무기재료의 신뢰성 공학과 기계적 특성에 관한 연구

프로세스존세라믹스의 균열선단에는 프로세스 존이 형성된다. 이 프로세스 존의 내부에는 수많은 미세 균열 또는 응력에 의한 상전이가 일어나 체적이 증가하기도 한다. 세라믹스의 강도의 균열의 존성과 같은 여러가지 물리적 특성은 이러한 프로세스 존의 크기와 밀접한 관련이 있다.

고분자 나노재료 연구

균일한 자성 나노입자 제조유화중합에 의하여 균일한 크기를 갖는 폴리스티렌 나노입자를 합성하였다. Iron pentacarbonyl을 사용하여 폴리스티렌 나노입자에 iron oxide 나노입자를 형성시킨 후 실리카로 코팅하였다. 얻어진 복합 나노입자의 폴리스티렌 층을 열처리로 제거하여 실리카 자성 나노입자를 얻었다. 실리카 자성 나노입자의 자성 특성 및 응용에 대해 연구하였다.

세라믹 분말 제조에 관한 연구

TiO(NO3)2용액과 수산에탄올 용액간에 침전반응을 통하여 수산티타늄을 침전시켜, 모액내에서 숙성을 시켰다. 이 때 숙성을 촉진시키기 위하여 초음파조사를 이용하였고, 여러 가지 온도에서실험을 수행하였다. 침전반응을 영향을 줄 수 있는 여러가지요소, 반응온도, 숙성시간, 초음파조사들이 연구되었다. 수산티타늄의 숙성반응에서새로운 결정상이 발견되었다. 새로운 화합물의 화학식과 결정계는 다음과 같다;
화학식-Ti2O3(C2O4)(OH)2·2H2O, 결정계-a=1.0503nm, b=1.5509nm, c=1.5509nm를 가진 Orthorhombic. 초음파조사에의하여 초기 석출물의 용해가 촉진되어 새로운결정상의 형성이촉진되었다.

공정 : 차세대 나노패터닝 기술

차세대 나노패터닝 기술을 개발하고, 각종 패터닝 기술을 이용하여 다양한 기능성 나노소재 (금속, 세라믹, 고분자, 바이오 등)에 형상을 제어하는 연구를 수행하고 있다. 뿐만 아니라, 해당 나노기술 기반으로 한, 신개념 미래나노기술을 개발하고, 다양한 응용분야로의 적용 연구를 수행하고 있으며, 특히 나노기술의 장비화 (양산화기술) 연구 또한 진행 중이다.

고성능 내열합금, 구조부품 제조 및 접합 기술 개발

최근 화력발전, 자동차, 선박, 항공우주, 원자력 및 핵융합 산업에서는 기존 상용소재보다 성능이 우수한 극한환경용 내열합금 적용에 대한 요구가 증대되고 있다. 본 연구실에서는 분말야금 공정과 제2상 나노입자 분산강화기구를 활용하여 고온 내열기기용 핵심구조부품에 직접 적용이 가능한 고성능 내열합금, 구조부품 제조 및 접합 기술을 개발하고 있다.

신개념 IoT 에너지 하베스팅 및 압전/강유전 물질에 관한 연구

소재의 미세구조 분석/제어에 관한 연구

본 연구실에서는 소재의 물성 발현에 기원이 되는 미세구조를 전자현미경 분석법을 활용하여 해석함으로써, 물성 향상을 위한 구조 및 공정 제어에 관한 방안을 제시하는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 소재가 외부의 자극에 노출되었을 때 발생하는 미세구조의 변화를 실시간으로 관찰함으로써, 소재의 제조 공정 또는 사용환경에서의 미세구조 변화를 유추하여, 물성 최적화를 위한 공정 변수 제어 및 소재 신뢰성 향상을 위한 솔루션을 제시하는 연구를 중점적으로 수행하고 있습니다.

에너지 저장 및 변환 메커니즘 분석/제어에 관한 연구

최근 이산화탄소 온실 효과로 인한 지구 온난화 현상 해결이 사회적인 시급 해결 과제로 자리잡았고 이를 완화하기 위한 재생에너지 발전 연구만큼 중요한 것이 생산된 에너지를 효율적으로 활용하기 위한 에너지 저장과 변환 시스템입니다. 본 연구실에서는 차세대 에너지 저장 및 변환 시스템에 활용되는 소재의 물리화학적 성질과 전기화학 반응 메커니즘 간의 상관관계를 분석하고 제어하는 연구를 수행하고 있습니다.