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강철웅 연구실
제주대학교 기계시스템공학과
강철웅 교수
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강철웅 연구실

제주대학교 기계시스템공학과 강철웅 교수

강철웅 연구실은 기계시스템공학을 기반으로 메카트로닉스, 지능형 로봇 및 이동체 제어, 해양 무인계측과 위치추적 시스템, 그리고 기능성 나노소재와 센서의 바이오메디컬 응용까지 아우르는 융합 연구를 수행하며, 실제 현장 문제 해결을 위한 하드웨어 설계·센서 융합·제어 알고리즘 개발에 강점을 지닌 연구실이다.

대표 연구 분야
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메카트로닉스 기반 지능형 로봇 및 이동체 시스템
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
인용수 8
·
2024
Functionalization of niobium nitrogen-doped titanium dioxide (TiO2) nanoparticles with ethanolic extracts of Mentha arvensis
Muhammad Awais Farooqi, Hafiz Muhammad Umer Farooqi, Theophilus Bhatti, Ghayas Uddin Siddiqui, Farzana Kausar, Chul Ung Kang
IF 4.5
Discover Nano
Titanium dioxide (TiO<sub>2</sub>) nanoparticles have gained significant attention due to their wide-ranging applications. This research explores an approach to functionalize Niobium Nitrogen Titanium Dioxide nanoparticles (Nb-N-TiO<sub>2</sub> NPs) with Mentha arvensis ethanolic leaf extracts. This functionalization allows doped NPs to interact with the bioactive compounds in extracts, synergizing their antioxidant activity. While previous studies have investigated the antioxidant properties of TiO<sub>2</sub> NPs synthesized using ethanolic extracts of Mentha arvensis, limited research has focused on evaluating the antioxidant potential of doped nanoparticles functionalized with plant extracts. The characterization analyses are employed by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and Ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy to evaluate these functionalized doped nanoparticles thoroughly. Subsequently, the antioxidant capabilities through the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and ferric-reducing antioxidant power (FRAP) assays have been assessed. Within functionalized Nb-N-TiO<sub>2</sub>, the FTIR has a distinctive peak at 2350, 2010, 1312, 1212, and 1010 cm<sup>-1</sup> with decreased transmittance associated with vibrations linked to the Nb-N bond. SEM revealed a triangular aggregation pattern, 500 nm to 2 µm of functionalized Nb-N-TiO<sub>2</sub> NPs. Functionalized doped Nb-N-TiO<sub>2</sub> NPs at 500 µg mL<sup>-1</sup> exhibited particularly robust antioxidant activity, achieving an impressive 79% efficacy at DPPH assessment; meanwhile, ferric reduction efficiency of functionalized doped Nb-N-TiO<sub>2</sub> showed maximum 72.16%. In conclusion, doped Nb-N-TiO<sub>2</sub> NPs exhibit significantly enhanced antioxidant properties when functionalized with Mentha arvensis ethanolic extract compared to pure Nb-N-TiO<sub>2</sub> manifested that doped Nb-N-TiO<sub>2</sub> have broad promising endeavors for various biomedicine applications.
https://doi.org/10.1186/s11671-024-04011-x
Surface modification
Niobium
Mentha arvensis
Titanium dioxide
Titanium
Nanoparticle
Doping
Chemistry
Materials science
Nanotechnology
2
article
|
gold
·
인용수 27
·
2024
Eco-friendly synthesis of bioactive silver nanoparticles from black roasted gram (Cicer arietinum) for biomedical applications
