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국민대학교(총장 정승렬) 화학과 도영락 교수 연구팀이 차세대 디스플레이의 핵심 소자인 마이크로 발광다이오드(Micro-LED)를 원하는 위치와 방향으로 정밀하게 조립하고, 잘못 배치된 소자를 수리한 뒤 다른 기판으로 전사할 수 있는 통합 조립 기술을 개발했다. 이번 연구는 마이크로 LED 상용화의 주요 과제로 꼽히는 대량 정렬(Mass Assembly), 칩 방향 제어, 불량 픽셀 수리, 대량 전사 등 여러 제조 공정을 하나의 물리적 정렬 플랫폼에서 연계할 수 있는 방법을 제시했다. 마이크로 LED는 높은 밝기와 에너지 효율, 빠른 응답속도, 긴 수명 등의 장점을 갖고 있다. 그러나 대면적·고해상도 디스플레이를 구현하려면 방대한 수의 마이크로 LED 칩을 정확한 픽셀 위치에 배치해야 한다. 특히 유체 조립 과정에서 높은 전사 수율을 확보하더라도 칩의 오배치나 방향 오류가 발생할 수 있어, 이를 효과적으로 수리하는 기술이 중요한 과제로 남아 있다. △ 사진= 마이크로 LED ‘조립-수리-전사’ 통합 플랫폼 연구팀은 이를 해결하기 위해 유전영동(Dielectrophoresis, DEP)에 주입-흡입 프린팅(Injection-Suction Printing, ISP)을 결합한 ‘유전영동 기반 주입-흡입 프린팅(DEP-ISP)’ 기술을 개발했다. 이 기술은 전기장에 의해 마이크로 LED 칩에 작용하는 유전영동 힘과 회전 토크, 주입·흡입 과정에서 발생하는 유체력을 정밀하게 조절하는 것이 핵심이다. 유전영동 힘을 이용해 칩을 원하는 서브픽셀 위치로 이동시키고, 회전 토크를 통해 칩의 앞면과 뒷면 방향까지 제어한다. 여기에 주입-흡입 프린팅을 결합해 정상적으로 정렬된 칩은 유지하면서 불필요하거나 잘못 배치된 칩만 선택적으로 제거할 수 있도록 했다. 특히 정상 방향으로 정렬된 칩은 유전영동 힘으로 고정하고, 잘못된 방향의 칩은 흡입 과정에서 발생하는 유체력을 이용해 제거한 뒤 빈 위치를 다시 채우는 자기보정형 수리 공정을 구현했다. 이를 통해 조립과 방향 정렬, 불량 제거, 재조립을 하나의 공정 안에서 연속적으로 수행하도록 만들었다. 반복 검증 결과 수리 이후 평균 조립 수율은 99.8%, 방향 정렬 수율은 100%를 기록했다. 연구팀은 마이크로 LED의 측면과 상부에 SiO₂ 층을 형성해 칩의 유전 특성을 조절하고, 유전영동 힘과 회전 토크의 작용을 최적화해 방향 선택성도 향상시켰다. 이는 향후 발광 특성뿐 아니라 조립과 전사에 유리하도록 마이크로 LED 자체의 구조를 설계하는 방식으로 확장될 수 있다. 주입-흡입 프린팅은 기존 유체 조립 방식과 달리 필요한 영역에만 소량의 칩 용액을 주입한 뒤 다시 회수할 수 있다는 특징도 갖는다. 유전영동 힘으로 원하는 위치의 칩을 유지하면서 흡입 유체력으로 불필요한 칩을 제거할 수 있고, 동일한 칩 용액을 반복 사용할 수 있어 칩과 용매 사용량을 줄일 가능성도 확인했다. 전사 공정에서도 높은 정밀도를 확보했다. 연구팀은 유전영동 힘으로 칩의 이동을 억제한 상태에서 PDMS 기반 전사를 수행해 100%의 전사 수율과 최소한의 위치 변위를 기록했다. 이후 실제 마이크로 LED 어레이를 제작해 발광을 확인함으로써 소자 제작 공정에 적용할 수 있는 가능성도 검증했다. 이번 연구는 마이크로 LED 제조 과정에서 칩을 빠르게 배치하는 데 그치지 않고, 칩에 작용하는 유전영동 힘과 회전 토크, 유체력을 정밀하게 제어해 정밀 조립부터 방향 제어, 불량 수리, 재조립, 전사까지 제조 과정 전반의 수율을 높일 수 있는 통합 공정의 가능성을 제시했다. 