Nano Particle Technology Lab

차세대반도체공학연계전공 김태성

나노입자공학연구실(Nano Particle Technology Lab)은 기계공학을 기반으로 반도체, 신소재, 환경, 바이오 등 다양한 분야에서 나노입자 및 유체 제어, 신소재 합성, 첨단 계측기술 개발을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 반도체 제조 공정에서 발생하는 오염입자 및 슬러리 내 연마입자 거동을 정밀하게 분석하고, 이를 제어하는 기술을 개발함으로써 반도체 공정의 신뢰성과 생산성 향상에 크게 기여하고 있습니다. CMP(화학적 기계적 평탄화) 공정, 세정 공정, 슬러리 및 패드 소재 개발 등 반도체 핵심 공정의 다양한 문제를 실험과 시뮬레이션, 수치해석을 통해 해결하고 있습니다. 또한, 저온 플라즈마 기반의 2차원 신소재(예: MoS2, WS2, 그래핀 등) 합성 및 응용 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 플라즈마 화학기상증착, 원자층 증착, 식각 등 첨단 공정기술을 활용하여, 대면적·저온 합성, 원자층 두께 제어, 결함 분석 및 제어 등 신소재의 물성 및 소자 응용 연구를 선도하고 있습니다. 이러한 신소재는 차세대 반도체 소자, 센서, 에너지 소자, 바이오센서 등 다양한 분야에 적용되고 있으며, 연구실은 소재 합성부터 소자 제작, 성능 평가까지 전주기적 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 또한 광섬유 기반 힘센서, 바이오에어로졸 포집 및 실시간 모니터링 시스템, 입자 측정 장치 등 첨단 센서 및 계측기기 개발에도 주력하고 있습니다. 나노소재와 광섬유, IoT 기술을 융합한 스마트 센서 플랫폼은 의료, 환경, 반도체 등 다양한 산업 현장에서 활용되고 있으며, 실시간 데이터 분석 및 원격 모니터링 기술도 함께 개발되고 있습니다. 이러한 계측기기 연구는 다수의 특허 등록, 기술이전, 산학협력 프로젝트로 이어지고 있습니다. 연구실은 국내외 반도체, 소재, 환경, 바이오 산업체 및 연구기관과의 활발한 산학협력, 다양한 정부 및 기업 과제 수행, 그리고 다수의 특허 및 논문 발표를 통해 연구성과를 산업 현장에 적극적으로 이전하고 있습니다. 최근에는 차세대 반도체 공정 장비, 고효율 CMP 패드 및 슬러리, 저온 플라즈마 기반 신소재 상용화, IoT 기반 환경·바이오 센서 등 미래 산업을 선도할 핵심 원천기술 개발에 집중하고 있습니다. 나노입자공학연구실은 앞으로도 기계공학의 융합적 접근을 바탕으로, 반도체 및 신소재 산업의 혁신, 첨단 계측기술의 발전, 그리고 스마트 환경·바이오 센서 분야의 선도적 연구를 지속해 나갈 것입니다. 이를 통해 국가 산업 경쟁력 강화와 미래 사회의 다양한 문제 해결에 기여하고자 합니다.