신소재공학전공
1. 정보전자소재공정 연구실
전자산업분야 중 반도체 산업, 이동통신부품 산업, 디스플레이 산업 등에 필수적인 신소재관련 전문기술자를 양성함을 목적으로 하여 전자부품의 기초소재가 되는 전자재료용 기능성 분말에 대한 합성 및 평가의 전반적인 연구를 진행하고 있다. 이 분야의 산학협동을 강화하여 취업이 활성화 되도록 하고, 동북아시아 지역 국가인 일본, 중국, 러시아의 대학, 연구기관과 협력하여 국제 공동연구 및 인재교류를 추진하고 있다. 특히 졸업생들을 일본의 유수한 전자재료의 기업에 연수를 시켜 전문가를 양성하고 일본기업 취업도 지원하고 있다. 일본 동경공업대학, 구마모토대학과 미국의 펜실베니아 주립대학의 MRI(Material Research Institute)와 협력하여 우수한 인재들의 선진국 연수지원 등을 추진하고 있다.
2. 기능 및 생체재료 연구실
- 기능재료 실험실에서는 주로 치과용으로 사용이 가능하고, 의료용으로 사용이 가능한 지르코니아 세라믹의 성질과 그의 응용을 연구하고 있다. (주) 덴티움, (주) 제노스와 협력하고 있다.
- 또한 Microwave 파에 의하여 급속 가열이 가능한 SiC 섬유, 또는 발열체 연구를 진행하고 있다. 이러한 재료는 레이더 흡수재료 뿐만 아니라, 겨울철의 도로 빙판제거, 온실의 제설용, 또는 저온으로 급격히 가열이 가능한 모든 곳에서 사용이 가능 할 것으로 판단하고 있다. 고분자인 DMDCS 로부터 금속 Na으로 반응시켜서 PDMS를 만들고, 이것을 다시 고온·고압하에서 반응시켜서, PCS를 만든 다음, 정교한 열처리를 통하여 베타 SiC를 만들면, 이물질이 급속 가열이 가능한 발열체가 되는 공정이다.
- 일반적인 생체 활성물질과, 금속 이온에 의한 항균성 (박테리아) 연구도 진행하고 있다.
3. 나노소재 및 공정 연구실
신소재의 다양하고 독특한 물성은 이러한 미세구조에서 기인하여 발현되고 있다.
그러므로 같은 소재라도 다른 미세구조를 가지도록 만들면 전혀 다른 물성을 나타내어
다양한 용도로 활용할 수 있게 된다. 본 실험실에서는 신소재 물질의 현미경 수준의
미세구조를 제어하는 방법에 대하여 주로 연구하고 있다. 세라믹스의 소결 원리와 공정에
관한 것이 가장 핵심적인 주제이며 나노크기의 다양한 미세 원료들을 원하는 미세구조가
되게 만드는 공정을 설계하고 개발하고 있다. 재료로서의 주된 응용분야는 고온 구조용,
항공 우주산업용 극한 소재, 세라믹 나노복합재료 등이며 그 외에도 전자세라믹스의 소결
및 계면현상에도 관심을 가지고 있다.
4. 반도체박막나노소재 연구실
본 연구실은 첨단소재분야에 필요로 하는 가스센서분야, 나노소재분야, 에너지소재분야, 박막소재분야 등을 연구하고 있다.
- 여러 센서 관련 요소기술로서는 재료탐색, 디바이스 구조 설계 및 제조기술, 시스템 기술 등이 검토되어야 하고 이런 요소기술을 바탕으로 환경오염 가스농도 측정을 위한 화학센서 디바이스 제조가 중요하다. 기존의 가스센서는 고온에서의 안정성과 우수한 가스 감지 성능을 가지고 있지만 특성 향상을 위해 귀금속 사용, 복잡한 디바이스 구조, 감지 가스에 대한 단일 측정값으로 인한 부족한 정보 등의 문제점 등이 있다. 본 연구실에서는 새로운 적층형 고체전해질 임피던스형 가스센서 디바이스를 통해 감지 가스에 대한 다수의 측정 단위값으로 인한 검지 능력 향상 및 선택적 가스 감지, 디바이스 구조의 단순화, 자유로운 디바이스 센서 설계 및 비용절감을 기대하고 있다.
- 이상적인 나노분말은 가능한 미립일 것, 입도분포가 좁을 것, 분산성이 좋을 것, 가능한 구형 형상일 것, 고순도 일 것 등이 요구된다. 나노분말을 제조하기 위한 다양한 합성방법이 있지만 본 연구실에서는 대표적인 액상법 중, Sol-Gel법, 수열합성법, 초임계유체법과 용매로 Glycol류를 이용한 Glycol Process를 이용하여 나노분말을 제조하고 있다. 제조한 나노분말로는 치과용, 연료전지에 활용되는 지르코니아(ZrO2)와 광촉매 소재인 TiO2, 광학소재인 ZnO, ZnS 및 CuS 등을 제조, 활용하고 있다.