향후에는 현재 수동으로 수행한 주입-흡입 공정을 펌프와 밸브, 다중 노즐 디스펜서 등과 결합해 자동화하고 대면적 기판으로 확장하는 연구가 이어질 예정이다. 이번 연구에는 국민대 화학과 어윤재 박사가 제1저자로 참여했으며, 도영락 교수가 교신저자로 연구를 주도했다. 연구 결과는 ‘Dielectrophoretic Assembly, Repair, and Transfer Technology for Micro-LED Display Boosted by Injection-Suction Printing’이라는 제목으로 국제학술지 Advanced Functional Materials 온라인판에 게재됐으며, 향후 발간되는 오프라인판의 Front Cover로도 선정됐다. 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다. #국민대학교 #국민대 #화학과 #도영락교수 #기술개발 #연구
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- 작성자응용화학부
- 작성일2026-09-02
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국민대학교(총장 정승렬) 화학과 김영훈 교수 연구팀의 이유빈 학생은 성균관대학교 이보람 교수, 한양대학교 이태경 교수 연구팀 등과의 공동 연구를 통해 재료과학 분야의 세계적 권위 국제학술지 ‘Advanced Functional Materials’에 ‘Direct Integration of Conductive, Emissive Perovskite Nanocrystals into Efficient Light-Emitting Diodes Without Post-Synthetic Ligand Exchange’라는 제목의 연구 논문을 게재한다. 이 학술지는 기능성 소재와 나노기술, 화학, 물리 등 재료과학 전반의 혁신적인 연구를 다루는 세계적인 학술지로, 피인용지수(Impact Factor) 19.9를 기록하며 JCR 기준 상위 5% 이내에 속하는 저명한 국제학술지이다. 페로브스카이트 나노결정(Perovskite Nanocrystals, PNCs)은 높은 발광 효율과 우수한 색순도, 용액 공정성을 갖춰 차세대 디스플레이용 발광다이오드(LED)의 핵심 소재로 주목받고 있다. 그러나 기존 합성법으로 제조된 페로브스카이트 나노결정의 표면에는 긴 탄화수소 사슬을 갖는 유기 리간드가 다량 존재하며, 이러한 리간드는 전기적으로 절연성이 높아 나노결정 간 전하 이동을 방해한다. 이에 고성능 소자를 제작하기 위해서는 합성 후 긴 리간드를 짧은 리간드로 교체하는 별도의 ‘후합성 리간드 교환(post-synthetic ligand exchange)’ 공정이 일반적으로 요구되어 왔다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 SN2 반응 기반의 heat-up 합성법을 이용해 나노결정의 표면 화학을 합성 단계에서부터 제어했다. 이를 통해 기존 나노결정 표면에 존재하던 oleate 리간드의 양을 크게 줄이고, 대신 Br⁻가 풍부하게 표면을 안정화하는 저리간드 밀도의 CsPbBr₃ 페로브스카이트 나노결정을 구현했다. 특히 OAM/Br⁻ 표면 조합은 기존 OAM/oleate 조합보다 안정적인 표면 결합을 형성해 낮은 유기 리간드 밀도에도 불구하고 표면 결함 형성을 억제하고 우수한 광학적 특성을 유지할 수 있음을 실험 및 이론 계산을 통해 규명했다. 또한 개발된 페로브스카이트 나노결정 박막은 기존 방식으로 합성한 나노결정에 비해 낮은 에너지 무질서와 향상된 결정 배열 특성을 나타냈으며, 나노결정 사이의 전하 이동 또한 크게 향상됐다. 