실험실안내

신소재 연구실 (박익민)

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주조공장의 용탕 출탕 작업사진

경량 Mg 합금, Mg 금속복합재료를 주조제조하여 내열, 부식 등의 특성 평가를 행하면서, 자동차부품, 전자기재료, 항공기 구조 부품 등에서 적용을 검토하고 있습니다. 자동차용 주조 부품의 컴퓨터 응고해석을 anycasting S/W 등을 이용하여 행하고 있으며, 자동차 부품재료의 합금설계, 특성평가 등도 병행하고 있습니다다. 또한 새로운 Mg 합금계의 평형상태도 작성, 용탕단조(squeeze infiltration) 제조공정기술을 이용한 부품연구개발 등의 연구도 병행하고 있습니다. 

▶ 주요 연구 분야
- 기능성 하이브리드 복합재료 개발
- 자동차 파워트레인용 내열 Mg 합금 개발
- Squeeze Infiltration 방법을 통한 Mg MMC 제조

▶ 수행중인 연구 과제
- 하이브리드 Mg MMC 제조 및 기능 평가
- 생체흡수성 임플란트용 Biodegradable Mg 합금 개발
- Mg 합금의 친환경 recycling 연구   

박막재료 연구실 (김광호)

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「 하이브리드 인터베이스 기반

  미래소재 연구단 - GFHIM 」logo

 

 

연구실은 대한민국 최대의 국책연구개발 사업을 중추적으로 이끌어 나가고 있습니다. 미래창조과학부가 주관하는 글로벌프론티어연구사업을 장기적으로 수행하고 있으며 전국의 우수한 연구자들이 대거 참여하고 있으며, 국제협력연구 (독일, 일본 등)도 활발히 추진하고 있습니다. 글로벌프론티어연구 사업인 「하이브리드 인터페이스 기반 미래소재 연구단 -GFHIM」은 소재관련 유일한 연구단이며, 에너지 저장 및 변환에 관한 나노하이브리드 소재, 고용량 슈퍼커패시터 소재, 차세대 수처리용 Boron-doped Diamond 및 DLC 코팅소재, 베터리 금극소재, 차세대 복합코팅막 기술 등 다양한 미래소재 및 합성공정을 연구하고 있습니다.


▶ 주요 연구 분야
- 하이브리드 인터페이스 기반 미래소재 연구
- 신 하이브리드 기능성 조재의 설계-합성-평가 연구


▶ 수행중인 연구 과제
-국책연구개발과제 (2014 ~ 2023) : 미래창조과학부 글로벌프론티어사업

재료물성 연구실(조경목)

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기존의 HSLA(High Strength Low Alloy)에서 AHSS(Advanced High Strength Steel)로 

강재 개발

첨단 재료의 변형 메커니즘, 기계적 및 물리적 모델링 및 컴퓨터를 이용한 수치해석을 개발하기 위해 연구하고 있습니다. 최근 하이브리드 재료에 대한 연구도 진행하고 있습니다.


▶ 주요 연구 분야
- Q&P steel의 성질
- TWIP강에서 수소지연파괴 메커니즘
- 고강도, 고연성을 가지는 철강소재 개발


▶ 수행중인 연구 과제
- 핵융합 발전용 저 방사화 페라이트&마르텐사이트 강 개발
- 전산재료 기반 소성변형 모델링 

반도체박막 연구실(손영국)

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CIGS 태양전지와 flexible한 CIGS 태양전지 사진


본 연구실에서는 반도체 및 산화물을 스퍼터링 증착기법으로 증착하여 박막의 구조적, 전기적, 광적 특성을 분석하고 있습니다. 현재 에너지 하베스팅, 친환경에너지 개발을 하고 있으며 박막형 태양전지를 연구하고 있습니다. Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)는 우수한 태양전지 재료입니다. 본 연구실은 CIGS 박막의 제조공정 및 재료의 특성 개선을 통하여 저비용, 고효율의 태양전지를 개발하고자 합니다.


