연구

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    • 생명과학
  • 기초과학연구소

연구분야

비선형 동역학 및 신경과학연구실

1. 연구진
  • 김영태 교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 비선형 동역학 및 카오스 이론을 활용한 다양한 동역학계의 특성을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 탐구하고 있다. 아울러 21세기 최고의 미스터리인 뇌의 기능 및 작동에 대해 탐구하는 신경과학에 관한 연구도 수행하고 있다.

  • 가. 비선형 동역학 연구
    • 비선형 동역학계의 모델링 및 bifurcation 분석
    • 비선형 전자회로 및 생체계의 동적 특성 측정 및 분석
    • 비선형 동역학 및 카오스를 이용한 신호 분석
  • 나. 신경과학 연구
    • 단일 뉴런 및 뉴런 네트워크의 동역학적 특성 분석
    • 질병(파킨슨 병, 간질) 모델링 및 분석

플라즈마 실험실

1. 연구진
  • 오수기교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 플라즈마 물리와 플라즈마의 광진단에 관한 연구를 수행하고 있다.


  • 국제 핵 융합로 (ITER) 진단 기술 추적
  • 한국형 핵 융합로 (KSTAR) 회전 속도 및 이온온도 측정
  • 음이온 중성빔을 위한 수소 플라즈마 음이온 연구
  • 반도체 공정용 저온 플라즈마 소스 개발, 진단
  • 바이오 플라즈마를 위한 상압 플라즈마 소스 개발, 진단
  • 저온 플라즈마 시뮬레이션

파동물리학 실험실

1. 연구진
  • 김기홍교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 고체 및 광학분야에서 관찰되는 다양한 물리현상들을 이론적인 연구를 통해 정량적으로 이해하는데 중점을 두고 있다. 고체분야에서 현재 진행 중인 연구주제로는 일차원적인 구조를 갖는 물질들의 광학적, 자기적 성질에 관한 연구를 들 수 있다. 1980년대 이후로 구조나 성질면에서 일차원적인 특성을 강하게 갖는 많은 물질들이 합성되어 그 물리적 성질에 대한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되어 왔다. 광학적, 자기적, 성질의 연구는 이런 물질들의 전자구조를 이해하는데 중요한 역할을 할 뿐 아니라, 실용적인 응용의 측면에서도 큰 의미를 갖는다.


광학분야에서 진행 중인 연구주제로는 국소장(local field)이 이준위(two-level) 원자계에 미치는 양자역학적인 영행, 광섬유 내에서 일어나는 여러 형태의 비선형 효과와 그 응용, FDTD 방법을 이용해서 풀 수 있는 제반 전자기 관련 문제(전자기파 차단 등)등을 들 수 있다. 연구의 방법으로는 이론적인 모델로부터 해석적인 방법을 통해 합당한 미분방정식들을 유도하고 그 해를 컴퓨터를 이용하여 구함으로써 원하는 물량을 계산해내는 방식을 쓰고 있다.

타원법 실험실

1. 연구진
  • 김상열교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 타원법(Ellipsometry)을 이용하여 빛이 박막 구조를 가지는 시료에 반사 또는 투과하여 변화되는 빛의 편광 상태를 측정하고, 이를 바탕으로 시료의 구조, 물성, 이방성 등을 해석하여 시료에 대한 이해도를 향상시키고 있다. 분광 타원법(Spectroscopic Ellipsometry)에서는 여러 파장의 빛을 사용하므로 다층박막 구조의 시료도 다룰 수 있어 적용범위가 매우 넓다.


본 실험실에서는 자체적으로 수행하는 연구뿐만이 아니라 국내외 연구소와 학교 등의 의뢰를 받아 다양한 박막물질의 구조와 물성 분석연구를 병행하고 있다. 최근에는 (주)엘립소테크와 협력하여 초미세 광학 이방성을 측정하는 투과형 편광계를 제작하여 배향막의 광학이방성 등 초미세 광학 이방성을 정밀하게 측정할 수 있게 되었고 이를 사용하여 초미세 광학이방성의 공간분포 연구를 진행하고 있다. 투과형 편광계를 활용하면 LCD 제조 과정에서 사용되는 광학 필름의 불량을 평가하는 기준을 제시할 수 있으며, LG전자, 삼성전자 등과의 협력 연구를 모색하고 있다.