이에 따라 별도의 후합성 리간드 교환 과정을 전혀 거치지 않고 나노결정을 발광층에 직접 적용한 LED에서 최대 외부양자효율(EQE) 11.4%를 달성했다. 이는 기존 방식으로 합성한 페로브스카이트 나노결정을 적용한 소자의 2.7%와 비교해 약 4배 향상된 수치이다. 최대 휘도 역시 59 cd m⁻²에서 314 cd m⁻²로 5배 이상 향상됐으며, 발광 스펙트럼의 반치폭(FWHM)은 21 nm에서 17 nm로 감소해 높은 색순도를 동시에 구현했다. 이번 연구의 가장 큰 의의는 고성능 페로브스카이트 나노결정 소자 구현을 위해 필수적인 단계로 여겨져 온 후합성 리간드 교환 공정을 생략할 수 있음을 보여준 데 있다. 합성 단계에서부터 나노결정의 표면 리간드 밀도와 할라이드 패시베이션을 정밀하게 제어함으로써 우수한 발광 특성과 높은 전기전도성을 동시에 확보했으며, 이를 실제 LED 소자에 직접 적용할 수 있음을 입증했다. 이러한 결과는 향후 페로브스카이트 나노결정을 활용한 발광소자의 공정을 단순화하고, 다양한 광전자 소자로의 직접 적용 가능성을 확대할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 이번 연구에는 국민대학교 화학과 이유빈 학생이 김지건 연구원, 성균관대학교 석경은 연구원과 함께 공동 제1저자로 참여해 연구의 의미를 더했다. 이유빈 학생은 페로브스카이트 나노결정의 표면 특성 분석 및 발광소자 적용을 비롯한 연구 수행에 참여했으며, 차세대 광전자 소재 및 소자 분야에서 연구 역량을 입증했다. 한편, 본 연구는 국민대학교 김지건 연구원과 이유빈 학생, 성균관대학교 석경은 연구원이 공동 제1저자로 참여했으며, 한양대학교 이태경 교수, 성균관대학교 이보람 교수, 국민대학교 김영훈 교수가 공동 교신저자로 참여했다. #국민대학교 #국민대 #화학과 #논문 #학술지게재 #수상
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- 작성자응용화학부
- 작성일2026-09-02
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- 작성자응용화학부
- 작성일2026-07-15
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▲ (왼쪽부터) 응용화학부 캡스톤디자인 경진대회 - 대상 SPARK 팀장 정다민 학생, 최우수상 나노프린세스 팀장 김동현 학생, 우수상 찾AZO 팀장 강준명 학생 지난 6월 국민대학교 과학기술대학 응용화학부에서 2026학년도 1학기에 제2회 캡스톤디자인 경진대회를 진행했다. 대상 SPARK 팀(정다민(팀장), 유시현, 고나경 학생)은, '휴대용 라만 분광 시스템을 활용한 생활 플라스틱 현장 즉각 판별 기술 개발', 최우수상 나노프린세스 팀(김동현(팀장), 신동철, 강동훈, 유강민 학생)은, 'AI 가속 소재 탐색 플랫폼 도입을 위한 고처리량 공정 최적화'에 대해, 우수상 찾AZO 팀(강준명(팀장), 강은정, 박태호, 송수민 학생)은, 'AZO 투명전극 기반 fin LED 소자 제작'을 발표하여 수상하였다. 국민대학교 응용화학부 학부장 김영훈 교수는 "지난 겨울에 이어 두 번째로 푸른 여름에도 응용화학부에서 학과 자체적으로 캡스톤디자인 경진대회를 진행하게 되어 학생들의 노력한 시간을 볼 수 있어 좋지만 마지막 경진대회라 아쉽다"며 "혹시 추후에 학과에서 다른 행사나 대회가 열리게 된다면 앞으로도 많은 학생이 참여하여 다양한 혜택 받아가기를 기대한다"고 전했다.