Muhammad Awais Farooqi, Sungmin Bae, Sehui Kim, Sung-Eun Bae, Farzana Kausar, Hafiz Muhammad Umer Farooqi, Chang Gu Hyun, Chul Ung Kang
IF 3.9
Scientific Reports
Green synthesis leverages biological resources such as plant extracts to produce cost-effectively and environmentally friendly NPs. In our study, silver nanoparticles (AgNPs) are biosynthesized using blank roasted grams (Cicer arietinum) as reducing agents. CA-AgNPs were characterized by a characteristic surface plasmon resonance (SPR) peak at 224 nm in the UV-Vis spectrum. FTIR analysis revealed functional groups with O-H stretching at 3410 cm<sup>-1</sup>, C-H stretching at 2922 cm<sup>-1</sup>, and C=O stretching at 1635 cm<sup>-1</sup>. XRD patterns exhibited sharp peaks at 33.2°, 38.4°, 55.7°, and 66.6°, confirming high crystallinity. Morphological analysis through FESEM indicated spherical CA-AgNPs averaging 500 nm in size, with EDS revealing Ag at 97.51% by weight. Antimicrobial assays showed zones of inhibition of 14 mm against Candida albicans, 18 mm against Escherichia coli., and 12 mm against Propionibacterium acnes. The total phenolic content of CA-AgNPs was 26.17 ± 13.54 mg GAE/g, significantly higher than the 11.85 ± 9.57 mg GAE/g in CA extract. The ABTS assay confirmed the antioxidant potential with a lower IC<sub>50</sub> value of 1.73 ± 0.41 µg/mL, indicating enhanced radical scavenging activity. Anti-melanogenesis was validated through tyrosinase, showing inhibition rates of 97.97% at the highest concentrations. The anti-inflammatory was evaluated by western blot, which showed decreased expression of iNOS and COX-2. This study demonstrates the green synthesis of CA-AgNPs and its potential biomedical applications. The results of this study demonstrate that biosynthesized CA-AgNPs have key biological applications.
https://doi.org/10.1038/s41598-024-72356-5
Gram
Silver nanoparticle
Environmentally friendly
Biotechnology
Nanoparticle
Biology
Nanotechnology
Materials science
Bacteria
Ecology
3
review
|
gold
·
인용수 14
·
2023
Focused Ultrasound, an Emerging Tool for Atherosclerosis Treatment: A Comprehensive Review
Cynthia Imtiaz, Muhammad Awais Farooqi, Theophilus Bhatti, Jooho Lee, Ramsha Moin, Chul Ung Kang, Hafiz Muhammad Umer Farooqi
IF 3.4
Life
Focused ultrasound (FUS) has emerged as a promising noninvasive therapeutic modality for treating atherosclerotic arterial disease. High-intensity focused ultrasound (HIFU), a noninvasive and precise modality that generates high temperatures at specific target sites within tissues, has shown promising results in reducing plaque burden and improving vascular function. While low-intensity focused ultrasound (LIFU) operates at lower energy levels, promoting mild hyperthermia and stimulating tissue repair processes. This review article provides an overview of the current state of HIFU and LIFU in treating atherosclerosis. It focuses primarily on the therapeutic potential of HIFU due to its higher penetration and ability to achieve atheroma disruption. The review summarizes findings from animal models