▶ 주요 연구 분야
- 박막태양전지 공정 개발
- Cd-free 버퍼층의 공정개발 및 기초연구
- 에너지 하베스팅, 고효율 CIGS 태양전지


▶ 수행중인 연구 과제
- 박막 CIS계 태양전지용 Cd-free 버퍼층의 공정개발 및 기초연구 

나노전기화학 연구실(정원섭)

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Carbon Nano Tube 를 이용한 소재의 합성과 적용

표면처리분야의 산학공동연구를 통해 전기화학적 표면처리에 관한 폭넓은 연구능력을 축적하고 있고, Al 및 Mg 합금의 전기도금과 아노다이징 등의 표면처리를 다루고 있으며, 다양한 부식 환경에서 부식 테스트를 통한 전기화학적 거동을 다루고 있습니다.


▶ 주요 연구 분야
- 알루미늄, 마그네슘 습식 표면처리, 희토류 정련, 부식방지 공정개발
- Diamond saw wire 개발
- 고복사에너지 재료개발


▶ 수행중인 연구 과제
- STS 부식거동 연구
- 금속 및 희토류 정제정련, 생산성향상에 관한 연구
- Diamond saw wire 공정연구
- 고복사에너지 재료 연구

유리 · 광 재료 연구실 (류봉기)

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유리 조성설계를 통한 최적의 광학유리 제작

본 연구실은 뉴글라스에 관심이 높았던 지난 93년, 과학적 지식으로 새로운 유리 재료 및 그 적용기술을 창조하는 “유리과학기술화”를 목표로 설립되었습니다. 그 동안 40여명의 석사 및 박사 학위자가 배출되었고, 주요 연구개발은 유리재료의 제조-구조-물성의 상관 및 이를 활용한 최적의 응용조건 확립 등이며, 주로 이론과 실험에 충실한 학술적 연구와 대학기술의 산업체 이전을 목표로 하는 응용연구가 병행되고 있습니다.


▶ 주요 연구 분야
- 유리·광학재료 설계
- 기능성 법랑 연구개발
- 산업기반 유리재료의 연구개발


▶ 수행중인 연구 과제
- 법랑코팅 기술 개발
- 냉장고 단열 소재 연구 

계면공학 연구실(조영래)

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전자소자용 재료의 부착특성을 향상시키기 위해 표면개질을 실시하는 장비로 플라즈마 표면처리를 진행하는 모습

본 연구실에서는 진공 증착법(vacuum deposition)으로 기판에 박막을 증착할 때, 각종 공정변수가 다층막의 특성에 미치는 영향에 대한 연구를 수행합니다. 주요 업무는 플라즈마 표면처리(plasma treatment) 기술, 표면에너지(surface energy) 측정 기술, 플렉시블 전자소자(flexible electronic devices) 제조기술, 표면에너지와 계면에서 본딩력(adhesion strength) 측정기술 등에 대한 연구를 수행합니다. 특히, 플라스틱을 비롯한 부도체 기판에 각종 박막을 증착시킬 때, 박막과 기판의 본딩력을 높이는 연구와 금속재료의 특수 열처리(heat treatment)에 따른 미세조직과 기계적 특성에 관한 연구를 수행중 입니다.

▶ 주요 연구 분야
- 극박막 형성기술과 계면특성 연구
- 디스플레이용 barrier layer의 제조 및 특성평가
- Al합금의 접합에서 계면분석과 특성평가


▶ 수행중인 연구 과제
- 대형차량 회전부 face seal용 금속소재의 내마모 미세조직 제어기술
- 스퍼터링 공법 알루미늄 휠 도장 부착성 영향 인자분석 및 개선 제안
- 플렉시블 전자소자용 수분 투과 방지막 개발과 평가기법

구조 · 기능성 첨단재료 연구실 (윤석영)

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자원리싸이클링 및 생체재료, 전자세라믹스와 MLCC

본 연구실에서의 주요 관심분야는 세라믹스의 열적, 화학적, 기계적 성질을 주로 이용하는 구조세라믹스의 제조 및 특성평가이다. 아울러, 고상법, 액상법, sol-gel법 등을 이용한 세라믹 기반 기능성재료, Tissue engineering용 3차원 scaffold, bone graft 재료용 HA, TCP, BCP powder 합성 및 평가에 대한 연구를 수행합니다. 또한, 세라믹엔진, 버너노즐, 고온열교환기, 디젤엔진 등을 다루는 학문을 연구하며, 세라믹공정을 통한 산업폐기물의 고부가가치 자원화 연구를 수행합니다.