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- 작성자응용화학부
- 작성일2026-07-02
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- 작성자응용화학부
- 작성일2026-06-26
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- 작성자응용화학부
- 작성일2026-06-16
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국민대학교(총장 정승렬) 화학과 도영락 교수 연구팀이 차세대 디스플레이 핵심 기술로 주목받는 초소형 마이크로·나노 LED(micro-/nano-LED) 분야의 난제를 해결할 새로운 원천 기술을 제시했다. 연구팀은 하향식(top-down) 나노공정 기반 Fin-LED 구조에 자외선(UV) 조사로 유도되는 수분 흡착(UV-irradiated moisture adsorption, 이하 UVIMA) 표면 제어 기술을 도입해, 5 μm 이하 초소형 LED에서 불가피하다고 여겨졌던 치명적 효율 저하 문제를 근본적으로 개선할 수 있음을 입증했다. 마이크로·나노 LED는 유기발광다이오드(OLED) 대비 높은 밝기와 긴 수명, 우수한 에너지 효율을 갖춘 차세대 디스플레이 기술로 평가된다. 그러나 칩 크기가 수 마이크로미터 이하로 미세화될수록 건식 식각 공정에서 발생하는 Shockley–Read–Hall(SRH) 결함과 표면의 dangling bond로 인해 비발광 재결합이 증가해 발광 효율이 급격히 저하되는 문제가 있었다. 기존 SiO₂·Al₂O₃ 무기 나노박막 코팅 기반 패시베이션은 일부 SRH 결함 완화에는 효과적이었으나, 가장 치명적인 dangling bond 문제에 대해 근본 해법을 제시하지 못해 5 μm 이하 초소형 LED 상용화의 주요 난제로 남아 있었다. 연구팀은 저손상 건식 식각–습식 식각–UVIMA를 결합한 순차적 나노공정을 새롭게 설계했다. 특히 UVIMA 공정은 자외선 조사 과정에서 공기 중 수분을 광화학적으로 활성화해 LED 표면에 화학적으로 흡착시키는 방식으로, 식각 과정에서 형성된 dangling bond를 효과적으로 안정화하는 것이 핵심이다. 이 과정에서 기존 GaN 기반 마이크로·나노 LED에서는 거의 활용되지 않았던 지연 발광(delayed luminescence) 메커니즘이 활성화되며, SRH 결함 및 dangling bond에 포획돼 비발광 손실로 간주되던 전자를 다시 발광에 기여하는 경로로 전환시킨다. 연구팀은 시간분해 발광(time-resolved photoluminescence, TRPL) 및 온도의존 발광(temperature-dependent photoluminescence, TDPL) 분석과 다양한 결정구조 분석을 통해, 결함이 단순 손실원이 아니라 발광 효율 향상에 기여하는 요소로 전환될 수 있음을 실험적으로 입증했다. 그 결과, sub-5 μm 마이크로·나노 크기의 InGaN/GaN Fin-LED에서 내부 양자 효율 70.9%, 외부 양자 효율 16.5%, 전기발광 휘도 약 18,000 cd/m²를 달성하며, 초소형 마이크로 LED가 산업적 활용이 가능한 성능 수준에 도달했음을 보여주었다. 또한 Fin-LED 구조는 유전영동(dielectrophoretic) 기반 조립 기술을 통해 전극 위에 정렬 배치가 가능해 초고해상도 픽셀 제조 공정으로의 확장성도 확보했다. 연구팀은 64×64 sub-pixel 패시브 매트릭스 이미지를 구현하여 손목시계·자동차용 디스플레이는 물론 고해상도 디스플레이 응용 가능성을 실험적으로 확인했다. 도영락 교수는 “초소형 LED의 성능 한계는 미세 공정에서 발생하는 SRH 표면 결함과 dangling bond에서 비롯된다”며 “이번 연구는 UV와 물 기반의 광화학적 표면 제어 기술로 지연 발광이라는 물리적 메커니즘을 활용함으로써, 마이크로·나노 LED에서도 상용화 수준의 효율 구현이 가능함을 보여준 점에서 의미가 크다”고 말했다. 