Nano Materials Design Lab

기계로봇에너지공학과 이승준

나노재료설계 연구실은 동국대학교 기계로봇에너지공학과에 소속되어 있으며, 나노구조물과 복합재료의 기계적 특성 및 거동을 심층적으로 연구하고 있습니다. 본 연구실은 분자동역학(MD) 시뮬레이션, 유한요소해석(FEM) 등 첨단 멀티스케일 컴퓨터 시뮬레이션 기법을 활용하여, 원자 수준에서부터 거시적 구조에 이르기까지 다양한 스케일에서의 물리적 현상을 정량적으로 분석합니다. 주요 연구 분야는 리튬이온 배터리 전극 내에서 발생하는 기계적 결함과 파괴 메커니즘, 그리고 이를 저감하기 위한 구조 최적화 및 신소재 개발입니다. 바인더와 입자 사이의 계면에서 발생하는 디본딩, 입자 내부의 균열, 바인더의 소성 변형 등 다양한 파괴 현상을 실험적·이론적으로 규명하며, 응력 조절형 펄스 충전 프로토콜 등 새로운 충전 방식이 전극의 기계적 안정성에 미치는 영향도 함께 연구하고 있습니다. 또한, 탄소나노튜브, 그래핀, BNNT 등 다양한 나노소재를 활용한 복합재료의 기계적 특성 향상에 관한 연구도 활발히 진행 중입니다. 나노스케일에서의 원자 간 상호작용이 복합재료의 강도, 인성, 탄성 등 주요 물성에 미치는 영향을 분석하고, 이를 바탕으로 차세대 고성능 소재의 설계 및 응용 방안을 제시합니다. 이러한 연구는 에너지 저장장치의 성능 및 수명 향상, 신뢰성 확보에 직접적으로 기여하며, 실제 산업 현장에서 요구되는 고신뢰성 소재 개발에도 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실은 과학기술정보통신부, 교육부, 산업통상자원부 등 다양한 정부 및 산업체 프로젝트를 수행하며, 국내외 저명 학술지에 다수의 논문을 발표하고 있습니다. 나노재료설계 연구실은 앞으로도 멀티스케일 시뮬레이션과 실험적 연구를 바탕으로, 혁신적인 소재 설계와 에너지·제조 분야의 공학적 응용을 선도해 나갈 계획입니다.