▶ 주요 연구 분야
- 생체재료, 나노복합체
- 기능성 나노재료

▶ 수행중인 연구 과제
- 지능형 약물전달시스템 응용을 위한 나노재료/클리이 혼성체 기반의 다기능성 스마트 모듈시스템 개발
- 자동차 내장재용 다기능성 스마트 폴리우레탄 폼 개발
- 칼슘포스페이트 micro-granule 및 간엽줄기세포와의 자기조립에 의한 3차원 in-situ 골 재생 지지체


첨단기능성재료 연구실 (박용호)

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고융점금속을 용융하기 위한 진공 용해장비

금속간 화합물을 base로 하는 금속재료는 신규산업의 창출과 관련되는 기능재료로서 기대되고 있습니다. 본 연구실은 산, 학, 연 과의 공동 연구를 통하여 고성능의 열전변환재료, 형상기억합금, 고기능 나노 복합재료 및 자동차 등의 수송기기용 부품의 경량화에 필요한 고 융점 경량 금속재료의 연속적인 성형기술 등의 개발을 적극적으로 추진하고 있습니다.


▶ 주요 연구 분야
- 분말야금, 아크멜팅, 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 복합재료


▶ 수행중인 연구 과제
- 극미세 합금 분말 다공성 소재 기술 개발
- 해상 및 육상구조물용 신재생 그린방식소재 개발
- 사파이어 단결정 제조를 위한 공정 기술 개발
- 금속소재정보은행구축사업
- 미세역학모델링을 이용한 고차제어 금속복합 재료 구조설계 및 제조기술 개발
- Al계 복합분말 이용 인장강도 370MPa 이상의 자동차용 경량 소결 소재 기술개발

에너지재료 연구실 (김양도)

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Co-Sputter, Ecaporation 등의 진공장비와 전기화학적 전착 공정을 이용한 고효율 3세대 

박막 태양전지

본 연구실에서는 Co-Sputter, Evaporation 등의 진공장비를 이용한 태양전지(solar cell) 제조와 전해 증착을 이용한 CIGS 박막형성, TSV via filling 등의 연구를 수행하고 있습니다.
태양전지 연구는 고효율 3세대 태양전지의 제작 및 특성을 분석하는 연구를 수행하고 있습니다.
전기화학적 증착 공정을 이용하여 CIGS 박막 태양전지를 제조하고 있으며, 그 외 ENIG, Via filling 등 패키지분야에 전기화학적 공정을 적용하고 있습니다.


▶ 주요 연구 분야
- 태양전지 및 에너지재료
- Gas Hydrate 형성을 이용한 gas 회수 및 분리


▶ 수행중인 연구 과제
- 가스하이드레이트 형성 원리를 이용한 CO2 분리 및 회수 신공정 연구
- 경제적 담수공정에 적합한 객체가스 선정연구
- ENIG 각 계면의 성장 및 불량 메커니즘 분석과 제어 방법 

광전자재료 연구실 (송풍근)

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차세대 디스플레이인 flexible display.

손으로 직접 구부리고 있는 모습.

본 연구실에서는 Interface of Human and High-technology, 즉, IT, ET, BT 분야와 인간과의 경계영역에서 존재하는 문제점들을 해결하기 위하여 이들 분야에서 필수적으로 요구되는 미래형 원천소재 및 재료합성기술 개발을 궁극적으로 추구하고 있습니다. 각종 디스플레이의 핵심재료인 투명전극, 광촉매, 동영상 구현 X-ray detector, 박막형 태양 전지, 열선반사유리, 연료전지 분리판 내부식 코팅에 관한 연구를 수행하고 있습니다.


