bipp-lab
IT융합공학과 정성준
bipp-lab 연구실은 유연 전자소자, 바이오센서, 조직공학, 디지털 프린팅 등 첨단 융합기술을 기반으로 미래형 소재 및 소자 개발에 앞장서고 있습니다. 본 연구실은 신소재공학과 IT융합공학의 경계를 넘나들며, ICT, NT, BT 등 다양한 분야의 기술을 통합하여 혁신적인 연구 성과를 창출하고 있습니다.
특히, 유연성과 신축성을 갖춘 반도체 및 전자소자 개발을 통해 차세대 웨어러블 기기, 롤러블·폴더블 디스플레이, 인공 피부 등 미래형 스마트 디바이스 구현에 중추적인 역할을 하고 있습니다. 3차원 반도체 소자 기반의 다기능 센서 어레이, 무선 전력 전송 기술 등은 로봇공학, 헬스케어, 스마트 환경 등 다양한 산업 분야에서 실질적인 응용 가능성을 보여주고 있습니다.
바이오센서 및 바이오프린팅 분야에서는 유기 전기화학 트랜지스터, 잉크젯 인쇄 공정, 3D 바이오프린팅 기술을 접목하여, 체내 삽입형 및 웨어러블 바이오센서, 인공 조직 및 장기 모델, 세포 반창고 등 혁신적인 바이오·의료기술을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 신약 개발, 질병 진단, 재생의학 등 의료 산업의 패러다임 전환에 크게 기여하고 있습니다.
또한, 디지털 프린팅과 미세유변학 연구를 통해 기능성 잉크의 유변학적 특성 분석, 인공지능 기반 공정 최적화, 고성능 인쇄전자 소자 대량 생산 등 소재·소자 공정의 혁신을 선도하고 있습니다. 다양한 국제 저널 논문, 특허, 학회 발표 등에서 탁월한 연구 성과를 인정받고 있으며, 다수의 수상 경력과 산학협력 경험을 바탕으로 국내외 연구 네트워크를 확장하고 있습니다.
bipp-lab은 앞으로도 융합적 사고와 첨단 기술력을 바탕으로, 인류의 삶의 질 향상과 미래 사회의 혁신을 이끄는 연구실로 성장해 나갈 것입니다.
Biosensor
Inkjet printing of weakly elastic polymer solution
Biosensors
유연 전자소자 및 플렉시블 반도체
유연 전자소자와 플렉시블 반도체는 기존의 딱딱한 실리콘 기반 전자기기와 달리, 구부리거나 늘려도 성능 저하 없이 작동할 수 있는 혁신적인 기술입니다. 본 연구실에서는 유기물, 2차원 소재 등 다양한 신소재를 활용하여 유연성과 신축성을 동시에 갖춘 반도체 소자 및 회로를 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 스마트폰, 스마트워치, 웨어러블 기기 등 차세대 전자제품에 적용되어 사용자의 편의성과 기기의 내구성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
특히, 인쇄 공정 기반의 플렉시블 반도체 개발에 집중하여, 롤러블, 폴더블 디스플레이, 착용형 컴퓨터 등 새로운 형태의 전자기기 구현을 목표로 하고 있습니다. 최근에는 3차원 반도체 소자 기반의 다기능 센서 어레이를 개발하여, 온도와 압력 등 다양한 물리적 신호를 동시에 감지할 수 있는 인공 피부 및 로봇팔 응용 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 연구는 전자기기의 경량화, 유연화, 그리고 인간 친화적 인터페이스 구현에 중요한 역할을 합니다.
더불어, 웨어러블 기기에 무선 전력 전송 기술을 접목하여, 사용자의 활동성을 극대화하고, 에너지 효율적인 전자기기 개발에도 기여하고 있습니다. 본 연구실의 유연 전자소자 및 플렉시블 반도체 연구는 미래 지향적 스마트 디바이스, 헬스케어, 로봇공학 등 다양한 분야에서 혁신을 이끌고 있습니다.
