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DC Kim Research Group

가천대학교 화공생명공학과

김동찬 교수

Stretchable Electronics

Quantum Dot Light-Emitting Diodes

Wearable Electronics

DC Kim Research Group

화공생명공학과 김동찬

DC Kim Research Group은 차세대 광전자 소자 및 디스플레이 기술을 선도하는 연구실로, 나노소재 기반의 혁신적인 전자 및 광학 소자 개발에 집중하고 있습니다. 본 연구실은 양자점(Quantum Dot), 신축성 소재 등 첨단 나노소재를 활용하여 기존의 한계를 뛰어넘는 고효율, 고신뢰성의 발광 소자 및 디스플레이를 연구합니다. 이를 통해 자유로운 형태의 디스플레이, 웨어러블 전자기기, 투명 디스플레이 등 미래형 전자 시스템의 실현을 목표로 하고 있습니다. 특히, 본 연구실은 본질적으로 신축성 있는 QLED, 3D 폴더블 QLED, 신경 특성 모사를 통한 자외선 신호 처리 소자 등 세계적으로 주목받는 최신 연구 성과를 다수 발표하였습니다. 이러한 연구는 Nature Electronics, Science Advances, Advanced Materials 등 국제 저명 학술지에 게재되었으며, 삼성전자, Moplat Inc. 등과의 산학협력을 통해 실용화 연구도 활발히 진행 중입니다. 연구실의 주요 연구 분야는 나노소재 기반 광전자 소자, 스트레처블 및 폼팩터 디스플레이, 웨어러블 전자 소자/시스템 등으로, 화학생물공학, 전자공학, 재료공학 등 다양한 학문이 융합된 융복합 연구를 지향합니다. 학생들은 전공에 상관없이 열정과 실력을 바탕으로 첨단 연구에 참여할 수 있으며, 실제 산업체와의 협력 프로젝트를 통해 실무 경험도 쌓을 수 있습니다. 또한, 본 연구실은 차세대 디스플레이 및 바이오 일렉트로닉스 분야에서의 원천 기술 확보와 더불어, 고효율 에너지 변환, 맞춤형 헬스케어, 스마트 의료 등 사회적 가치 창출에도 기여하고 있습니다. 다양한 특허 출원 및 등록, 국내외 학술상 수상 등 우수한 연구 성과를 지속적으로 내고 있습니다. 앞으로도 DC Kim Research Group은 창의적이고 도전적인 연구를 통해 미래 정보통신, 헬스케어, 에너지 등 다양한 산업 분야에서 혁신을 이끌어 나갈 것입니다. 첨단 나노소재와 전자공학의 융합을 바탕으로, 새로운 사용자 경험과 지속 가능한 사회 발전에 기여하는 연구실로 성장하고자 합니다.

