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이동원 연구실
전남대학교 기계공학부
이동원 교수
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이동원 연구실

전남대학교 기계공학부 이동원 교수

이동원 연구실은 MEMS·나노공정 기반의 센서 및 마이크로시스템 기술을 바탕으로 심근세포 분석용 바이오플랫폼, 약물심장독성 스크리닝, 스마트 스텐트와 이식형 무선 압력센서, 마찰전기·압전 나노발전기 등 바이오메디컬과 자가전원 센서 응용을 아우르는 융합 연구를 수행하며, 미세가공·기능성 소재·무선센싱을 결합해 차세대 정밀의료 및 스마트 센서 기술을 개발하고 있다.

대표 연구 분야
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MEMS 기반 심근세포 분석 및 약물심장독성 스크리닝 플랫폼 thumbnail
MEMS 기반 심근세포 분석 및 약물심장독성 스크리닝 플랫폼
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
인용수 10
·
2024
The PolyCraft Polymer–Metal Hybrid Smart Stent System: The Future of Cardiovascular Blood Pressure Management
Lei Wang, Nomin‐Erdene Oyunbaatar, Yun‐Jin Jeong, Heonzoo Lee, Yonggwan Won, In‐Seok Jeong, Mukhammad Kayumov, Francis O. Obiweluozor, Dong‐Su Kim, Dong‐Weon Lee
IF 19
Advanced Functional Materials
Abstract To address the complication of in‐stent restenosis that occurs with traditional stent treatments, this study proposes an innovative hybrid smart stent‐based medical system. This approach allows to overcome the limitations of existing bare metal or polymer‐based smart stents, which interfere with radio frequency signals, less deformability, or do not provide adequate radial support, respectively. The proposed hybrid stent, which uses a Co/Cr–polycaprolactone (PCL)–Co/Cr configuration connected by a unique dual inverted Y‐type connector for metal–polymer integration is integrated with a LC wireless pressure sensor fabricated through a semiconductor process. The fabricated hybrid stent made by laser machining and custom‐made 3D printing, offers excellent properties such as radial strength (0.125 N/mm) and flexibility (2 N mm 2 ) and provides intravascular information to the outside through the integrated sensor without signal degradation. After basic experiments using a phantom, animal experiments are conducted by combining the fabricated sensor with artificial blood vessel, and the results measured by the external antenna system are consistent with the results of a commercial reference sensor. The proposed wireless sensor‐based smart stents and artificial blood vessels aim to gather diverse patient health data for integration with artificial intelligence, laying the groundwork for next‐generation medical innovation.
https://doi.org/10.1002/adfm.202408022
Materials science
Stent
Pressure sensor
Wireless sensor network
Restenosis
Biomedical engineering
Computer science
Mechanical engineering
Surgery
2
article
|
bronze
·
인용수 31
·
2023
Giant Energy Harvesting via Maxwell Displacement Current Enhancement Using Metal Sheet Interspaced Hetero‐Layer Structured Piezo‐Composite Nanofiber Device
Biswajit Mahanty, Sujoy Kumar Ghosh, Prasad Gajula, Arunkumar Shanmugasundaram, Dong‐Weon Lee
IF 19
Advanced Functional Materials
Abstract The limited performance of piezoelectric nanogenerators (PENGs) has hindered their practical applications in self‐powered electronics. To address these limitations, this study presents a new design of a PENG that incorporates hetero‐layer structured piezo‐composite nanofibers with interspaced metal sheets. The hetero‐layer structure consists of alternating layers of ferroelectric barium titanate (BT) nanoparticles interfaced with poly(vinylidene fluoride‐co‐trifluoroethylene) (P(VDF‐TrFE)) composite nanofibers (P(VDF‐TrFE)/BT), and conductive graphite nano‐sheets (GNS)‐embedded P(VDF‐TrFE) composite nanofibers (P(VDF‐TrFE)/GNS) mats. The inclusion of interspaced metal sheets in the device configuration enhances the stress concentration effect, thereby effectively distributing the applied mechanical vibrations. Simultaneously, the P(VDF‐TrFE)/BT composite nanofibers improve the piezoelectric coefficient (187.86 pC N −1 ), while the P(VDF‐TrFE)/GNS