프린티드 일렉트로닉스는 전자소자를 저비용, 대면적으로 구현할 수 있는 차세대 제조기술로 주목받고 있습니다. 본 연구실은 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅 등 다양한 프린팅 공정에 최적화된 금속 나노잉크(구리, 은, 금 등) 및 복합 잉크 소재의 합성 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 금속 나노입자의 크기, 분산성, 표면 개질 및 저온 소결 특성 제어를 통해 유연기판, 투명기판 등 다양한 기판 위에 고전도성, 고접착성의 전극 패턴을 구현하는 연구를 선도하고 있습니다. 이러한 소재 개발은 전극의 미세패턴화, 저온 소결, 표면 개질(플라즈마, 실란 커플링 등)과 연계되어, 플렉서블 디스플레이, 웨어러블 센서, 투명 전극, RFID, IoT용 전자소자 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있습니다. 최근에는 레이저, 펄스광, 마이크로웨이브, 화학적 소결 등 다양한 저온 소결법을 도입하여, 플라스틱, 종이 등 열에 약한 기판에서도 우수한 전기적 특성을 확보할 수 있도록 연구를 확장하고 있습니다. 본 연구실의 프린티드 일렉트로닉스 연구는 소재 합성-공정-소자 응용까지 전주기적 연구를 수행하며, 산업 현장에서 요구하는 대면적, 저비용, 고성능 전자소자 제조의 핵심 원천기술을 확보하고 있습니다.

본 연구실은 세라믹, 금속, 고분자 복합체의 나노구조 제어를 통한 기능성 소재 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 1차원/2차원 나노구조(나노와이어, 나노튜브, 나노시트 등)와 고분자, 세라믹, 금속의 복합화를 통해 열전도, 전기전도, 자기적 특성, 촉매 활성, 센서 감도 등 다양한 물성을 극대화하는 연구를 진행하고 있습니다. 예를 들어, 육방정계 질화붕소(h-BN), 그래핀, 탄소나노튜브, 금속산화물 등 다양한 나노필러를 고분자 매트릭스에 배향·분산시켜, 고방열, 고절연, 고기계적 특성을 동시에 갖는 복합재료를 개발하고 있습니다. 이와 함께, 나노구조 기반의 가스센서, 바이오센서, 열화학센서 등 차세대 센서 소재 및 소자 개발도 활발히 이루어지고 있습니다. 예를 들어, Pt/그래핀 촉매, 텔루륨 나노와이어, 금속산화물 나노입자 등 다양한 나노소재를 활용하여 수소, 일산화탄소, 황화수소, 포도당 등 다양한 화학·생체분자를 고감도·고선택적으로 검출할 수 있는 센서 플랫폼을 구축하고 있습니다. 또한, 전기방사, 전기화학적 증착, 갈바닉 치환, 플라즈마 처리 등 다양한 나노구조 합성 및 표면개질 기술을 융합하여, 센서의 감도, 응답속도, 내구성을 극대화하고 있습니다. 이러한 연구는 에너지, 환경, 바이오, 반도체 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고기능성 센서 및 복합소재의 실용화에 기여하고 있으며, 다수의 특허 및 기술이전, 산학협력 과제를 통해 산업적 파급력을 확대하고 있습니다.