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Cho Research Group

포항공과대학교 화학공학과

조길원 교수

Organic Transistors

Organic Photovoltaics

Flexible Sensors

Cho Research Group

화학공학과 조길원

조길원 교수 연구실은 고분자 표면 및 계면 공학, 유기 전자소자, 신축성 소프트 일렉트로닉스, 차세대 에너지 소자 등 다양한 첨단 융합 분야를 선도하는 세계적 연구실입니다. 본 연구실은 고분자 및 유기 소재의 표면·계면 특성 제어를 기반으로, 유기 트랜지스터, 태양전지, 전자피부, 신축성 센서 등 혁신적인 소프트 일렉트로닉스 소자 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 고분자 표면 및 계면의 구조·에너지·화학적 특성을 정밀하게 분석하고, 자가조립 단분자막, 계면공학, 나노구조 제어 등 첨단 공정기술을 활용하여 소자의 성능과 내구성을 극대화합니다. 유기 반도체, 2차원 소재, 은나노와이어, 그래핀 등 다양한 신소재를 활용한 신축성·투명 전극 및 활성층 개발을 통해, 외부 변형에도 안정적으로 동작하는 차세대 웨어러블 디바이스와 인체 부착형 센서, 로봇용 전자피부 등 미래형 전자소자를 구현하고 있습니다. 또한, 고효율 유기 및 페로브스카이트 태양전지, 유기 열전소자 등 차세대 에너지 변환 소자 연구도 활발히 진행 중입니다. 활성층의 미세구조 제어, 계면 에너지 정렬, 전하 수송 특성 향상 등 소자 효율 극대화를 위한 다각적인 연구를 수행하며, 친환경·저비용·대면적 생산이 가능한 에너지 소자 개발에 기여하고 있습니다. 스마트 표면, 젖음성 제어, 생체모사 접착 등 자연모사 기반의 기능성 표면 연구도 본 연구실의 중요한 축입니다. 외부 자극에 따라 젖음성이 가변되는 스마트 표면, 초발수·초친수 표면, 생체모사 접착 소재 등은 바이오센서, 마이크로플루이딕스, 환경·에너지 소재 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있습니다. 이처럼 조길원 교수 연구실은 소재 설계, 계면공학, 나노구조 제어, 소프트 일렉트로닉스, 에너지 소자, 스마트 표면 등 다양한 융합 연구를 통해, 미래 사회를 선도할 혁신 기술을 창출하고 있습니다. 국내외 유수의 학술지 논문, 특허, 산학협력, 정부과제 등에서 탁월한 성과를 지속적으로 내고 있으며, 차세대 융합소재 및 소프트 일렉트로닉스 분야의 글로벌 리더로 자리매김하고 있습니다.