▶ 주요 연구 분야
- Plasma 공정 설계 및 박막 물성평가
- 투명산화물반도체, 열선반사막 코팅
- 광촉매 박막, CIGS 태양전지, CdTe 광도전체, 연료전지용 분리막 코팅

▶ 수행중인 연구 과제
- 고효율 전도성 산화물 박막 재료 개발
- 감성 터치센서용 ITO 초박막 기술 개발
- Flexible display용 저투습 산화물 보호막 제조기술 개발
- 의료용 X-선 검출센서용 광도전체 및 전극재료 개발

재료화학 연구실 (신헌철)

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리튬이차전지용 소재 개발을 위해 전기화학 분석 장비로 전지의 충전/방전 특성과 저항을 

분석하는 모습

본 연구실은 계면 (전기)화학반응과 물질 이동에 대한 근본적 이해를 바탕으로, 차세대 기능성 전기화학 소자를 개발하고 있습니다. 특히, (1) 고용량, 고출력 에너지 변환 장치 (이차전지, 커패시터, 연료전지) 를 위한 재료 설계와 합성, (2) 다양한 전기화학적 분석 툴을 이용한 에너지 변환 장치의 열화 메커니즘 분석, (3) 계면 반응과 물질 이동을 고려한 전기화학 거동의 모델링 및 이론적 해석 등에 연구의 초점을 두고 있습니다.

▶ 주요 연구 분야
- 고용량, 고출력 에너지 변환 장치 (이차전지, 커패시터, 연료전지)용 전극소재
- 전기화학적 에너지 변환 장치의 열화 메커니즘 규명
- 계면 반응과 물질 이동의 이론적 해석을 바탕으로 한 전기화학 거동 분석


▶ 수행중인 연구 과제
- 금속 아연-공기 이차 전지 개발
- 리튬 이차 전지용 고용량/고출력의 플렉서블 애노드 개발
- 수용액 및 용융염 내에서의 금속 전착 반응 기구 규명 

하이브리드 소재 신뢰성 연구실 (이희수)

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연구대상 - MLCC, 연료전지, SCR촉매, 코팅재료 등 다양한 세라믹재료

최근 다기능성 부품 및 제품의 요구에 따라 각종 산업 전반에 걸쳐 적용되는 하이브리드 소재의 신뢰성에 관한 연구를 수행하는 연구실로 재료 설계와 제조단계부터 특성평가, 고장분석 및 수명예측 적용까지의 연구를 진행하고, feedback을 통한 재료의 특성 및 신뢰성 향상을 도모하고자 합니다.


▶ 주요 연구 분야
- 하이브리드 소재 설계 및 신뢰성 연구
- Perovskite계 전자재료, 다공성재료, coating소재
- 파인세라믹스 분체 특성 평가 기술 표준화 연구


▶ 수행중인 연구 과제
- 파인세라믹스 원료소재 국산화 기반조성을 위한 국제표준화
- 표면제어소재의 내구성 평가 및 수명예측 기술
- 선박용 저온형 De-Nox SCR 촉매 재료개발 및 신뢰성 연구
-47μF급 MLCC 1005 제품을 위한 50~80nm BaTiO3 분말소재 및 소자 제조 기술개발 

ECO재료가공 연구실 (강남현)

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해양플랜트의 필수적인 용접과 용접부에

발생하는 균열 및 수소취성

전 세계적으로 직면하고 있는 고유가 시대와 CO2 방출 억제에 대응하기 위한 환경친화형 기술의 개발이 필요합니. 본 실험실에서는 1GPa급 이상의 고강도 철강소재와 해양플랜트용 QT강재 개발을 위한 연구를 진행 중 입니다. 철강재료의 가공 및 열처리에 따라 미세조직과 제 2상 형성을 제어하는 기술을 연구하고 재료 물성의 거동을 분석하고 있습니다. 또한 철강의 고강도화에 따라 발생하기 쉬운 수소지연파괴 메커니즘 분석에 대한 연구도 진행 중 입이다. 자동차 전장제품에 필요한 Pb-free 마이크로 조이닝 소재도 개발하고 있습니다.


