우리 연구실은 대면적, 저비용의 나노패브리케이션 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 나노구조체와 나노소재의 대량 생산을 위해 아노다이징(anodization), 증착(deposition), 습식 화학 공정(wet chemical process), 층상 자기조립(Layer-by-Layer self-assembly) 등 다양한 공정법을 연구하고 있습니다. 이러한 공정들은 알루미늄, 티타늄 등 금속 표면에 균일한 나노구조를 형성하고, 유기/무기 박막의 두께, 기공 크기, 표면 특성 등을 정밀하게 제어할 수 있게 해줍니다. 특히, 아노다이징을 통한 나노포러스 알루미늄 산화물(AAO)과 나노포러스 티타늄 산화물(TiO2) 제작 기술은 대면적, 고균일성, 저비용이라는 장점을 갖고 있어, 다양한 광학, 에너지, 바이오 센서 응용에 활용되고 있습니다. 또한, 열증착, 전자빔 증착, ALD(원자층 증착), 스퍼터링 등 다양한 박막 증착 기술을 통해 표면의 형태적, 전기적, 광학적, 기계적 특성을 정밀하게 조절할 수 있습니다. 이러한 나노패브리케이션 및 표면공정 기술은 차세대 에너지 소자, 센서, 플렉시블 전자소자, 바이오센서 등 다양한 분야의 핵심 기반 기술로 자리매김하고 있습니다. 연구실은 대면적, 저비용, 고효율의 나노소재 및 소자 제조 프로토콜을 지속적으로 개발하여, 산업적 확장성과 실용성을 동시에 추구하고 있습니다.

본 연구실은 트라이보일렉트릭 나노발전기(Triboelectric Nanogenerator, TENG) 및 다양한 에너지 하베스팅 소자 개발에 있어 국내외 선도적 위치를 차지하고 있습니다. TENG는 마찰전기 및 정전유도 현상을 이용해 외부의 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 차세대 에너지 소자로, 웨어러블 디바이스, IoT 센서, 자가발전형 센서 등 다양한 응용 분야에 활용되고 있습니다. 연구실에서는 구조적·재료적 최적화, 시뮬레이션 기반 설계, 하이브리드 시스템(예: TENG-EMG, TENG-피에조, TENG-광전소자 등) 개발을 통해 에너지 변환 효율을 극대화하고 있습니다. 또한, 자가발전형 모니터링 시스템, 무선 통신, 스마트 스포츠, 스마트 교통, 바이오센서 등 실제 응용을 위한 시스템 통합 연구도 활발히 진행 중입니다. 최근에는 환경 요인(습도, 온도 등)에 강인한 TENG 설계, 고내구성·고출력 소재 개발, 다양한 기계적 입력(진동, 회전, 충격 등)에 대응하는 최적화 설계 등도 중점적으로 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 미래의 에너지 자립형 센서 네트워크, 자가발전형 웨어러블/플렉시블 전자기기, 친환경 에너지 하베스팅 시스템 등으로의 확장 가능성을 제시합니다. 연구실은 실용화 및 상용화를 목표로, 소재-구조-시스템 통합형 에너지 하베스팅 기술의 혁신을 선도하고 있습니다.

나노플라즈모닉스는 금속 나노구조체의 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용하여, 빛과 물질의 상호작용을 극대화하는 첨단 기술입니다. 본 연구실은 나노플라즈모닉스 기반의 광학 시스템 및 컬러/바이오 센서의 혁신적 설계와 제작에 집중하고 있습니다. 대면적, 저비용 나노패브리케이션 기술을 바탕으로, 균일한 플라즈모닉 나노구조체를 대량 생산하고, 이를 활용한 고감도 센서 및 광학 소자를 개발하고 있습니다. 특히, 표면증강 라만산란(SERS), 구조색 구현, 초소수성/초친수성 표면, 바이오 분자 검출 등 다양한 응용 분야에서 나노플라즈모닉스의 강점을 극대화하고 있습니다. 연구실은 금, 은, 구리 등 다양한 금속 나노입자 및 나노패턴을 이용해, 빛의 흡수·산란·증강 특성을 정밀하게 제어하고, 이를 통해 초고감도 분자 검출, 환경 센서, 바이오센서, 광학 디스플레이 등으로의 응용을 확장하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 광학 센서, 바이오 진단, 환경 모니터링, 스마트 디스플레이 등 다양한 산업 분야에 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있습니다. 연구실은 나노플라즈모닉스의 이론적 해석, 시뮬레이션, 실험적 구현을 아우르는 융합적 연구를 통해, 미래 광전자 및 바이오센서 기술의 패러다임을 선도하고 있습니다.