취득연도 학교명/ 전공/ 학위/ 비고
1989 서울대학교/기계설계학/학사
1991 서울대학교/기계설계학/석사
2000 UCLA/MEMS/박사

년도 소속기관/ 직위/ 경력 및 연수내용
1991 ~ 1996 국방과학연구소 / 연구원
2000 ~ 2003 Northwestern University/ 조교수
2004 ~ 2006 서울대학교/ 조교수
2006 ~ 현재 서울대학교/ 부교수

마이크로/나노 시스템 연구실에는 마이크로/나노 소자의 설계, 제작, 그리고 시스템 통합분야의 전문가 그룹이 있습니다. 우리 기술의 강점은 마이크로/나노 과학, 즉, 작은 영역에서의 물리적 법칙에 대한 근본적인 이해에 기초해서 목적하는 소자들을 어떻게 만드는가에 대한 기술을 독창적으로 개발 해 낼 수 있는 능력에 있습니다. 이는 기계적, 전기적, 화학적 및 생물학적 기술 등을 포함한 매우 다중학문적인 (interdisciplinary) 기술로서 여러 과학기술에 응용되고 있습니다. 연구주제의 예는 다음과 같습니다.: 나노소자의 조립기술, 세포 및 바이오 분자 (biomolecular)의 처리 및 분석기술, 나노튜브 (nanotube)를 이용한 센서, 플라스틱 구조물의 나노영역 응용, 그리고 마이크로 유체를 이용한 광학 및 고주파 응용 등입니다. 이외에도 많은 독창적이고 독자적인 연구 활동들이 꾸준히 계획되고 있습니다.

Biosensor

본 실험실에서는 nanotechnology 기술을 이용하여 DNA/RNA 및 단백질을 검출 할 수 있는 센서를 제작하여 연구하고 있다. 예를 들면 탄소나노튜브(CNT)를 이용하여 매우 적은 양의 혈액을 사용하여 빠른 시간 내에 정밀하게 혈당측정을 할 수 있으며, 초박막 폴리머(polymer)를 이용하여 DNA/RNA 및 다양한 단백질을 검출할 수도 있다. 이는 바이오시장의 세계적인 추세에 비추어 볼 때 본 연구의 파장은 대단히 클 것으로 생각된다.

(1) Thin Membrane transducer

폴리머(polymer) 박막을 이용한 장치로서 분자 결합력에 의한 유연한 구조 변형을 측정하여 각종 측정 및 진단에 이용된다.

DNA/RNA analysis
Proteomics
Disease and cancer detector
Pointer-of-care
Drug discovery

(2) Nanowire based sensor

탄소나노튜브(CNT)의 특성을 이용하여 DNA의 상보(complementary) 결합 및 특성 가스의 결합을 검출함으로서 질병 진단에 이용된다.

DNA hybridization 검출 할 수 있는 센서 연구
Glucose를 검출하기 위한 H2O2 센서 연구

(3) Robotic olfactory sensor

다양한 가스를 검출 할 수 있는 chemosensor로서 마이크로 가공 기술을 이용하여 기존의 센서보다 반응성(sensitivity)과 선택성 (selectivity)이 우수하며, 빠른 시간 안에 alcohol/toxic gas/explosive gas 등 다양한 가스를 검출 할 수 있는 후각센서를 연구한다.

Biomechanics of cells

본 실험실에서는 마이크로 가공(microfabrication) 기술을 이용하여 세포의 다양한 특성에 대한 연구를 하고 있으며, 그러한 연구에 유용한 장치 개발을 하고 있다. 마이크로가공 기술을 이용한 장치는, 기존의 널리 쓰이고 있는 실험 방법 보다 높은 반응성(sensitivity)을 가지고 있어 간편하고 빠르게 결과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 초박막 장치로 세포의 증식 및 분화를 조절 할 수 있으며, 나노 관(tube)을 이용하여 체세포 핵치환을 할 수 있다. 이러한 기술은 궁극적으로 언제 어디서나 짧은 시간 안에 진단을 할 수 있는 personal health care system 구성을 가능케 한다.

(1) Mechano-transduction of cell

플라스틱 박막의 변형으로 세포의 특성(contraction force, motility)을 측정하거나, 실시간으로 감시 할 수 있는 장치를 제작한다.

Measurement of Cell force
Monitoring of cell motility in real time

(2) Somatic cell nuclear transfer

기존에는 피펫을 이용한 방법으로 핵치환을 하였으나, 수율이 낮은 문제를 가지고 있었다. 본 연구실은 마이크로 가공(microfabrication) 기술을 이용하여, 세포를 이송, 포획 할 수 있는 장치를 연구하며, 수율을 증가 시키는 동시에 난자를 이용하지 않고 체세포 핵치환을 구현 할 수 있는 장치를 연구한다.

(3) Cell physiology

다양한 마이크로 패턴(micro pattern)을 가지는 표면에서 세포의 거동 을 관찰하고, 세포를 이용하여 움직이는 마이크로 액츄에이터 (micro actuator)를 구현하고자 한다.

Cell migration
Response of cardiomyocytes beating on membrane
Fabrication of micropump using cell beating

MEMS device

(1) RFID (Radio Frequency Identification) device

Nano technology를 이용한 장치로서, 무선 주파수를 이용해 개별 ID를 인식하고, 표면 탄성파(surface acoustic wave)를 이용하여 무칩(chipless)을 구현 할 수 있는 장치를 연구한다.

센서 기반 RF ID를 활용하여, health care 등의 wireless sensor network 개발

(2) Microfluidic device

마이크로 기술과 나노 기술을 융합하여 초소수성 (superhydrophobic) 표면을 제작한다. 이것은 표면장력(surface tension)을 최소화 하는 것으로 마이크로 채널(micro channel) 장치에 다양하게 응용을 할 것으로 기대된다.

전도성 액체(conductive liquid)를 이용한 RF switch device
표면 장력을 이용한 microfluidic motor device

(3) Nanosphere lithography

Colloidal nanosphere를 자기 조립(self assembly)으로 정렬하여, 다양한 패터닝(pattering)을 할 수 있다. 이것은 메모리(memory), 광센서(optical sensor), 광촉매(photocatalyst) 등으로 이용 할 수 있다.