▶ 주요 연구 분야
- 자동차 및 해양플랜트용 고강도 철강소재
- 용접부 수소지연파괴 메커니즘
- Pb-free soldering 소재개발
- Laser 용접


▶ 수행중인 연구 과제
- 1GPa급 자동차용 고강도 열연강판 개발
- 나노압입시험을 이용한 TWIP강과 용접부에서의 변형기구 해석
- 고강도 고내식성 강재 용접 접합 기술
- 해양플랜트용 600MPa 강도급 -40℃ CTOD 특성 및 -60℃ 충격인성을 가지는 Composite 타입 용접와이어 기술개발
- FCB I-max 특성 예측을 위한 IMC 성장속도 규명 

멀티스케일 재료전산소재 연구실 (최윤석)


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스케일에 따라 재료의 특성 및 상관관계를 

나타낸 그림.

불균일한 재료의 미세조직과 기계적/물리적 거동 사이의 상관관계를 삼차원 미세조직의 통계적 분석을 통해 규명하며, 이를 통해 최적화된 미세조직을 디자인 할 수 있는 여러가지 전산재료적 방법들을 연구합니다. 또한, 재료의 멀티스케일 거동기구들의 특성 및 상관관계를 분석하여, 재료의 멀티스케일 거동들을 예측할 수 있는 툴들을 개발하며, 이러한 전산재료 툴들을 이용하여 고기능성 신소재를 설계 및 평가는 연구를 수행합니다.


▶ 주요 연구 분야
- 삼차원 재료과학에 기반한 전산재료공학
- 불균일재료의 마이크로, 매크로 모델링
- 재료의 미세구조-거동의 상관관계에 관한 전산적, 실험적 접근법
- 첨단 우주항공재료의 기계적 거동 예측


▶ 수행중인 연구 과제
- 주요금속간 화합물의 강화기구에 기반한 초기소성모델 개발
- 단결정의 결정소성모델링에 관한 기초적 연구

표면소재 연구실 (권세훈)

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원자층 증착법의 특성 및 나노구조체에 적용된 그림.

본 연구실에서는 원자단위의 정밀제어가 가능한 원자층 증착법 (ALD; Atomic Layer Deposition) 과 Bottom-up/Top-down 하이브리드 나노공정을 이용한 스마트 기능성 나노소재와 나노구조체 설계 및 합성에 대한 연구 및 MEMS 공정을 통해 고성능 나노소자를 구현하기 위한 연구를 수행하고 있으며, ALD를 이용하여 인터페이스 소재의 인공적인 설계ㆍ합성을 통해 새로운 기능성을 구현하기 위한 연구도 진행하고 있습니다.


▶ 주요 연구 분야
- 고성능 나노소자 구현을 위한 스마트 기능성 나노소재의 설계 및 합성기술
- ALD를 이용한 인공인터페이스 설계 및 합성
- 고정렬된 나노구조체 어레이 제작기술


▶ 수행중인 연구 과제
- 하이브리드 인터페이스 기반 미래소재 (Global Frontier Project)
- 고효율 CIGS 태양전지 개발을 위한 고신뢰성 ALD-ZnO 기반 buffer layer에 관한 연구 (SK innovation) 

유연소자공정연구실 (이정우)

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나노소재를 원자단위로 디자인/합성하는 기술을 바탕으로, 고성능 촉매 및 에너지 생산/저장 특성을 구현한 다음 유연한 전자소자 플랫폼에 적용을 통하여 최종적으로 웨어러블 에너지소자/헬스케어기기에 응용하기 위한 연구를 수행하고 있습니다.









신 재생 에너지 연구실(Renewable energy lab) (LI,Oi Lun Helena)

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In order to solve current energy crisis and environmental problems, we need to design materials with high stability, activity and selectivity for renewable energy. These applications include solar cell, fuel cell, secondary battery and biofuels, and aim to reach their ultimate efficiencies through material science.

나노전자 에너지재료 연구실 (박민혁)
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 4차 산업혁명에 따른 폭발적인 정보의 증가는 반도체 소자의 성능 향상과 새로운 에너지원의 필요성을 증가시키고 있습니다. 본 연구실은 미래 반도체 소자용 전자 재료와 새로운 에너지원으로 활용될 수 있는 에너지 재료를 연구하여, 정보저장 소자의 성능과 에너지 효율을 동시에 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다.


▶ 주요 연구 분야

- 차세대 전자소자용 물질

- 에너지 하베스팅용 물질