composite nanofibers reduce the internal impedance of the device. These combined enhancements result in an increased Maxwell displacement current and power output. Consequently, the hetero‐layer structured PENG exhibits an impressive open circuit voltage ( V oc ) output of 350 V, a short circuit current ( I sc ) output of 6 µA, and a power output of 3.62 W m −2 . Moreover, the developed PENG demonstrates extraordinary energy harvesting performance under harsh vibrations caused by human musculoskeletal movements, as well as subtle vibrations from heart pulses, emotional changes, and speech recognition. Additionally, the PENG shows its potential use in wearable self‐powered wireless e‐health systems.
https://doi.org/10.1002/adfm.202307723
Materials science
Nanofiber
Composite number
Piezoelectricity
Composite material
Barium titanate
Energy harvesting
Graphite
Optoelectronics
Nanotechnology
3
article
|
인용수 100
·
2023
Investigated a PLL surface-modified Nylon 11 electrospun as a highly tribo-positive frictional layer to enhance output performance of triboelectric nanogenerators and self-powered wearable sensors
Prasad Gajula, Sontyana Adonijah Graham, Jae Su Yu, Hongdoo Kim, Dong‐Weon Lee
IF 17.1
Nano Energy
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108178
Triboelectric effect
Nanogenerator
Materials science
Surface modification
Nanotechnology
Surface roughness
Layer (electronics)
Composite material
Optoelectronics
Chemical engineering
정부 과제
67
과제 전체보기
1
주관|
2023년 3월-2023년 6월
|30,000,000
인공지능 반도체 기반 혁신 디지털 의료 학연 플랫폼 구축
■ 디지털 혁신공유 대학사업 및 소프트웨어 교육사업(전남대), K-digital 사업(GIST) 등과 연계한 초광역 협력 기반 인재 육성 프로그램 고도화: 광주지역 주력산업인 디지털 생체의료와 인공지능, 반도체, 광융합 분야 인재 양성을 위한 지역형 인재 Pool 공유, 프로그램 고도화, 개별 현장 실무경험 공유 ■ 지역 산업 인력 수요에 대응하기 위한 기업 맞춤형 전문 기술인과 고급 인력양성 환경 구축: 지역 기업 수요분석, 지자체 협의회 운영 및 인적 자원 공유 체계 ■ 융복합 인프라 및 다양한 교육, 프로그램을 활용한 융합 인재(력)양성: 학위 및 직급별 전문 인력 양성 교육 추진 ■ 융복합 인재(력) 양성 프로그램 기획 - Stanford Biodesign Program: 의학(바이오) 전공자와 공학 전공자가 서로 매칭되어 함께 생활하고 공동연구를 수행하며 지역 내 의료 및 병원 시설 내 미충족 수요를 발굴하는 참여형 교육 (현재 국내에 미도입 상태로, 도입 시 국내 최초 Biodesign school 운영 가능) - 산학연병 연계 교육 선도모델: 산학연병 간 오픈형 온라인 교육을 도입하여 각 기관별 기술 및 교육 자원을 공유하고, 자격 테스트 시험 등을 통한 자격증 지급 및 인센티브 제공. 이를 통한 교육의 활성화를 유도하고 융복합 인재(력)로의 발전을 도모 ■ 분산된 물리적 설비, 인력, 기술 IP를 아우르는 종합 인프라 공유 플랫폼 구축: 온라인 연구지원정보시스템(Zenus, Nas synology, Toolbox 등)을 통해 각 기관에서 보유 중인 장비와 시설, 역량을 공유함으로써 연구 활동 간의 제한 및 애로사항을 해소하고 공백 영역을 보완 ■ 학연 융합연구를 통한 기술 고도화: 기관 간 유기적 협업 관계를 활용하여 공동연구 환경 구축 및 진일보한 연구성과 달성 ■ 광주 지역 기업 수요 맞춤형 기술개발을 통한 산학연 협력 강화: 산학연 협력 성장모델 확산을 위한 기업가형 대학 전환 목적 ■ 인공지능 반도체-디지털 헬스케어 전문기업 유치 및 MOU 체결 확대: 인공지능 반도체(NEPES, SEMES, SAPEON) 연계 기업의 인프라와 고급 전문인력을 지역으로 유입 및 MOU 체결 ■ 합작투자(Joint Venture) 기업 설립 및 특허 프로그램 벤치마킹: 창업/벤처 기업 신규 설립을 통해 공동 IP 등을 활용하여 기술 창업 촉진: 주관/참여 기관의 협력 결과로 산출된 기술에 대해 합작투자를 진행하여 기술이전 및 창업을 동시에 달성
인공지능
바이오센서
디지털 헬스케어
웨어러블기기
반도체 소자
2
2023년 3월-2026년 12월
|3,961,340,000
바이오인터페이싱 인체이식형 생체흡수성 의료기기 실증기반구축
바이오인터페이싱 기반 인체이식형 생체흡수성 의료기기 실증기반구축으로 국내 첨단의료기기의 글로벌 기술경쟁력 확보
의료기기
바이오인터페이싱
생체흡수성임플란트
의료용임프란트
3
2023년 3월-2026년 12월
|6,251,340,000
바이오인터페이싱 인체이식형 생체흡수성 의료기기 실증기반구축
바이오인터페이싱 기반 인체이식형 생체흡수성 의료기기 실증기반구축으로 국내 첨단의료기기의 글로벌 기술경쟁력 확보
의료기기
바이오인터페이싱
생체흡수성임플란트
의료용임프란트
실증
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2023무선 압력 센서가 구비된 금속-폴리머 하이브리드 스텐트 및 이의 제조방법1020230196418
등록2022전도성 나노패턴을 구비하여 세포의 정렬, 성숙도, 접착성 및 연결성이 향상된 폴리머 기판 및 이의 제조 방법1020220100721
등록2021전자빔 펄스를 이용한 발수성 스텐트의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 발수성 스텐트1020210110963
전체 특허

무선 압력 센서가 구비된 금속-폴리머 하이브리드 스텐트 및 이의 제조방법

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230196418

전도성 나노패턴을 구비하여 세포의 정렬, 성숙도, 접착성 및 연결성이 향상된 폴리머 기판 및 이의 제조 방법

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220100721

전자빔 펄스를 이용한 발수성 스텐트의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 발수성 스텐트

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210110963