이번 연구에는 국민대학교 화학과 이승제 박사가 제1저자로 참여했으며, 한국전자기술연구원, 경희대학교, 홍익대학교가 공동 연구기관으로 함께했다. 연구 결과는 국제 저명 학술지 Nano Energy 온라인판에 게재됐으며, 한국연구재단과 한국산업기술기획평가원(KEIT)의 지원을 받아 수행됐다. 본 성과는 5 μm 이하 마이크로·나노 LED 디스플레이의 최대 장애 요소였던 효율 저하 문제를 메커니즘 수준에서 해결한 나노공정 기반 광기술 플랫폼으로, 향후 고해상도 무기발광 디스플레이 및 차세대 패널 산업 전반에서 저비용·고효율 micro-/nano-LED 상용화를 가속화할 핵심 원천 기술로 기대를 모으고 있다. #국민대학교 #국민대 #화학과 #도영락교수연구팀 #초소형마이크로나노LED #NanoEnergy온라인판
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- 작성자응용화학부
- 작성일2026-06-02
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○ 실시간 라만 분광법·이론 계산 통해 물 활성화 원리 확인... 국제학술지 Carbon Energy 게재 국민대학교(총장 정승렬) 화학과 이찬우 교수 연구팀이 알칼라인 수전해에서 수소 발생 반응(HER)을 고효율로 촉진하는 루테늄-티타니아(RuO₂/TiO₂) 이종구조 촉매를 개발하고, 그 핵심 작동 원리를 실시간 라만 분광법과 이론 계산을 통해 규명했다. 연구팀은 약 2nm 크기의 루테늄 산화물 나노입자를 25nm 크기의 티타니아 지지체 위에 균일하게 형성해 물 분해 반응을 빠르게 촉진하는 이종계면을 구현했다. 음이온 교환막 수전해(AEMWE)는 알칼라인 환경에서 작동해 고가의 백금족 촉매와 내식성 부품 의존도를 낮출 수 있는 차세대 수소 생산 기술로 주목받고 있다. 그러나 알칼라인 조건에서는 물 분자의 O–H 결합을 끊어 수소 중간체를 만드는 초기 단계가 느리게 진행돼 수소 발생 반응의 과전압이 높아지고 에너지 효율이 저하되는 한계가 있다. 이에 따라 수전해 상용화를 위해서는 물 활성화 에너지 장벽을 낮출 수 있는 촉매 설계와 계면 반응 메커니즘에 대한 직접적인 이해가 중요하다. 연구팀은 백금 대체 촉매로 주목받는 루테늄 기반 소재와 물 활성화 기능을 가진 티타니아를 결합한 RuO₂/TiO₂ 이종구조 촉매를 설계했다. 과산화수소 처리로 표면 결함을 도입한 아나타제 TiO₂ 나노입자 위에 RuCl₃ 전구체를 이용해 RuO₂ 나노입자를 수열 합성 방식으로 증착했으며, 별도의 고온 열처리 없이도 루테늄 산화물과 티타니아가 긴밀하게 접촉한 이종계면을 형성했다. 전기화학적 수소 발생 과정에서 촉매 표면은 부분적으로 환원돼 Ru/RuO₂/TiO₂₋ₓ(OH)y 형태의 활성 계면으로 재구성되며, 이 과정에서 형성되는 환원 티타니아와 Ti–OH 작용기가 물 분자의 흡착과 분해를 촉진하는 것으로 확인됐다. 개발된 RuO₂/TiO₂ 촉매는 1 M KOH 전해질에서 10 mA cm⁻²의 전류밀도에 도달하는 데 필요한 과전압이 6.6 mV에 불과했다. 이는 단독 RuO₂(79 mV)는 물론 상용 기준 촉매인 Pt/C(43 mV)보다도 우수한 성능이다. 또한 36.7 mV dec⁻¹의 낮은 Tafel 기울기를 보여 알칼라인 수소 발생 반응의 속도론이 크게 개선됐음을 입증했으며, 100 mV 과전압에서 25.07 s⁻¹의 높은 turnover frequency(TOF)를 기록해 보고된 루테늄 기반 알칼라인 수소 발생 촉매 가운데서도 매우 우수한 활성 사이트 활용도를 나타냈다. 질량활성 역시 RuO₂와 Pt/C 대비 각각 약 10배, 6.4배 높았다. △ 루테늄-티타니아 이종계면 촉매의 수소생산 성능 및 반응 메커니즘 모식도 특히 이번 연구는 촉매 성능 향상에 그치지 않고, 이종계면에서 물이 어떻게 활성화되는지를 직접 확인했다는 점에서 의미가 크다. 