우리 연구실의 목표는 뉴로모르픽 반도체, 에너지하베스팅, 바이오센서, 이미징 소자 등 다양한 광-전자 기반 헬스케어 소자들을 바이오 물질로 구현하고, 이들을 인체와 연결하여 기능을 향상하는 인공 생체조직의 구현에 있습니다.
연구의 범위는 바이오 소재의 광-전기적 물성의 이해, 나노리소그래피, 3D 프린터 등을 활용한 소자공정기술 개발과 이들 소자들에 대한 광학/전자 측정 기술을 모두 아우르고 있습니다. 더불어 본 연구팀의 기술을 기반으로 인체 활동을 실시간으로 분석하는 센서, 다양한 치료 시스템, 유연 로보틱스의 인공신경/피부 시스템 구현이 가능합니다.
본 연구팀 출신들은 현재 삼성전자, ASML 등 반도체 기업 연구원, 대학교수로서 활발하게 활동 중입니다.
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유연전자소자 기반 에너지하베스팅/모션센싱: 헬스케어 분야에서 인체에 부착하여 움직임을 실시간으로 검지하는 센서의 개발과 부착된 소자의 전원을 공급할 에너지원의 개발은 중요합니다. 생체소재소자 연구실에서는 인체의 움직임으로부터 전기에너지를 수확하는 마찰/압전소자를 바이오 소재를 활용하여 개발하고 있습니다. 이들 소자는 인체부착형 헬스케어 소자의 독립적 구동을 위한 에너지원과 인체의 움직임을 실시간으로 검지하는 센서로 활용가능합니다.
전자문신/전자피부: 헬스케어 소자가 피부에 부착되어 생체신호를 실시간으로 읽는 것은 맞춤형 의료기술 개발에 있어 중요합니다. 이를 위해서는 소자가 생체적합해야하며 매우 얇고 피부에 잘 부착되어야 합니다. 생체소재소자 연구실에서는 바이오 소재를 활용하여 쉽게 피부에 부착가능한 얇은 전자문신을 개발하고 이들을 실시간 심전도 센서나 약물전달 패치로 활용하는 연구를 진행하고 있습니다.
차세대 뉴로모르픽 소자: 우리의 신경망을 모방한 반도체 소자인 뉴로모르픽 소자는 차세대 컴퓨팅을 위한 소자로 많은 관심을 받고 있습니다. 생체소재소자 연구실은 이를 순수 바이오 소재로 구현하여 실제 생체에 존재하는 신경을 완벽하게 모사하고자 합니다. 실제 신경처럼 바이오 소재만으로 반도체 물성을 발현하는 것이 가능하고 이들을 메모리 등의 소자로 구현할 수 있음을 보여주고 있습니다.
생체모방형 광학소자: 고양이 등 야행성 동물을 야간에 찍은 사진을 보면 눈이 빛나는 것을 볼 수 있습니다. 이는 망막 뒤 콜라겐 다발로 이루어진 광학 구조체가 있어 빛을 반사하기 때문으로 이들이 어두운 곳에서 더욱 잘 보는 이유가 됩니다. 생체소재소자 연구실에서는 바이오 소재를 활용하여 다양한 광학 소자를 제작합니다. 이들은 컬러필터, 레이저, 이미지센서 등으로 적용 가능합니다.
