박막소자 연구실은 최신 박막 공정 기술을 활용하여 다양한 기능성 박막 소재를 개발하고, 이들의 물성을 정밀하게 평가하는 연구를 중점적으로 수행하고 있습니다. 박막 소재는 전자, 에너지, 광학 등 첨단 산업의 핵심 부품으로, 소재의 두께, 결정 구조, 표면 특성 등이 소자의 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 박막의 성장 메커니즘과 공정 조건에 대한 체계적인 연구가 필수적입니다. 본 연구실은 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD), 화학기상증착(CVD), 스퍼터링 등 다양한 박막 증착 기법을 활용하여, 고품질의 박막을 구현하고 있습니다. 특히, 본 연구실은 나노 전자소자 및 에너지 소자(예: 차세대 DRAM 커패시터, 태양전지, 연료전지, 슈퍼커패시터 등)에 적용 가능한 고유전율, 고내구성, 고효율 박막 소재 개발에 주력하고 있습니다. 박막의 미세구조 제어, 계면 공학, 도핑 및 합금화, 박막-기판 간 응력 제어 등 다양한 소재공학적 접근을 통해 소자의 신뢰성과 성능을 극대화하고 있습니다. 또한, 박막의 전기적, 광학적, 기계적 특성 평가를 위한 첨단 분석 장비와 수치해석 기법을 적극적으로 도입하여, 소재의 근본적인 물성 이해와 응용 가능성 평가에 힘쓰고 있습니다. 이러한 연구는 반도체, 디스플레이, 에너지 저장 및 변환, 센서 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 차세대 소자 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 본 연구실의 박막 소재 및 소자 연구는 국내외 학술대회 및 산업계에서 높은 평가를 받고 있으며, 다수의 특허와 기술이전, 산학협력 프로젝트를 통해 실질적인 산업적 파급효과를 창출하고 있습니다.

본 연구실은 첨단 구조재료 및 나노복합재료의 설계, 합성, 미세구조 해석, 그리고 신뢰성 평가에 관한 연구를 폭넓게 수행하고 있습니다. 구조재료는 항공우주, 자동차, 에너지, 바이오 등 다양한 산업에서 핵심적인 역할을 하며, 소재의 결합 구조, 물리적·화학적 특성, 그리고 제조 공정이 제품의 성능과 수명에 결정적인 영향을 미칩니다. 이에 따라, 본 연구실은 금속, 세라믹, 복합재료 등 다양한 신소재의 미세구조 제어와 소재 설계, 제조 공정 최적화, 그리고 극한 환경(고온, 고압, 부식 등)에서의 신뢰성 확보를 위한 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 분말야금, 동결건조, 스파크 플라즈마 소결, 열간 등압 성형 등 첨단 제조 공정을 활용하여, 고강도·고내열·고기능성 구조재료 및 나노복합재료를 개발하고 있습니다. 또한, 소재의 수명 평가를 위한 수치해석적 기법, 비파괴적 역학특성 평가, 피로파괴안전성 데이터 확보 등 신뢰성 기반 설계 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 소재의 실제 산업 적용 시 발생할 수 있는 다양한 문제(균열, 변형, 파손 등)를 사전에 예측하고, 소재의 내구성과 안전성을 극대화하는 데 중요한 역할을 합니다. 더불어, 본 연구실은 나노입자, 나노섬유, 나노코팅 등 나노구조체의 제어 및 복합화 기술을 통해, 기존 소재의 한계를 극복하고 새로운 기능을 부여하는 연구도 병행하고 있습니다. 이와 같은 첨단 구조재료 및 나노복합재료 연구는 미래 산업의 경쟁력 확보와 지속가능한 기술 발전에 핵심적인 기여를 하고 있습니다.

에너지 저장 및 변환 기술은 현대 사회의 지속가능한 발전을 위해 필수적인 분야로, 본 연구실은 리튬이온 배터리, 슈퍼커패시터, 연료전지, 태양전지 등 차세대 에너지 소자에 적용 가능한 나노소재 및 투명 전극 개발에 집중하고 있습니다. 나노소재는 높은 표면적, 우수한 전기적·화학적 반응성, 구조적 다양성 등으로 인해 에너지 소자의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 본 연구실은 전기화학, 물리화학, 재료공학적 접근을 바탕으로, 복합체, 결정구조, 표면 다공성, 형태 제어 등 다양한 나노소재 합성 및 응용 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 리튬이온 배터리, 리튬에어 배터리, 슈퍼커패시터, 연료전지, 전기변색 소자 등 다양한 에너지 저장 및 변환 소자에 최적화된 나노소재를 개발하고, 이들의 전기화학적 특성, 내구성, 효율성 등을 체계적으로 평가하고 있습니다. 또한, 태양전지용 투명 전도성 전극(Transparent Conducting Electrode, TCE) 개발에도 주력하여, 우수한 전기적·광학적 특성을 갖는 박막 전극 소재를 구현하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 고효율, 고신뢰성 에너지 소자 상용화에 중요한 역할을 하고 있습니다. 더불어, 본 연구실은 폐배터리 리사이클링, 친환경 소재 개발 등 지속가능한 에너지 기술에도 관심을 가지고 있으며, 관련 연구를 통해 자원 순환 및 환경 보호에도 기여하고 있습니다. 이와 같은 에너지 소재 및 소자 연구는 국내외 에너지 산업의 혁신과 미래 사회의 에너지 문제 해결에 핵심적인 역할을 담당하고 있습니다.