저희 연구실은 유·무기 소재를 결합하여 기능성 나노소재 및 소자를 설계하고, 이를 마이크로·나노 구조로 계층적 조립(hierarchical assembly) 하는 연구를 수행하고 있습니다. 이를 위해 용액 기반의 “bottom-up” 조립과 리소그래피 기반의 “top-down” 기법을 융합하여 다양한 길이 스케일에서 나노소재의 정밀한 구조 제어를 달성하고자 합니다.
Bottom-up 접근에서는 탄소나노튜브, 그래핀, 나노와이어, 나노입자 등 나노소재와 기판의 표면 특성을 조절하여 분자 간 상호작용을 제어하고 원하는 방식으로 조립을 유도합니다. Top-down 접근에서는 포토리소그래피, 전자빔 리소그래피와 같은 전통적 기법뿐만 아니라 소프트 리소그래피, 콜로이드 자기조립, 고분자 자기조립 등 다양한 비전통적 기법을 활용하여 구조적 제약을 부여하고 복합 구조를 구현합니다.
나아가 단순한 제작(fabrication)을 넘어, 나노소재의 전기적 전도 특성, 기계적 강도, 화학적 안정성 등 본질적 특성을 탐구합니다. 개별 나노소재의 기초적 거동과 조립 구조에서 나타나는 집합적 현상을 동시에 연구함으로써, 소재 특성과 소자 성능을 연결하는 과학적 원리를 규명하고 합리적인 소자 설계를 가능하게 합니다.
궁극적으로 저희 연구실은 이러한 계층적 나노구조를 실질적 응용으로 확장하는 것을 목표로 합니다. 전자소자, 광학소자, 바이오메디컬 소자뿐 아니라, 인간의 오감을 모사할 수 있는 플렉서블·멀티센서 시스템 개발에 중점을 두고 있습니다. 이를 통해 촉각, 청각, 시각, 미각, 후각 등 다양한 자극을 감지할 수 있는 웨어러블 및 피부부착형 소자를 구현하고, 차세대 웨어러블 전자기기, 헬스케어 모니터링, 인간–기계 인터페이스, 몰입형 AR/VR 시스템으로의 혁신적 발전에 기여하고자 합니다.
Our research focuses on the design and development of functional nanomaterials and devices through the hierarchical assembly of organic and inorganic components into well-defined micro- and nanostructures. By integrating solution-based “bottom-up” assembly with “top-down” lithographic strategies, we seek to achieve precise control over the organization of nanomaterials across multiple length scales.
In the bottom-up approach, we engineer the surface properties of nanomaterials (e.g., carbon nanotubes, graphene, nanowires, nanoparticles) and substrates to regulate molecular interactions and guide controlled assembly. In the top-down approach, we employ both conventional techniques (photolithography, e-beam lithography) and unconventional methods (soft lithography, colloidal assembly, polymer self-assembly) to impose structural confinement and construct complex architectures.
Beyond fabrication, we place strong emphasis on exploring the intrinsic properties of nanomaterials, including their electrical transport, mechanical robustness, and chemical stability. By systematically studying both the fundamental behavior of individual nanomaterials and the collective phenomena that arise in organized structures, we aim to establish scientific principles that link material properties with device performance, thereby enabling rational and application-oriented design.
Ultimately, our vision is to translate these hierarchically engineered nanostructures into practical applications. In addition to electronics, optics, and biomedical devices, we focus on the development of flexible and multifunctional sensory systems that emulate human senses. Through this approach, we strive to create wearable and skin-attachable devices capable of perceiving diverse stimuli—including touch, sound, vision, taste, and smell—paving the way for transformative technologies in wearable electronics, healthcare monitoring, human–machine interfaces, and immersive AR/VR systems.