- 현재 휴대용 전자 제품, 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 수요가 증가함에 따라 대용량, 고성능 리튬이온 배터리(LIBs)에 대한 주목과 함께 고성능의 양극 활물질 및 고체전해질의 개발이 큰 초점을 두고 있다. Li3V2(PO4)3 (LVP)는 무독성, 저비용, 구조 안정성 및 친환경적이며 높은 이론 용량과 높은 작동 전압을 가짐으로써 리튬이온 배터리의 양극 재료의 가능성에 주목하여 본 연구실에서 다양한 합성방법과 첨가물질에 대한 성능 향상을 위해 연구하고 있다. 또한 상용 LIBs는 가연성 액체 전해질(liquid electrolyte)을 포함하여 낮은 화학적 안정성과 누액 및 폭발 위험성의 문제로 대두되고 있어 전기 자동차(EV) 및 스마트 그리드(smart grid)를 포함한 신흥 기술은 극히 제약을 받고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 고체 전해질(solid electrolyte)의 연구를 진행하고 있다.
- 차세대 GaN계의 질화물 재료 및 디바이스는 적외선에서 자외선까지 전영역의 파장을 제어할 수 있기 때문에 매우 흥미 있는 재료로서 박막구조에 대한 제조 및 평가의 전반적인 연구를 진행하고 있다. GaN계 디바이스는 주로 사파이어 기판 위에 c-축으로 성장된 육방정형의 결정구조로 제작되고, 이런 결정구조는 보통 분극을 발생시키는 방향으로 박막성장을 이룬다. 이런 분극현상은 디바이스의 성능을 기본적으로 제한하는 내부전계를 일으키고 이와 같은 전계는 발광을 일으키기 위해 필요한 과정인 전자와 정공의 효율적인 재결합을 방해하는 문제점이 되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 결정성장 방향을 조절하는 연구의 일환으로서 a) 대규모집적회로 (ULSI) 기술 등에 많이 이용되는 실리콘 기판을 사용하고 b) 그 위에 성장되는 질화물은 상기에서 기술한 분극현상을 억제하기 위한 비극성의 결정구조면을 가지는 비극성 a면으로 성장하는 GaN/AlN의 제조에 대한 연구 및 물성평가를 수행하고 있다.
화장품공학전공
1. 나노소재 제조 실험실
실리콘 레진을 주 물질로하여 여러가지 고분자를 이용한 기능성 소자를 제조한다. 자외선 차단, 색조, 광분산 등의 특성을 지닌 소재를 개발하고 이들의 화장품을 비롯한 공산품으로의 적용성을 연구한다. 실험실 규모의 제조와 준 pilot 규모의 제조를 겸하여 졸업 후 제조업체, 연구업체등에 쉽게 적응할 수 있는 경험을 축적한다.
2. 유기전자재료 및 소자제작 실험실
유기전자재료는 값 싸고 간단하게 생산 할 수 있는 박막 트랜지스터, 발광다이오드, 태양전지의 핵심소재로서 최근에 크게 각광을 받고 있다. 새로운 유기전자재료의 발굴을 위해 소자들의 직접제작 및 평가를 통한 전자재료로서의 효용성을 연구한다. 특히, 이를 위해 다양한 나노스케일의 박막제작방법, 즉 진공증착, 액상코팅, 기상중합등에 대해 이론적인 연구와 실험을 병행하여 수행한다. 최근에는 고성능 유기박막트랜지스터를 제작하기 위한 핵심요소로서 새로운 유기반도체와 유기절연체의 발굴 및 이들을 이용한 보다 효율적이고 경제적인 트랜지스터 제작공정의 개발에 연구를 집중하고 있다.
3. 화장품학 실험실
다양한 화장품을 제조할 수 있는 실험실이다. 기초화장품, 색조화장품, 모발화장품, 바디 화장품 같은 일반 화장품과 자외선차단제품, 미백화장품 등과 같은 기능성화장품을 직접 제조하고 또한 이들 화장품의 물리화학적 특성을 측정·평가할수 있다.
화장품제조실험에 필요한 호모 믹서, 교반기, 분산기를 비롯하여 점도계, 광학현미경 등의 측정 장비들이 확보되어 있다.
화장품에 대한 이론적 지식을 배울 수 있는 화장품 관련 강의 와 병행하여 화장품학 실험실에서 제공하는 화장품제조실험을 통하여 화장품 분야에 필요한 지식과 실무능력을 갖춘 인재를 육성한다.
4. 기기분석 실험실
전통적인 한국약용식물을 포함하는 천연물소재로부터 항산화, 항암, 항당뇨, 항고혈압, 항노화의 기능을 갖는 생리 활성 물질을 탐색하고 얻어진 유용한 물질을 최신의 각종 분리 및 분석기법을 활용하여 신속하게 유효활성 성분을 확인, 분리, 정제 및 구조를 결정함으로써 기능성 식·의약품 소재 및 기능성 화장품 소재 등을 개발에 연구를 집중하고 있다.