Organic Transistors
Organic Photovoltaics
Flexible Sensors
고분자 표면 및 계면 공학
고분자 표면 및 계면 공학은 고분자 재료의 표면 특성과 계면에서의 상호작용을 심도 있게 연구하는 분야입니다. 본 연구실은 고분자 표면의 구조, 조성, 에너지, 그리고 이들이 접착, 마찰, 젖음성 등 다양한 물리적·화학적 특성에 미치는 영향을 체계적으로 분석합니다. 이를 통해 고분자 재료의 표면 개질, 계면 안정성 향상, 나노구조 제어 등 첨단 응용을 위한 기반 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 계면 공학을 활용한 유기 전자소자(트랜지스터, 태양전지 등)의 성능 향상에 집중하고 있습니다. 고분자와 금속, 산화물, 유기 반도체 등 다양한 소재 간의 계면에서 발생하는 전하 이동, 에너지 정렬, 계면 결함 등을 정밀하게 제어함으로써 소자의 효율과 내구성을 극대화합니다. 또한, 자가조립 단분자막(SAM), 계면 개질제, 표면 나노패터닝 등 다양한 계면 공정 기술을 도입하여, 원하는 기능을 갖는 표면을 설계합니다. 이러한 연구는 고성능 유기 전자소자, 바이오센서, 스마트 표면, 초발수·초친수 표면 등 다양한 첨단 산업 분야에 적용되고 있습니다. 고분자 표면 및 계면 공학의 발전은 차세대 소프트 일렉트로닉스, 에너지 소자, 의료용 패치 등 미래 신기술의 핵심 기반이 될 것입니다.
유기 전자소자 및 신축성 소프트 일렉트로닉스
유기 전자소자 및 신축성 소프트 일렉트로닉스 분야는 유기 반도체, 고분자, 2차원 소재 등을 활용하여 유연하고 신축성 있는 전자기기를 개발하는 첨단 연구 영역입니다. 본 연구실은 유기 박막 트랜지스터(OTFT), 유기 태양전지(OPV), 전자피부(e-skin), 신축성 센서 등 다양한 소프트 일렉트로닉스 소자의 소재 설계, 공정, 구조 제어에 대한 연구를 선도하고 있습니다. 특히, 신축성 전극 및 반도체 소재의 개발에 집중하여, 외부 변형(신장, 굽힘, 비틀림)에도 안정적으로 동작하는 전자소자를 구현하고 있습니다. 은나노와이어, 그래핀, 고분자 복합체 등 다양한 신소재를 활용하여, 투명하고 신축성이 뛰어난 전극 및 활성층을 제작합니다. 또한, 자기조립, 계면공학, 나노구조 제어 등 첨단 공정기술을 접목하여 소자의 성능과 내구성을 극대화합니다. 이러한 연구는 차세대 웨어러블 디바이스, 인체 부착형 센서, 로봇용 전자피부, 바이오의료기기 등 다양한 응용 분야로 확장되고 있습니다. 신축성 소프트 일렉트로닉스는 인간-기계 인터페이스, 헬스케어, 스마트 패치 등 미래 사회의 핵심 기술로 주목받고 있으며, 본 연구실은 관련 분야에서 세계적인 연구 성과를 지속적으로 창출하고 있습니다.
유기/페로브스카이트 태양전지 및 열전소자
유기 및 페로브스카이트 태양전지, 그리고 열전소자 연구는 차세대 에너지 변환 소자 개발을 목표로 합니다. 본 연구실은 고효율 유기 태양전지(OPV), 페로브스카이트 태양전지, 그리고 유기 열전소자의 소재 설계, 계면공학, 나노구조 제어에 집중하고 있습니다. 특히, 활성층의 미세구조 제어, 계면 에너지 정렬, 전하 수송 특성 향상 등 소자 효율 극대화를 위한 다각적인 연구를 수행하고 있습니다. 유기/페로브스카이트 태양전지 분야에서는 고분자 및 소분자 소재의 분자설계, 블렌드 및 계면 구조 최적화, 용액공정 기반의 대면적 박막 제조 등 다양한 기술을 개발합니다. 또한, 계면공학을 활용하여 전극/활성층, 활성층/계면층 등에서의 전하 이동 및 재결합을 효과적으로 제어하여, 소자의 광전변환 효율과 안정성을 높이고 있습니다. 열전소자 연구에서는 고분자-도펀트 상호작용 제어, 나노복합체 설계, 열전 특성 향상 등 유기 열전소자의 실용화 기반을 마련하고 있습니다. 이러한 연구는 친환경, 저비용, 대면적 생산이 가능한 차세대 에너지 소자 개발에 기여하고 있습니다. 고효율·고안정성 태양전지와 열전소자는 신재생에너지, 웨어러블 에너지 하베스팅, IoT 센서 등 다양한 미래 산업에 적용될 수 있으며, 본 연구실은 관련 분야의 세계적 리더로 자리매김하고 있습니다.
1
Adv. Mater., 2024, 36, 16, 2310505
Jeng-Hun Lee, Kilwon Cho, Jang-Kyo Kim
Adv. Mater., 2024
2
Chem. Mater. 2024, 36, 1, 74–98
Sein Chung��, Seung Hyun Kim��, Eunsol Ok, Byeong Jin Kim, Boseok Kang, Kilwon Cho
Chem. Mater., 2024
3
Adv. Mater. 2023, 35, 32, 2209673
Jeng-Hun Lee��, Kang Hyuk Cho��, Kilwon Cho
Adv. Mater., 2023
1
[2024년]대학 창의적 자산 실용화 지원(BRIDGE3.0)사업
과학기술정보통신부
2024년 03월 ~ 2025년 02월
2
공액고분자 기계적 변형의 멀티스케일 원리 규명과 분자 수준에서 구현된 우
과학기술정보통신부
2024년 03월 ~ 2025년 02월
3
가혹한 음향 환경 내 음성 감지용 고분자 기반 유연 진동 센서 개발
과학기술정보통신부
2024년 ~ 2024년 12월