자성재료는 전자기기, 모터, 변압기, 센서 등 다양한 산업 분야에서 핵심적인 역할을 담당합니다. 본 연구실은 철계, 희토류계, 페라이트계 등 다양한 자성재료의 합성, 미세구조 제어, 그리고 자기적 특성 향상에 중점을 두고 있습니다. 특히, 연자성 및 경자성 재료의 조성 최적화, 미세구조 제어, 나노구조화 기술을 통해 고효율, 고성능 자성재료를 개발하고 있습니다. 연구실에서는 금속 분말, 나노입자, 나노섬유, 코어-쉘 구조 등 다양한 형태의 자성재료를 합성하고, 이들의 자기적 특성을 정밀하게 분석합니다. 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), X선 회절(XRD) 등 첨단 분석 장비를 활용하여 미세구조와 자기적 특성 간의 상관관계를 규명하고, 이를 바탕으로 소재의 성능을 극대화하는 연구를 수행합니다. 또한, 합성 공정의 최적화와 대량생산 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 연구를 통해 개발된 자성재료는 고주파용 소자, 전력전자 부품, 전자파 차폐 및 흡수 소재, 에너지 변환 장치 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있습니다. 미래에는 친환경, 고효율, 고집적화가 요구되는 차세대 전자기기 및 에너지 시스템에 필수적인 핵심 소재로서의 역할이 더욱 확대될 것으로 기대됩니다.

고주파에서 우수한 자기적 특성을 갖는 연자성 복합재료(Soft Magnetic Composites, SMC)는 모터, 인덕터, 변압기 등 전력전자 분야에서 필수적인 소재입니다. 본 연구실은 Fe-Si, Fe-Co, Fe-B-Cu 등 다양한 합금계 연자성 분말의 표면 절연 코팅, 복합화, 그리고 3D 적층 제조 기술을 연구하고 있습니다. 특히, 볼밀링, 솔-젤, 화학기상증착 등 다양한 코팅 및 합성 공정을 통해 분말 표면에 절연층을 형성하여 와전류 손실을 최소화하고, 고밀도·고성능의 연자성 코어를 제작합니다. 최근에는 3D 프린팅(적층 제조) 기술을 접목하여 복잡한 형상과 맞춤형 자기 특성을 갖는 자성 코어의 제조에도 주력하고 있습니다. 이중 노즐 압출, SPS(Spark Plasma Sintering) 등 첨단 적층 및 소결 공정을 통해 고실리콘 함량의 규소강, 복합 절연 분말 등을 활용한 고밀도·고효율 자성 코어를 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 기존의 한계를 극복하고, 차세대 전력전자 및 에너지 변환 시스템에 최적화된 소재를 제공할 수 있습니다. 이 연구는 고주파에서의 저손실, 고투자율, 고포화자화 특성을 동시에 달성함으로써, 전기자동차, 무선전력전송, 5G/6G 통신, 스마트그리드 등 미래 산업의 핵심 부품 소재로의 응용 가능성을 크게 높이고 있습니다. 또한, 대량생산 및 상용화에 적합한 공정 개발을 통해 산업계와의 협력도 활발히 이루어지고 있습니다.