도록 하였으며, 이는 재생의학 분야에서 새로운 치료법으로 각광받고 있습니다. 또한, 바이오프린팅 기술을 활용한 인공 폐 모델을 기반으로 코로나 바이러스 감염 연구, 항바이러스제 효능 평가 등 다양한 융합 연구도 활발히 진행 중입니다.
본 연구실의 조직공학 및 바이오프린팅 연구는 첨단 의료기술 발전에 기여할 뿐만 아니라, 실제 임상 적용을 위한 기술 상용화와 산학협력에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 다양한 정부 및 산업체 연구과제를 수행하며, 세계적 수준의 논문과 특허를 통해 연구 성과를 인정받고 있습니다.
디지털 프린팅 및 기능성 고분자 잉크
디지털 프린팅 기술은 4차 산업혁명의 핵심 기반 기술로, 전자, 바이오, 의료, 교육 등 다양한 산업 분야에 혁신을 가져오고 있습니다. 본 연구실은 잉크젯 프린팅, EHD 프린팅 등 첨단 디지털 프린팅 공정을 활용하여 플렉시블 디스플레이, 회로, 바이오센서, 3차원 인공장기 등 다양한 응용 제품을 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 ICT, 나노기술(NT), 바이오기술(BT)과의 융합을 통해 새로운 미래 산업을 창출하고 있습니다.
특히, 기능성 고분자 잉크의 유변학적 특성, 미세유동, 증발 메커니즘 등 잉크의 물리적·화학적 특성을 정밀하게 분석하고, 인공지능 및 기계학습 기반의 최적화 알고리즘을 개발하여 프린팅 공정의 정밀도와 효율성을 극대화하고 있습니다. 이를 통해 고해상도, 고균일성, 대면적 인쇄가 가능한 차세대 전자소자 및 바이오소자 제작이 가능해졌습니다.
본 연구실은 디지털 프린팅 기술의 원리와 응용, 기능성 잉크 개발, 공정 최적화 등 전주기적 연구를 수행하며, 관련 특허와 산학협력, 국제 학술지 논문 발표 등에서 탁월한 성과를 내고 있습니다. 이를 바탕으로 미래 제조업의 혁신과 제조업의 민주화 시대를 선도하고 있습니다.
1
Reinforcement Learning-Based Dynamic Optimization of Driving Waveforms for Inkjet Printing of Viscoelastic Fluids
S. Kim, M. Cho, S. Jung*
Langmuir, 2025
2
Strategic Direct Printing for High-Performance and Uniform Organic Thin-Film Transistor Arrays.
G. Ryu, Y. Jo, S. Kim, C. B. Nielsen, W. Kim, S. Jung*
Advanced Materials Technologies, 2025
3
Evaluation of a bioprinted 3D airway tissue model for toxicity testing of nanomaterials; Pathway to integration into a tiered testing strategy for hazard assessment to support safety-by-design.
Y. Lee, K. McAllister, H.-R. Lee, S. Jung *, F. Murphy
Nano Today, 2025
1
EHD 프린팅용 잉크 조성 최적화를 위한 잉크의 유변학적 특성 측정 및
2
폐 조직 재생용 진단-치료 피드백 패치 소재 기술 개발
3
3D 프린팅 기반 숨 쉬는 스마트 인공 폐 모델