연구팀은 shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy(SHINERS)를 적용해 실제 HER 작동 조건에서 계면 물 분자, 흡착 수소(*H), 수산화 중간체(*OH)의 변화를 추적했다. 그 결과 RuO₂/TiO₂ 촉매에서는 K⁺와 배위된 물(K⁺-H₂O) 및 약하게 수소 결합된 물(2-HB-H₂O)과 같은 반응성이 높은 계면 물 종이 증가했으며, Ti–OH 신호도 함께 관찰됐다. 이는 티타니아 계면이 물 분자를 끌어당기고 O–H 결합 절단을 쉽게 만드는 역할을 한다는 점을 보여준다. DFT 계산 역시 이러한 실험 결과를 뒷받침했다. 환원 및 수산화된 티타니아 클러스터가 Ru 표면에 결합한 모델에서 물 분자는 Ti–OH 작용기 근처에 우선 흡착됐고, Ru 단독 표면에 비해 물 분해 활성화 장벽이 크게 낮아지는 것으로 나타났다. 전하 밀도 분석에서는 Ru와 TiO₂ 계면에서 전하 재분포가 일어나 물 흡착을 안정화하고, Ru는 수소 중간체의 흡착과 수소 분자 형성을 담당하는 협동적 반응 경로를 제공함을 확인했다. 이는 루테늄-티타니아 이종계면이 단순히 전자구조를 조절하는 수준을 넘어, 알칼라인 HER의 병목 단계인 물 활성화 자체를 촉진한다는 점을 분자 수준에서 입증한 결과다. △ (좌측부터) 국민대 화학과 이찬우 교수, 드위 삭티 알디안토 프라타마 박사과정, 안디 할얀토 박사과정 이찬우 교수는 “이번 연구는 고활성 촉매 개발과 동시에 실제 작동 조건에서 이종계면이 물 분자를 활성화하는 과정을 직접 관찰했다는 데 의미가 있다”며 “루테늄-티타니아 계면에서 물 활성화와 수소 중간체 형성이 분리·협동적으로 일어나는 원리를 바탕으로 차세대 알칼라인 및 음이온 교환막 수전해 시스템에 적용 가능한 고효율 촉매 설계 전략을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 재원의 우수신진연구(RS-2023-00210114), 그린수소기술자립프로젝트(RS-2025-02304646), 글로벌 TOP 전략연구단 지원사업(GTL25021-210)의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 에너지·소재·물리화학 분야 국제학술지 Carbon Energy(IF 24.2, JCR 상위 2.9%)에 “Ruthenium-Titania Interface-Mediated Water Activation for High Turnover Frequency in Alkaline Hydrogen Evolution”라는 제목으로 게재됐다. #국민대학교 #국민대 #학술지게재 #화학과 #Carbon Energy
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- 작성자응용화학부
- 작성일2026-06-02
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국민대학교, 과기정통부·한국연구재단 나노 및 소재 개발사업 소재HUB 선정 ‘차세대 디스플레이용 금속-할라이드 색변환 소재 데이터 HUB 구축 및 AI 기반 소재·공정 지능형 설계 기술 개발’ 국민대학교(총장 정승렬) 김영훈, 도영락, 정준영, 전호제(응용화학부) 및 조기섭(신소재공학부) 교수 연구팀이 과학기술정보통신부가 주관하고 한국연구재단이 지원하는 2026년도 나노 및 소재개발사업 국가전략기술미래소재기술개발 소재HUB에 선정됐다. 과제명은 ‘차세대 디스플레이용 금속-할라이드 색변환 소재 데이터 HUB 구축 및 AI 기반 소재·공정 지능형 설계 기술 개발’이다. 주관연구개발기관인 국민대학교(연구책임자: 김영훈) 외에 한국생산기술연구원, 대구경북과학기술원, 충북대학교(위탁), 성균관대학교 및 한국광기술원이 공동연구개발기관으로 참여하였다. 나노 및 소재 기술개발 사업은 미래 신시장·신산업 창출과 주력산업 고도화를 견인할 글로벌 수준의 원천기술 확보, 연구기반 확충 및 우수성과의 사업화를 지원하고자 과학기술정보통신부가 주도하여 진행하는 사업이다. 