미세 광학이방성과 관련되는 최근의 또 다른 연구로 피복 연료입자(coated fuel particle)의 결함을 미세 영역에서 평가할 수 있는 장비의 개발연구가 있다. 핵분열용 연료입자로 부터의 방사능 유출을 막기 위해 열분해 흑연(PyC), 탄화규소(SiC), 알루미나(Al2O3), 산화베릴륨(BeO) 등으로 된 피복층을 입히는데 이 피복층들의 결함여부를 미세 영역에서 미세 광학 이방성 측정으로 확인할 수 있는 반사형 타원계를 ㈜엘립소테크가 제작하여 원자력 연구원에 제공할 수 있도록 긴밀하게 협력하였다.

홀로그래피 실험실

1. 연구진
  • 조두진고수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 기하광학과 전자기광학을 바탕으로 하는 다양한 광시스템 설계 및 광 시뮬레이션, 그리고 플라즈마 광진단을 위한 광시스템 실험, 광소자 제작, 회절광학, 광정보처리 및 홀로그래피에 관한 연구를 수행하고 있다.

  • 가. 광시스템 설계 및 광 시뮬레이션
    • 기하광학(OSLO, Code V, LightTools, TracePro, ASAP, Zemax).
    • 전자기광학(회절광학, FDTD).
    • 활용분야: 디스플레이, 보안기술, 자동차, 의료장비 등.
  • 나. 광시스템 실험
    • 플라즈마 광진단을 위한 광시스템, 광소자 제작, 회절광학, 광정보처리 및 홀로그래피

나노소재, 소자 및 측정 연구실

1. 연구진
  • 고근하교수, 이순일교수, 김기홍교수, 박지용교수, 안영환교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 탄소나노튜브, 그래핀, 반도체나노선과 같은 새로운 나노물질을 활용한 나노소자의 제작 및 특성 분석과 원자힘현미경을 이용한 고분해능 나노측정에 관한 연구를 수행하고 있다.

  • 가. 나노소자의 제작 및 특성 분석
    • 탄소나노튜브, 그래핀, 반도체 나노선의 합성, 소자제작 및 전기,광학적 특성분석.
    • 나노트랜지스터, 화학/생명 센서, 나노광소자. 유연소자
    • 반도체 소자제작 공정 및 전기/광학적 측정.
  • 나. 나노스케일 측정
    • 원자힘현미경 (Atomic Force Microscope)을 이용한 나노스케일 형상 및 전기적 특성 측정.
    • 나노소자 내 전하 및 전압분포, 소자기능성 이미지 나노미터 영역에서의 물질합성, 공정개발, 소자 제작을 모두 수행하고 있다.
    • 탄소나노튜브(CNT), ZnO 나노막대(NR)/입자, TiO2나노선(NW)/입자, 그래핀, 양자점 등을 다양한 물리/화학적 기법을 이용하여 합성하고 물성을 규명하며 전자/광전소자 제작에 활용.
    • 합성/진공/박막/반도체 공정에 필요한 중요 장비들은 물론, 유기물 기반 광전 소자를 제작할 수 있는
      제반 장비를 보유하고 있음.
    • 플라스틱 광전소자 구현에 필수적인 유연한 투명전도막을 단일(SW)/다중벽(MW) CNT, 그래핀, Ag NW 등으로 제작하는 공정기술을 자체 개발. 이 분야의 우리 기술은 세계적 수준임.
    • 유기발광소자(OLED), 유기태양전지, 염료감응태양전지, 양자점 LED/하이브리드 태양전지 등의 광전소자 제작 및 효율 향상 연구를 활발히 진행 중임.
    • 광전소자 분야에서는 영국 런던의 Imperial college와 지속적으로 공동연구를 수행 중
    • 전계전자방출 소자 분야의 전문성을 인정받아 프랑스 국립연구기관인 LATMOS와 우주발사체 탑재용 질량분석기의 이온화 장치를 공동 개발하고 있음.

