Smart Electronics & NanoSensor Lab.

재료화학공학과 김동하

스마트 일렉트로닉스 & 나노센서 연구실은 나노구조 반도체 소재를 기반으로 한 첨단 화학 센서 플랫폼 개발에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 재료의 계면 공학 및 표면 활성도 제어를 통해 센서의 감도와 선택성을 극대화하는 데 주력하고 있습니다. 이를 위해 다양한 촉매 및 활성층 설계, 표면 개질 기술을 도입하여 환경, 바이오메디컬, 산업 등 다양한 분야에 적용 가능한 고성능 센서 개발을 목표로 하고 있습니다. 특히, 플래시-열충격 램핑과 같은 혁신적인 합성 기술을 활용하여 단일 원자 촉매, 고엔트로피 합금, 엑스솔루션 촉매 등 기존 합성법으로는 구현이 어려운 첨단 나노소재를 개발하고 있습니다. 이러한 소재들은 센서의 민감도와 내구성을 크게 향상시키며, 에너지 변환, 촉매, 환경 모니터링 등 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 또한, 대기 중에서도 신속하고 효율적으로 합성이 가능하여 산업적 확장성도 뛰어납니다. 금속-유기 골격체(MOFs) 기반의 전자소자 및 분자체거름 응용 연구도 활발히 진행 중입니다. MOF의 높은 구조적 유연성과 화학적 다양성을 바탕으로, 특정 가스에 대한 선택적 감지 및 정밀한 분자체거름이 가능하도록 센서 플랫폼을 설계하고 있습니다. 전기전도성 MOF와의 복합화, DFT 계산 및 분자동역학 시뮬레이션 등 이론적·실험적 연구를 병행하여 센서의 성능 한계를 극복하고 있습니다. 이외에도, 나노섬유 기반의 유연 센서, MEMS 센서 어레이, 웨어러블 스마트 텍스타일 등 차세대 융합 센서 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 실제 환경 및 의료 현장에서의 실용적 활용을 목표로 하며, 사회적·산업적 문제 해결에 기여하고자 합니다. 스마트 일렉트로닉스 & 나노센서 연구실은 재료과학, 화학, 화학공학 등 다양한 학문 분야의 융합적 접근을 통해, 미래 지향적이고 혁신적인 센서 기술 개발에 매진하고 있습니다. 이를 통해 차세대 스마트 센서 플랫폼의 상용화와 관련 산업 발전에 중추적 역할을 수행하고자 합니다.