Stretchable Electronics
Quantum Dot Light-Emitting Diodes
Wearable Electronics
나노소재 기반 광전자 소자
나노소재 기반 광전자 소자는 기존의 전자 및 광학 소자에 비해 뛰어난 성능과 다양한 응용 가능성을 지닌 차세대 기술입니다. 우리 연구실은 양자점(Quantum Dots)과 같은 나노 크기의 반도체 소재를 활용하여, 에너지 밴드갭 조절, 넓은 색 영역, 우수한 발광 효율 등 기존 소재로는 구현이 어려웠던 특성을 실현하고 있습니다. 이러한 나노소재는 디스플레이, 이미지 센서, 에너지 변환 장치, 바이오 응용 등 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 이끌고 있습니다. 특히, 양자점 발광 다이오드(QLED)는 전기적 신호를 고효율의 빛으로 변환하는 소자로, 차세대 디스플레이의 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 우리 연구실은 QLED의 효율성과 안정성을 극대화하기 위한 소재 개발, 소자 구조 설계, 공정 기술 연구에 집중하고 있습니다. 또한, 자유로운 형태의 디스플레이, 센서 융합 웨어러블 디스플레이, 투명 디스플레이 등 다양한 차세대 디스플레이 응용을 목표로 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 연구를 통해 새로운 사용자 경험을 창출하고, 고효율 에너지 변환 장치 개발을 통한 지속 가능한 사회 발전에도 기여하고자 합니다. 나노소재 기반 광전자 소자는 미래 정보통신, 헬스케어, 에너지 등 다양한 산업 분야에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.
스트레처블 및 폼팩터 디스플레이
스트레처블(신축성) 및 폼팩터 디스플레이는 기존의 딱딱한 전자 소자에서 벗어나, 자유롭게 구부리거나 늘릴 수 있는 차세대 전자 시스템을 구현하는 데 필수적인 기술입니다. 우리 연구실은 고무처럼 늘어날 수 있는 본질적 스트레처블 QLED, 종이처럼 접을 수 있는 3D 폴더블 QLED 등 혁신적인 디스플레이 소자를 개발하고 있습니다. 이러한 소자는 착용자의 신체나 다양한 환경에 맞춰 변형될 수 있어, 웨어러블 디바이스, 스마트 헬스케어, 임플란트형 전자기기 등 다양한 응용 분야에 적합합니다. 스트레처블 전자 소자는 기계적 변형에도 안정적으로 동작해야 하므로, 소재의 신축성뿐만 아니라 전기적 특성의 유지가 매우 중요합니다. 우리 연구실은 신축성 소재의 합성, 소자 구조의 최적화, 집적화 공정 등 전 과정에 걸쳐 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 신축성 센서, 신호 처리, 실시간 디스플레이, 무선 통신, 전원 공급 등 다양한 기능을 통합한 스트레처블 전자 시스템 개발에도 주력하고 있습니다. 이러한 연구는 인간 친화적 전자기기, 맞춤형 헬스케어 시스템, 차세대 스마트 디스플레이 등 미래 사회의 다양한 요구에 대응할 수 있는 핵심 기술로 자리매김하고 있습니다. 스트레처블 및 폼팩터 디스플레이 기술은 전자공학, 재료공학, 화학생물공학 등 다양한 학문이 융합된 첨단 연구 분야로, 우리 연구실은 이 분야의 선도적 역할을 수행하고 있습니다.
웨어러블 전자 소자 및 시스템
웨어러블 전자 소자 및 시스템은 사용자의 신체에 밀착하여 다양한 생체 신호를 감지하고, 실시간으로 정보를 제공하는 차세대 스마트 디바이스의 핵심입니다. 우리 연구실은 나노소재와 신축성 소재를 기반으로 한 웨어러블 디스플레이, 센서, 임플란트형 전자기기 등 다양한 웨어러블 전자 소자를 개발하고 있습니다. 이러한 소자는 피부, 근육, 장기 등 인체의 다양한 부위에 안정적으로 부착되어, 생체 신호의 정확한 측정과 실시간 피드백을 가능하게 합니다. 웨어러블 전자 소자의 개발을 위해서는 소재의 생체 적합성, 기계적 유연성, 전기적 안정성 등 다양한 요소가 고려되어야 합니다. 우리 연구실은 신축성 나노소재, 고성능 전극, 집적 회로 설계 등 다각적인 연구를 통해 웨어러블 시스템의 성능을 극대화하고 있습니다. 또한, 무선 통신, 에너지 하베스팅, 실시간 데이터 처리 등 첨단 기술을 접목하여, 사용자의 편의성과 안전성을 높이고 있습니다. 이러한 웨어러블 전자 소자 및 시스템은 개인 맞춤형 헬스케어, 재활 치료, 스포츠 및 피트니스, 스마트 의료 등 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 이끌고 있습니다. 앞으로도 우리 연구실은 웨어러블 전자기기의 새로운 패러다임을 제시하며, 인간 중심의 스마트 라이프 실현에 앞장설 것입니다.
1
Intrinsically stretchable quantum dot light-emitting diodes
D. C. Kim et al.
Nature Electronics, 2024
2
Integration of synaptic phototransistors and quantum dot light-emitting diodes for visualization and recognition of UV patterns
H. Seung et al.
Science Advances, 2022
3
Three-dimensional foldable quantum dot light-emitting diodes
D. C. Kim et al.
Nature Electronics, 2021
1
We have received funding from Samsung Electronics VD business division.
Samsung Electronics VD business division
2024년 06월 ~ 1970년
2
We have received funding from Moplat.Inc for the investigation of highly stable QLEDs.
Moplat.Inc
2023년 12월 ~ 1970년