시각 및 의료광학 분야는 빛의 특성과 광학 기술을 활용하여 생체 조직의 구조와 기능을 정밀하게 분석하고 진단하는 기술을 개발하는 학문입니다. 본 연구실에서는 공초점 현미경, 이광자 현미경, 광간섭단층촬영(OCT) 등 첨단 광학 이미징 장비의 개발과 응용에 주력하고 있습니다. 이러한 장비들은 세포 단위의 미세 구조를 비침습적으로 관찰할 수 있어, 피부, 혈관, 망막 등 다양한 생체 조직의 실시간 진단과 치료에 활용됩니다. 특히, 다양한 레이저 광원과 광섬유 기술을 접목하여 의료용 광학기기의 성능을 극대화하고 있습니다. 예를 들어, 다방면 조사형 광섬유, 링 렌즈 구조의 광섬유, 번들형 광섬유 프로브 등은 기존의 광학기기보다 더 넓은 범위와 다양한 각도에서 레이저를 조사할 수 있게 하여, 암 치료, 조직 절제, 혈구 분석 등 다양한 의료 현장에 적용되고 있습니다. 또한, 고분자 분산 액정 기반의 가변형 공간 필터와 같은 신기술을 통해 이미징 시스템의 정밀도와 유연성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 의료 영상의 해상도와 정확도를 높이고, 환자 맞춤형 진단 및 치료를 가능하게 하는 데 큰 기여를 하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 광학 기술의 한계를 극복하고, 새로운 의료 진단 및 치료 패러다임을 제시하기 위해 지속적으로 연구를 이어갈 예정입니다.

레이저 가공 및 적층제조 기술은 레이저의 높은 에너지와 정밀한 제어 능력을 활용하여 다양한 재료의 미세 가공과 3차원 구조물의 제작을 가능하게 하는 첨단 공정 기술입니다. 본 연구실에서는 펨토초, 피코초, 나노초 등 다양한 파장의 레이저를 이용한 미세 가공, 금속 및 고분자 소재의 3D 프린팅, 그리고 레이저 기반의 표면 패터닝 및 마이크로렌즈 어레이 제작 등 폭넓은 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 금속 3D 프린팅 공정에서 발생할 수 있는 산화 방지와 분말의 균질화, 고정밀 적층을 위한 레이저 파워 피드백 제어, 그리고 SLS(Selective Laser Sintering) 3D 프린터의 실시간 모니터링을 위한 광간섭단층촬영 시스템 개발 등은 본 연구실의 대표적인 성과입니다. 이러한 기술들은 의료용 임플란트, 정밀 부품, 맞춤형 산업용 부품 등 다양한 분야에 적용되고 있으며, 생산 효율성과 제품 품질을 동시에 향상시키고 있습니다. 또한, 레이저 가공 기술을 활용한 플렉시블 디바이스, 웨어러블 기기, 바이오센서 등 차세대 융합 제품 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 레이저 가공 및 적층제조 기술의 혁신을 통해 스마트 모빌리티, 바이오메디컬, 첨단 제조 산업의 발전에 기여할 것입니다.

의료용 로봇 및 미세조작 시스템 분야는 정밀한 기계적 제어와 첨단 센서 기술을 융합하여, 기존의 수술 및 치료 방법을 혁신적으로 개선하는 것을 목표로 합니다. 본 연구실에서는 미세조작이 가능한 로봇팔, 마이크로 그리핑 시스템, 다안정 구조의 힌지 및 손목 링크 등 다양한 의료용 로봇 플랫폼을 개발하고 있습니다. 이러한 시스템은 복잡한 수술 환경이나 제한된 공간에서 정밀한 조작이 필요할 때 큰 장점을 발휘합니다. 특히, 맞춤형 손목링크와 소형 벤딩 매니퓰레이터, 교체 가능한 소형 그리퍼 등은 다양한 형태의 소형 부품이나 조직을 안전하고 효율적으로 다룰 수 있게 하여, 공장 자동화뿐만 아니라 의료 현장에서도 널리 활용될 수 있습니다. 또한, 탄성 구조의 교차 결합을 통한 다안정 구조 설계는 로봇의 유연성과 안정성을 동시에 확보할 수 있는 혁신적인 접근법으로, 다양한 각도와 변형을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이러한 연구는 정밀 수술, 미세조직 조작, 바이오 샘플링 등 의료 분야의 다양한 응용에 직접적으로 기여하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 의료용 로봇과 미세조작 시스템의 고도화를 통해 환자 안전성과 치료 효율성을 극대화하는 데 앞장설 것입니다.