최선우 연구실
신소재공학과 최선우
최선우 연구실은 전자세라믹스 및 금속산화물 나노구조체의 합성과 응용을 중심으로 첨단 소재 및 에너지공학 분야에서 활발한 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 SnO2, ZnO, TiO2 등 다양한 금속산화물 나노와이어, 나노파이버, 나노입자 등의 합성 기술을 개발하고, 이를 기반으로 한 고성능 센서 및 에너지 소자 응용에 주력하고 있습니다. 특히, 전기화학적 방법, 화학기상증착, 전기방사 등 다양한 합성 공정을 활용하여 나노구조체의 결정성, 표면적, 계면 특성 등을 정밀하게 제어하고 있습니다.
연구실의 대표적인 연구 분야는 고감도·고선택성 가스센서용 나노복합소재 개발입니다. SnO2, ZnO, CuO, In2O3, WO3 등 다양한 산화물과 탄소나노튜브, 그래핀 등 탄소계 나노소재를 복합화하여, NO2, CO, H2S, VOCs 등 유해가스의 정밀 검출이 가능한 감응재료를 설계합니다. 금속 나노입자 도핑, 표면 기능화, 코어-쉘 구조, p-n 이종접합 등 다양한 나노공학적 기법을 적용해 센서의 감도, 선택성, 응답속도, 내습성 등을 극대화하고 있습니다.
또한, 연구실은 전자세라믹스의 표면/계면 반응 메커니즘, 결정립 크기 및 구조 제어, 나노복합체의 성장 원리 등 기초과학적 연구도 활발히 수행하고 있습니다. 이를 통해 소재의 근본적인 물성 향상과 새로운 기능성 구현에 기여하고 있습니다. 최근에는 상온 동작형, 습도 무관형, 유연 기판 적용 등 실사용 환경을 고려한 혁신적 센서 플랫폼 개발에도 집중하고 있습니다.
연구실은 다양한 국가 및 산업체 연구과제 수행을 통해 실용화 및 상용화 연구도 적극적으로 추진하고 있습니다. 전기차용 부품, 항균성 금속 도금, 임플란트 소재, 대기오염물질 관리 등 다양한 응용 분야로 연구 성과를 확장하고 있으며, 관련 특허 및 기술이전도 활발히 이루어지고 있습니다.
이처럼 최선우 연구실은 전자세라믹스 및 나노소재 기반의 융합적 연구를 통해 차세대 에너지, 환경, 바이오, 스마트센서 산업 발전에 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 기초와 응용을 아우르는 연구 역량을 바탕으로, 미래 사회의 다양한 기술적 요구에 부응하는 혁신적 소재 및 소자 개발에 앞장서고 있습니다.
Gas Sensors
Nanocompounds
Chemical Vapor Deposition
전자세라믹스 기반 금속산화물 나노구조체의 합성과 응용
본 연구실은 전자세라믹스 분야에서 금속산화물 나노구조체의 합성과 그 응용에 중점을 두고 있습니다. 다양한 금속산화물(예: SnO2, ZnO, TiO2 등)을 나노와이어, 나노파이버, 나노입자 등 다양한 형태로 합성하며, 이 과정에서 전기화학적, 화학기상증착, 전기방사 등 첨단 공정기술을 활용합니다. 이러한 나노구조체는 높은 표면적과 우수한 결정성을 바탕으로 전자적 특성이 극대화되어, 센서, 촉매, 에너지 소자 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다.
특히, 금속 나노입자(예: Au, Pt, Pd, Ag 등)와의 복합화 및 표면 개질을 통해 전자세라믹스의 기능을 극대화하고 있습니다. 이를 통해 가스 센서의 감도 및 선택성 향상, 전기화학적 촉매 활성 증대, 신뢰성 높은 에너지 저장소자 개발 등 실질적인 응용기술로 연결하고 있습니다. 또한, 나노구조체의 성장 메커니즘, 결정립 크기 제어, 표면/계면 반응 등 기초과학적 원리도 심도 있게 탐구하고 있습니다.
이러한 연구는 차세대 친환경 에너지 및 환경 모니터링 기술의 핵심 기반을 제공하며, 나노소재의 대량 생산 및 상용화 가능성까지 고려한 융합적 접근을 추구합니다. 전자세라믹스의 새로운 물성 발굴과 혁신적 응용을 통해 미래 산업 발전에 기여하고자 합니다.
고감도·고선택성 가스센서용 나노복합소재 개발
연구실의 또 다른 핵심 연구 분야는 다양한 금속산화물 및 탄소계 나노소재를 활용한 고감도·고선택성 가스센서 개발입니다. SnO2, ZnO, CuO, In2O3, WO3 등 다양한 산화물 나노구조체와 단일벽/다중벽 탄소나노튜브, 그래핀 등 탄소계 나노소재를 조합하여, 실내외 대기오염물질(VOCs, NO2, CO, H2S 등) 및 유해가스 검출에 최적화된 감응재료를 설계합니다.
특히, 금속 나노입자(예: Pt, Pd, Au, Ag 등) 도핑 및 표면 기능화, 코어-쉘 구조, p-n 이종접합, 다공성 구조 설계 등 다양한 나노공학적 기법을 적용하여 센서의 감도, 선택성, 응답속도, 내습성 등 성능을 극대화하고 있습니다. 최근에는 상온 동작형, 습도 무관형, 유연 기판 적용 등 실사용 환경을 고려한 혁신적 센서 플랫폼 개발에도 집중하고 있습니다.
이러한 연구는 환경 모니터링, 산업 안전, 헬스케어, 스마트시티 등 다양한 분야에서 실질적으로 활용될 수 있는 차세대 센서 기술의 기반을 마련합니다. 또한, 센서의 신뢰성, 재현성, 대량생산 공정 등 실용화 단계까지 고려한 연구를 지속적으로 수행하고 있습니다.
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Three-layered oxygen-deficient SnO2/Au/SnO2 nanostructures for improvement of interface reactions
ADVANCED COMPOSITES AND HYBRID MATERIALS, 2025
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A facile approach for humidity-immune C2H5OH sensor based on Ag-loaded ZnO nanofibers
SURFACES AND INTERFACES, 2025
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Characterization and H2S gas-sensing improvement of SnO2 nanowires with added physical or chemical effects of Mg-ion irradiation
CERAMICS INTERNATIONAL, 2025
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전기차용 EV Relay 변색방지 은도금 기술개발
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습도 영향을 받지 않는 고감도와 선택성이 확보된 금속산화물 나노섬유 기반의 VOCs 검출용 감응재료 개발
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전기자동차용 리튬 이차전지 전극 리드탭 Ni-P 도금 기술 개발