Needs Lab(세종대학교 나노신소재공학과 최택집 교수 연구실)은 산화물 기반 나노신소재, 전자세라믹스, 강유전체, 그리고 차세대 에너지 및 정보소자 분야에서 세계적인 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 원자층 증착, 펄스 레이저 증착, 스퍼터링 등 첨단 박막 증착 및 나노구조 제어 기술을 바탕으로, 산화물 소재의 결정구조, 계면 특성, 전자구조를 정밀하게 조절하여 다양한 산업 응용에 적합한 맞춤형 소재를 개발하고 있습니다. 특히, 난삭재 가공용 고성능 절삭공구를 위한 산화물 하드코팅막, 광촉매용 나노세라믹 분말, 수소생산용 광/전기화학전지 촉매소재 등 다양한 응용 분야에 맞춘 소재 설계 및 대면적 공정 기술을 확보하고 있습니다. 이를 통해 소재의 내마모성, 기계적 물성, 계면 안정성, 광반응 특성 등을 극대화하여 산업 현장에 즉시 적용 가능한 혁신적인 소재를 개발하고 있습니다. 또한, 강유전체 기반 멤리스터, 터널 접합 메모리, 3차원 시냅스 소자 등 차세대 메모리 및 뉴로모픽 소자 개발에도 중점을 두고 있습니다. 하프늄-지르코늄 산화물 기반 초박막 강유전체의 계면 제어, 비선형성 및 자가정류 특성을 갖는 터널 접합 메모리 소자, 바이오 소재 기반 친환경 멤리스터 등 다양한 소재와 구조를 융합한 혁신적인 소자 설계 및 특성 평가를 수행하고 있습니다. 아울러, 태양광을 이용한 수소 생산, 광촉매, 광전기화학전지 등 차세대 에너지 변환 및 저장 기술을 위한 소재와 소자 개발에도 주력하고 있습니다. 밴드갭 엔지니어링, 계면 제어, 나노구조 설계, 도핑 및 표면 개질 등 다양한 소재공학적 전략을 적용하여, 태양광-수소 변환 효율 향상, 광부식 저감, 전극의 광반응 특성 개선 등 실질적인 성능 향상을 달성하고 있습니다. Needs Lab은 소재 합성 및 소자 제작, 특성 평가, 계면공학, 결함 제어, 도메인 엔지니어링 등 미시적 구조와 전기적 특성의 상관관계 규명에도 집중하고 있습니다. 이를 통해 소자의 신뢰성, 내구성, 에너지 효율을 극대화하고, 차세대 반도체 및 인공지능 시스템, 에너지 인프라 구축에 적용 가능한 원천기술을 확보하고 있습니다. 본 연구실은 산학연 협력 및 다양한 국가·국제 연구과제를 수행하며, 미래 첨단 산업을 선도할 창의적이고 융합적인 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.