나노광전자 실험실

1. 연구진
  • 안영환교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 나노광학과 전하수송측정법을 융합한 나노광전현미경을 개발하여 나노 소자와 차세대 태양전지에 적용하고 국소적인 에너지 준위 및 전하동역학을 연구한다. 또한 테라헤르츠파 분광법을 이용하여 고전도성 탄소나노튜브와 그래핀 박막을 분석하고 플라즈모닉 소자를 개발한다.

  • 가. 나노광전영상 측정
    • 실시간 나노광전류 현미경 개발 및 탄소나노튜브/그래핀/나노선 광전특성분석
    • 수용액 및 전해질 환경 나노소자의 실시간 광전특성 연구
    • 펨토초 레이저를 이용하여 나노소자 내의 초고속 전하 수송특성 연구
  • 나. 시분해 테라헤르츠파 분광측정
    • 고전도성 탄소나노튜브/그래핀박막 제작 및 테라헤르츠파 플라즈모닉 소자 응용연구.
    • 마이크로/나노구조를 이용한 고감도 바이오 분자 검출법 개발

극초단 광섬유 레이저 및 광소자 실험실

1. 연구진
  • 염동일교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 극초단 광섬유 레이저 개발 및 관련 나노 광학소자에 관한 연구를 수행하고 있다. 최근 나노물질을 기반으로 다양한 파장 영역에서 동작하는 극초단 광섬유 레이저를 성공적으로 개발하여 이를 광 정밀계측, 첨단 레이저 가공에 응용하고자 하는 연구가 진행되고 있고 또한 나노물질 기반의 광집적 소자 개발에 관한 연구를 진행하고 있다.

  • 가. 극초단 광섬유 레이저 개발
    • 탄소나노튜브, 그래핀 기반의 포화 흡수체를 이용한 극초단 광섬유 레이저 개발
    • 비선형 동역학 기반의 솔리톤 레이저 및 고출력 유사 솔리톤 광섬유 레이저 연구
    • 국방 및 바이오 응용을 위한 적외선 영역 초광대역 광원 연구
  • 나. 나노 광학 소자 개발
    • 그래핀 기반의 광대역 변조기 및 스위치 연구
    • 비선형 광집적회로 기반의 광 메모리 소자 연구

초고속 레이저/포토닉스 연구실

1. 연구진
  • 이상민교수
2. 연구 분야

2010년 교육과학기술부로부터 국가선도연구실험실로 지정된 초고속 레이저/포토닉스 연구실로서, 본 연구실에서는 다양한 극초단 레이저/증폭시스템 개발, 자외선에서 THz 영역에 이르는 광범위한 파장대역에서의 새로운 (나노)물질의 시분해 분광 및 비선형 광특성 측정/분석, 레이저 기반의 나노소자 제작, 저차원 탄소나노구조 포토닉스 소자 개발/ 분석/ 응용 등에 관한 연구를 수행하고 있다.

유기 광전자 재료 및 소자 연구실

1. 연구진
  • 하나영교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 나노구조 기반 기능성 유기 광/전 재료 및 소자의 설계, 제작, 물리적 특성 평가와 관련된 연구를 수행하고 있다.

  • 가. 나노구조 유/무기 재료
    • 유/무기 다중 광밴드갭(multiple photonic bandgap)구조 설계, 제작 및 광특성 평가.
    • 나노임프린트(nanoimprint) 방법을 이용한 표면 나노구조 제작 및 광/전 특성 분석.
    • 광/전 기능성 입자를 이용한 자기조립된 3차원 콜로이드 결정 제작 및 특성 분석.
  • 나. 나노구조 기반 유기 광/전 소자
    • 새로운 기능성 액정 디스플레이 및 액정 레이저 개발.
    • 고효율 유기 분포궤환형(distributed feedback) 레이저 개발.
    • 유기 발광 다이오드의 광 추출 효율 향상.
    • 유기 태양전지의 에너지변환 효율 향상.

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