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김태성 연구실
울산과학기술원 기계공학과
김태성 교수
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김태성 연구실

울산과학기술원 기계공학과 김태성 교수

김태성 연구실은 미세유체·나노유체 시스템에서의 유체·이온·입자 전달현상을 정밀 제어하고 모델링하는 연구를 중심으로, 기계적 자극에 반응하는 구조색 및 위·변조 방지 필름, 자가발전 기반 웨어러블 센서와 기능성 섬유 소자까지 확장하는 융합형 기계공학 연구를 수행하며, 미세가공·나노구조 설계·광학 및 바이오응용을 연결하는 원천기술 개발에 강점을 지닌다.

대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
미세유체·나노유체 기반 전달현상 제어 및 모델링 thumbnail
미세유체·나노유체 기반 전달현상 제어 및 모델링
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
gold
·
인용수 1
·
2025
Colony-stimulating factor 3 as a key mediator in the progression of idiopathic pulmonary fibrosis: a novel therapeutic target
Seungmo Kim, Yongjoong Kim, Tae Sung Kim, Jae‐Hyeok Kang, Im Goung Yun, Eung-Suk Lee, Eun Ji Lee, R. Kim, Joo Mi Yi, Hye Sook Choi, Jin Woo Song, Young Woo Jin, Min‐Jung Kim, Su‐Jae Lee
IF 52.7
Signal Transduction and Targeted Therapy
Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a fatal lung disease characterized by excessive ECM deposition and myofibroblast accumulation driven by cytokine dysregulation. This study identified granulocyte colony-stimulating factor 3 (CSF3) as a key mediator of IPF progression. Elevated CSF3 expression was observed in the lung tissues of IPF patients. Recombinant CSF3 promoted myofibrogenesis in lung fibroblasts, whereas CSF3-deficient mice were protected from bleomycin-induced pulmonary fibrosis. Treatment with novel CSF3-neutralizing antibodies significantly restored fibrosis in IPF mice by suppressing myofibroblast differentiation and reducing ECM deposition. Here, we demonstrated a reciprocal regulatory relationship between CSF3 and TGF-β that amplifies pro-fibrotic signaling. Our mechanistic studies revealed that CSF3 acts as an upstream regulator of TGF-β, forming a positive feedback loop that significantly accelerates the fibrotic process. Knockout or neutralization of CSF3 suppressed fibrosis by reducing TGF-β levels, whereas treatment with recombinant CSF3 promoted fibrosis with increased TGF-β expression. Notably, while CSF3 inhibition reduced TGF-β expression levels, it did not decrease them below normal levels. This finding suggests that inhibiting CSF3 could simultaneously reduce fibrosis by suppressing excessive TGF-β expression while also minimizing side effects by maintaining TGF-β homeostasis. Taken together, these results provide strong evidence that CSF3 is a critical driver of IPF pathogenesis and that targeting CSF3 may provide a therapeutic strategy by modulating TGF-β signaling and restoring the ECM and cellular homeostasis.
https://doi.org/10.1038/s41392-025-02421-6
Mediator
Idiopathic pulmonary fibrosis
Fibrosis
Pathogenesis
Pulmonary fibrosis
Inflammation
Myofibroblast
Cytokine
2
article
|
인용수 78
·
2022
Full-Fiber Auxetic-Interlaced Yarn Sensor for Sign-Language Translation Glove Assisted by Artificial Neural Network
Ronghui Wu, Sangjin Seo, Liyun Ma, Juyeol Bae, Taesung Kim
IF 36.3
Nano-Micro Letters
Yarn sensors have shown promising application prospects in wearable electronics owing to their shape adaptability, good flexibility, and weavability. However, it is still a critical challenge to develop simultaneously structure stable, fast response, body conformal, mechanical robust yarn sensor using full microfibers in an industrial-scalable manner. Herein, a full-fiber auxetic-interlaced yarn sensor (AIYS) with negative Poisson's ratio is designed and fabricated using a continuous, mass-producible, structure-programmable, and low-cost spinning technology. Based on the unique microfiber interlaced architecture, AIYS simultaneously achieves a Poisson's ratio of-1.5, a robust mechanical property (0.6 cN/dtex), and a fast train-resistance responsiveness (0.025 s), which enhances conformality with the human body and quickly transduce human joint bending and/or stretching into electrical signals. Moreover, AIYS shows good flexibility, washability, weavability, and high repeatability. Furtherly, with the AIYS array, an ultrafast full-letter sign-language translation glove is developed using artificial neural network. The sign-language translation glove achieves an accuracy of 99.8% for all letters of the English alphabet within a short time of 0.25 s. Furthermore, owing to excellent full letter-recognition ability, real-time translation of daily dialogues and complex sentences is also demonstrated. The smart glove exhibits a remarkable potential in eliminating the communication barriers between signers and non-signers.