그 중 ‘국가전략기술미래소재기술개발 소재HUB’ 분야는 데이터와 AI를 활용해 탐색설계부터 측정분석, 성능구현, 공정설계까지 소재연구 전주기 협력 모델을 구축하여 필수 신소재를 조기 확보하는 것이 목적이다. 대학 이공분야 교원 및 국공립‧정부출연‧민간연구소의 연구원들이 지원 대상이다. 국민대 연구팀(응용화학부, 신소재공학부)이 수행하는 이번 과제는 인공지능(AI) 폐루프(Closed-loop) 및 고속스크리닝(HTS) 플랫폼을 기반으로 차세대 메타버스(AR/VR) 디스플레이용 초박막형 페로브스카이트 색변환 소재를 역설계하고, 이를 바탕으로 고휘도·고색순도 발광 소재의 최적화된 합성 및 공정 기술을 개발하는 데 목적이 있다. 본 연구로 데이터 기반의 소재-공정 통합 탐색 체계를 구축하여 신소재 개발 기간을 획기적으로 단축하는 원천기술을 확보함으로써, 미래 차세대 디스플레이 시장에서 국가 기술 경쟁력을 선도하고 다양한 고성능 광전소자용 소재의 상용화 가능성을 크게 넓히는 연구가 될 것으로 기대된다. 국민대 연구팀은 최근 인공지능(AI) 폐루프 및 고속스크리닝(HTS) 플랫폼을 활용해 차세대 디스플레이용 고효율 페로브스카이트 색변환 소재를 빠르게 탐색 및 최적화하는 소재 역설계 기술을 제시하였고, 이를 기반으로 친환경 비납계(Pb-free) 발광 소재 및 고성능 광전소자 분야로 연구를 확장하고 있다. 앞서 최근에는 차세대 디스플레이 개발, 인공지능 활용 화학반응 예측 등과 관련하여 Nature, Advanced Materials, Nature Communications 등을 비롯한 세계적 권위의 국제 학술지에 성과를 선보이며 본 연구팀 기술의 무한한 확장성을 보여준 바 있다. 이번 소재허브 사업 선정은 국민대가 강점을 가진 응용화학, 첨단 신소재 및 인공지능 분야의 연구 경쟁력을 다시 한번 보여주는 성과다. 본 연구는 향후 차세대 디스플레이 및 광전소자 상용화를 위한 인공지능 기반 소재 역설계 및 고속스크리닝(HTS) 분야의 핵심 원천기술 확보에 기여할 것으로 기대된다. #국민대학교 #국민대 #과기정통부한국연구재단 #응용화학부 #신소재공학부
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▲ (왼쪽부터) 응용화학부 캡스톤디자인 경진대회 - 대상 EnCapstone 팀장 강준명 학생, 최우수상 Green ESW 팀원 설예준 학생, 나노소재전공 주임 김영훈 교수, 장려상 유기농 팀원 임상현 학생, 우수상 퀀텀 브루어스 팀장 임병국 학생, 장려상 carbon-off 팀원 김태준 학생 지난 작년 12월 국민대학교 과학기술대학 응용화학부에서 2025학년도 2학기 제1회 캡스톤디자인 경진대회를 진행했다. 대상 EnCapstone 팀(강준명(팀장), 김예원, 고은채 학생)은, '하이브리드 탠덤 봉지구조를 적용한 LED', 최우수상 Green ESW 팀(이다희(팀장), 여윤서, 박시원, 박찬우, 설예준, 이상혁 학생)은, '고농도염 친환경 아연 수계 이차전지용 전해질 성능 최적화', 우수상 퀀텀 브루어스 팀(임병국(팀장), 신동철 학생)은, '인쇄 공정용 고전도성/고안정성 Red 페로브스카이트 퀀텀닷 잉크 개발' 에 대해, 장려상 carbon-off 팀(김민겸(팀장), 김태준, 김민아 학생)은, 'CO전기환원 반응(CORR)을 통한 고효율 에틸렌(C2H4) 생산', 장려상 유기농 팀(임도하(팀장), 임상현, 이서영, 조윤서, 최원혁, 최지혜 학생)은, 'Fe3O4 나노입자의 합성' 을 발표하여 수상하였다. 국민대학교 응용화학부 나노소재전공 주임 김영훈 교수는 "응용화학부에서 학과 자체적으로 캡스톤디자인 경진대회를 처음으로 운영하게 되어 기쁘다"며 "많은 팀의 학생이 참가하고 수상하게 되어 의미 있었고, 앞으로의 학과 경진대회에서도 많은 학생이 참여하여 풍부한 혜택 받아가기를 기대한다"고 전했다.
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- 작성자응용화학부
- 작성일2026-05-07
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