바이오센서 및 바이오프린팅 기반 조직공학
바이오센서와 바이오프린팅 기술은 생체 신호의 정밀한 측정과 인체 조직의 재생 및 복원을 위한 핵심 융합기술입니다. 본 연구실에서는 유기 전기화학 트랜지스터와 잉크젯 인쇄 공정을 통합하여, 체내 삽입형 및 웨어러블 바이오센서 개발에 주력하고 있습니다. 이러한 바이오센서는 생체 적합성을 갖추고 있어, 환자의 건강 상태를 실시간으로 모니터링하고, 질병 진단 및 치료에 활용될 수 있습니다.
조직공학 및 바이오프린팅 분야에서는 3D 바이오프린팅 기술을 이용해 인공 피부, 폐, 방광 등 다양한 체외 조직 모델을 제작하고 있습니다. 이들 모델은 신약 개발, 독성 평가, 질병 모델링 등에서 동물 실험을 대체할 수 있는 혁신적인 플랫폼으로 주목받고 있습니다. 또한, 맞춤형 세포 스티커(세포 반창고) 기술을 개발하여, 복잡한 상처 부위에 세포를 정밀하게 이식함으로써 재생 의료 분야의 새로운 치료법을 제시하고 있습니다.
최근에는 고해상도 뇌 신호 증폭 센서, 3D 인공 폐 모델 등 다양한 바이오전자 및 조직공학 융합 연구를 통해, 정밀 의료와 재생의학의 미래를 선도하고 있습니다. 이러한 연구는 환자 맞춤형 치료, 신약 개발, 질병 조기 진단 등 의료 산업 전반에 걸쳐 큰 파급효과를 기대할 수 있습니다.
디지털 프린팅 및 미세유변학 기반 소재·소자 공정 혁신
디지털 프린팅 기술은 4차 산업혁명의 핵심 동력으로, 전자, 바이오, 의료, 항공 등 다양한 산업 분야에서 혁신적인 제조 방식을 가능하게 합니다. 본 연구실은 ICT, NT, BT 등 첨단 융합기술과 디지털 프린팅을 결합하여, 플렉시블 디스플레이, 바이오센서, 3차원 인공장기 등 미래형 제품의 설계와 제작을 선도하고 있습니다. 디지털 프린팅은 생산 단위의 디지털화와 연결성을 극대화하여, 제조업의 민주화와 맞춤형 생산 시대를 열고 있습니다.
또한, 미세유변학 및 미세유동 연구를 통해, 고분자, 나노입자, 세포 등 다양한 기능성 잉크의 유변학적 특성을 분석하고, 인공지능 기법을 활용한 새로운 공정 최적화 방법을 개발하고 있습니다. 잉크 내 입자의 미세 유동과 건조 과정의 제어는 최종 소자의 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 본 연구실은 진공 환경, 건조 조건 등 다양한 변수에 따른 미세유동 원리를 체계적으로 규명하고 있습니다.
이러한 연구는 고성능 유기 트랜지스터, OLED, 센서 등 다양한 인쇄전자 소자의 대량 생산과 품질 향상에 기여하며, 나아가 친환경적이고 에너지 효율적인 첨단 제조 공정의 발전을 이끌고 있습니다. 디지털 프린팅과 미세유변학의 융합은 차세대 소재·소자 공정의 패러다임을 변화시키고 있습니다.
1
Reinforcement Learning-Based Dynamic Optimization of Driving Waveforms for Inkjet Printing of Viscoelastic Fluids
S. Kim, M. Cho, S. Jung*
Langmuir, 2025
2
Strategic Direct Printing for High-Performance and Uniform Organic Thin-Film Transistor Arrays.
G. Ryu, Y. Jo, S. Kim, C. B. Nielsen, W. Kim, S. Jung*
Advanced Materials Technologies, 2025
3
Evaluation of a bioprinted 3D airway tissue model for toxicity testing of nanomaterials; Pathway to integration into a tiered testing strategy for hazard assessment to support safety-by-design.
Y. Lee, K. McAllister, H.-R. Lee, S. Jung *, F. Murphy
Nano Today, 2025