https://doi.org/10.1007/s40820-022-00887-5
Yarn
Computer science
Fiber
Flexibility (engineering)
Flexural rigidity
Sign language
Translation (biology)
Artificial intelligence
Materials science
Composite material
3
review
|
인용수 231
·
2021
Triboelectric Nanogenerator‐Based Sensor Systems for Chemical or Biological Detection
Qitao Zhou, Jing-Wen Pan, Shujun Deng, Fan Xia, Taesung Kim
IF 26.8
Advanced Materials
The rapid advances in the Internet of things and wearable devices have created a massive platform for sensor systems that detect chemical or biological agents. The accelerated development of these devices in recent years has simultaneously aggravated the power supply problems. Triboelectric nanogenerators (TENGs) represent a thriving renewable energy technology with the potential to revolutionize this field. In this review, the significance of TENG-based sensor systems in chemical or biological detection from the perspective of the development of power supply for biochemical sensors is discussed. Further, a range of TENGs are classified according to their roles as power supplies and/or self-powered active sensors. The TENG powered sensor systems are further discussed on the basis of their framework and applications. The working principles and structures of different TENG-based self-powered active sensors are presented, along with the classification of the sensors based on these factors. In addition, some representative applications are introduced, and the corresponding challenges are discussed. Finally, some perspectives for the future innovations of TENG-based sensor systems for chemical/biological detection are discussed.
https://doi.org/10.1002/adma.202008276
Triboelectric effect
Nanogenerator
Wearable computer
Energy harvesting
Nanotechnology
Chemical sensor
Computer science
Wearable technology
Materials science
Electrical engineering
정부 과제
39
과제 전체보기
1
2025년 3월-2029년 3월
|345,000,000
마이크로/나노 구조적 복합모양 픽셀 기반 구조색 필름 개발
본 연구의 최종 목표는 울산과학기술원(주관연구기관), 한국기계연구원 및 AMHOLO(공동연구기관), 티비즈(위탁연구기관)이 협력하여 다중층 고분자 필름에 굽힘 변형을 가해 표면에 나노 주름을 형성하고, 이를 통해 외부 장비 없이 육안으로 판별할 수 있는 기계적 굽힘 자극 반응형 구조색 발현 필름을 개발하는 것이다. 이러한 필름은 특정한 기계적 자극에 의해 ...
마이크로/나노 공정
복합모양 픽셀
구조색
위조방지기술
투명/유연 필름
2
2025년 3월-2029년 3월
|575,000,000
마이크로/나노 구조적 복합모양 픽셀 기반 구조색 필름 개발
본 연구의 최종 목표는 울산과학기술원(주관연구기관), 한국기계연구원 및 AMHOLO(공동연구기관), 티비즈(위탁연구기관)이 협력하여 다중층 고분자 필름에 굽힘 변형을 가해 표면에 나노 주름을 형성하고, 이를 통해 외부 장비 없이 육안으로 판별할 수 있는 기계적 굽힘 자극 반응형 구조색 발현 필름을 개발하는 것이다. 이러한 필름은 특정한 기계적 자극에 의해 ...
마이크로/나노 공정
복합모양 픽셀
구조색
위조방지기술
투명/유연 필름
3
주관|
2022년 3월-2024년 12월
|705,000,000
위·변조방지용 기계적 외부자극 반응형 구조색 기반의 능동형 패턴 인식 필름 개발
본 과제는 위조 및 변조를 방지하기 위해 기계적 외부 자극(예: 굽힘)에 반응하여 숨겨진 패턴이나 색상이 변하는 특수 필름을 개발하는 연구임. 이 필름은 나노 단위의 미세 구조를 활용하여 육안으로도 위조품 여부를 쉽게 확인할 수 있도록 하는 기술임. 연구 목표는 원천 기술을 기반으로 '기계적 외부 자극(굽힘) 인가 시 패턴의 숨김-인식이 능동적으로 가능한 필름'의 시작품 제작 및 양산 공정을 개발하고 사업화를 추진하는 데 있음. 이는 박막 나노 재료의 변형 메커니즘 제어를 통해 나노 grating 패턴 구조를 설계하고, 다양한 패턴의 숨김-인식이 가능한 일괄 공정기술 최적화를 포함함. 핵심 연구 내용은 주관기관의 시작품 제작 및 양산 공정 기술 확보, 성능 평가 및 IP 확보와 공동연구기관의 나노 패턴 분해능 및 균일성 향상, 복합층 주름 모델 기반 나노 패턴 구조 설계 및 제작 공정기술 개발임. 기대 효과는 국내 최초 기계적 자극 응답형 원천 기술 및 IP 확보를 통한 기술적 우위 선점, 나노기술 상용화 선례 창출임. 경제적으로는 소비자의 위조품 식별 용이성 증대로 인한 경제적 손실 감소, 위변조 방지 시장 확대 및 K-brand 이미지 제고에 기여함. 사회적으로는 위조품 시장 축소, 국민 생활 건강 향상 및 기업 브랜드 가치 재고가 기대됨.
구조색
기계적 자극
나노 패턴
위변조 방지
패턴 인식 필름
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024미세 유체 장치, 그 미세 유체 장치의 제조방법, 그 미세 유체 장치를 이용한 미세유체 농도조합 방법 및 그 미세유체 장치를 이용한 세포의 약물반응 확인방법1020240077138
공개2023다중 모드 주름 및 다중 구조색이 발현되는 다중층 구조체, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 위조방지 장치1020230154254
등록2022재료의 표면 물성 패터닝을 통한 주름의 다중 모드 생성과 구조색이 발현되는 다중층 구조체 및 이의 제조방법1020220164469
전체 특허

미세 유체 장치, 그 미세 유체 장치의 제조방법, 그 미세 유체 장치를 이용한 미세유체 농도조합 방법 및 그 미세유체 장치를 이용한 세포의 약물반응 확인방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240077138

다중 모드 주름 및 다중 구조색이 발현되는 다중층 구조체, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 위조방지 장치

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230154254

재료의 표면 물성 패터닝을 통한 주름의 다중 모드 생성과 구조색이 발현되는 다중층 구조체 및 이의 제조방법

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220164469