and human trials, covering the effects of FUS on arterial plaque and arterial wall thrombolysis in carotid, coronary and peripheral arteries. This review also highlights the potential benefits of focused ultrasound, including its noninvasiveness, precise targeting, and real-time monitoring capabilities, making it an attractive approach for the treatment of atherosclerosis and emphasizes the need for further investigations to optimize FUS parameters and advance its clinical application in managing atherosclerotic arterial disease.
https://doi.org/10.3390/life13081783
Medicine
High-intensity focused ultrasound
Ultrasound
Focused ultrasound
Ultrasound energy
Atheroma
Arterial wall
Therapeutic ultrasound
Intravascular ultrasound
Thrombolysis
정부 과제
32
과제 전체보기
1
2025년 4월-2034년 2월
|505,000,000
이공계 연구생활장려금 지원 사업
ㅇ 이공계 대학원생에게 기준금액 보장을 기반으로 한 안정적 연구생활 지원체계를 확립하여 연구,학업에 전념할 수 있는 환경을 조성하고, 연구성과 창출 및 우수연구인력 양성에 기여하고자 한다. 이에 따라 다음과 같이 단기(1~3년), 중기(4~6년), 장기(7~9년) 단계별 목표를 설정한다. - 단기목표 (도입기, 1~3년차, 연구생활장려금 지원체계 ...
이공계
한국형 스타이펜드
이공계 연구생활장려금
2
주관|
2020년 4월-2021년 12월
|245,000,000
스마트 모빌리티 우도 TaaS(Tour as a Service) 실증화 구축
본 과제는 제주 우도 지역의 관광객을 위해 다양한 교통수단을 통합하여 편리하게 이용할 수 있도록 하는 스마트 모빌리티 서비스, 즉 TaaS(Tour as a Service) 시스템을 구축하는 연구임. 연구 목표는 여행객에게 우도 특성을 고려한 맞춤형 교통수단을 제공하고, 다양한 교통수단의 끊김 없는 연결성과 접근 용이성을 확보하며, 이용 비용을 일괄 지불할 수 있는 결제 서비스를 제공하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 우도 실시간 교통 및 이동수단 정보 수집 기술 개발, TaaS 서비스를 위한 최적 경로 제공 기술 개발(빅데이터 분석, 최적경로 알고리즘, 실시간 배차 기술 포함)임. 또한, 수요응답형 교통서비스(DRT) 운영 및 비접촉식(QR) 예약/결제/정산 시스템 개발을 통한 TaaS 서비스 실증 구현, 그리고 순환버스 탑승인원 카운팅 및 날씨 예보 기능 구현을 포함함. 기대 효과는 이용 편의성 증대 및 이동시간 절감으로 이용자 만족도를 높이고, 운영 효율성 증대 및 수익 증가에 기여함. 사회적으로는 새로운 모빌리티 관광 서비스 창출, 환경 공해 감소, 그리고 이동 패턴 빅데이터 수집 및 활용 기반 마련에 크게 기여할 것으로 전망됨.
단위 알고리즘
모빌리티
센서
퍼스널이동수단
플랫폼
3
주관|
2020년 4월-2021년 12월
|245,000,000
스마트 모빌리티 우도 TaaS(Tour as a Service) 실증화 구축
본 과제는 제주 우도 지역의 관광객들에게 최적화된 여행 경험을 제공하기 위해 다양한 교통수단을 통합하여 하나의 서비스처럼 이용할 수 있는 스마트 모빌리티 TaaS(Tour as a Service) 시스템을 실제 환경에 구축하는 연구임. 연구 목표는 여행객의 위치, 거리, 요금, 선호도 등 우도의 특성 상황을 고려한 맞춤형 교통수단을 제공하는 데 있음. 또한, 우도 내 다양한 교통수단의 끊김 없는 연결성과 접근 용이성을 확보하고, TaaS 이용 비용을 일괄 지불할 수 있는 결제 서비스를 제공하는 것임. 핵심 연구 내용은 우도의 실시간 대중교통 현황 및 퍼스널 이동수단 정보를 수집하는 기술을 개발하는 것임. 이와 함께 여행객 맞춤형 빅데이터 분석 및 최적 경로 알고리즘, 수요응답형 교통수단 운영을 위한 실시간 배차 기술 개발을 포함함. 또한, 수요응답형 교통서비스(DRT) 운영 시스템, 비접촉식(QR) 예약 및 티켓 발행, 지불, 정산 시스템을 개발하고, 이동 정보 및 운행 정보 연계 이용자 시스템을 구현하는 것임. 추가적으로 우도 순환버스 탑승인원 카운팅 및 날씨 예보 시스템을 구축함. 기대 효과는 이용자 측면에서 단일 앱을 통한 실시간 예약, 이동, 결제 서비스 제공으로 편의성이 증대되고, 최적 경로 선택 및 이동성 향상으로 이동 시간이 절감되는 것임. 운영자 측면에서는 실시간 정보 교환을 통한 유연한 서비스 제공 및 회원제/패키지 서비스 참여로 이용 수익이 증가할 것으로 전망됨. 사회적 측면에서는 새로운 모빌리티 관광 서비스 창출 및 교통시장 확대, 친환경 이동수단 제공으로 환경 공해 감소, 그리고 서비스 이용자의 이동 패턴 등 빅데이터 수집 및 관리에 기여할 것으로 예상됨.
모빌리티
퍼스널이동수단
단위 알고리즘
플랫폼
센서
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2016휴대용 인명구조 장치, 이를 이용한 위치추적시스템 및 위치추적방법1020160021453
거절2016스마트 도어락 시스템 및 동작 방법1020160015340
등록2014가로등용 태양전지모듈 지지구조체1020140017872-
전체 특허

휴대용 인명구조 장치, 이를 이용한 위치추적시스템 및 위치추적방법

상태
등록
출원연도
2016
출원번호
1020160021453

스마트 도어락 시스템 및 동작 방법

상태
거절
출원연도
2016
출원번호
1020160015340

가로등용 태양전지모듈 지지구조체

상태
등록
출원연도
2014
출원번호
1020140017872