Research
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                     

우리 실험실에서는 물과 공기와 같은 단순 유체(혹은 뉴튼 유체)와 달리 점성과 탄성을 동시에 발현하는 복잡 유체(complex fluids)의 물성 및 비뉴튼 유동 현상에 대한 기초 연구와 이를 바탕으로 다양한 응용 연구를 진행하고 있습니다. 복잡 유체는 일상 생활에서 흔히 접하게 되는 샴퓨, 화장품 및 페인트를 비롯하여 콜로이드, 현탁액, 고분자 수용액 및 이차전지 제조공정에서 활용되는 전극 슬러리 등 산업적으로 중요한 대부분의 소재를 포괄합니다. 현재 우리 연구실에서 주안점으로 두고 있는 연구 분야는 복잡유체에 대한 이해의 방편으로 유변학(rheology) 및 고분자 물리관련 기초 연구를 진행하고 있으며, 이를 응용하여 이차전지의 대량 생산에 필수적인 전극 슬러리의 유변물성, 분산, 이송 및 코팅 공정과 관련된 연구에 집중하고 있습니다. 또한 우리 실험실은 점탄성 미세유동의 특성을 이해하고 응용하는 미세유체공학기술에 있어서도 해당 분야를 선도하고 있습니다. 우리 실험실이 지닌 강점으로 이론, 수치모사 및 실험 연구를 동시 수행할 수 있는 역량을 가지고 있어, 참여 연구원들이 다방면에 걸쳐 연구 능력을 쌓을 수 있는 이점이 있습니다. 우리 실험실에서 수행된 연구 결과는 Nature Communications 및 Science Advances 등의 세계적 학술지에 게재되고 있으며, Lab on a Chip 등의 저명 학술지에 표지 논문으로 다수 채택되고 있습니다(논문 목록 Click!). 해당 연구 결과들은 공중파 방송 및 일간지 등의 언론 홍보를 통해 대중적인 관심도 끌고 있습니다(뉴스 보도 목록). 

 

DNA 집속관련 Lab Chip 논문 KBS 보도(사진 click -> 기사연결)

 

 

 

 

경상대와 공동연구로 진행한 동물세포 분석칩관련 Lab Chip 논문 KNN 보도(사진 click -> 기사연결)

 

연구 분야

  • 이차전지 제조 공정: 전극 슬러리 유변학, 분산, 슬러리 이송 및 코팅

  • 유변학; 고분자 물리; 현탁액 및 에멀젼 유변학; 미세유체 채널에서 이동현상 연구

  • 점탄성 유동하에서 입자, 세포 및 생체 고분자의 동력학 연구: 입자 집속, 계수 및 분리용 칩 개발

  • 미세채널에서 뉴튼 및 비뉴튼 유체의 난류생성 및 이를 활용한 미세유체반응기개발

  • 미세유체공학 기술을 활용한 기능성 입자 제조 연구

  • 모델링 및 수치모사 연구: 유한 요소법 및 브라운 동력학(Brownian dynamics) 기반 수치모사 연구

         

(1) 이차전지 제조 공정: 전극 슬러리 유변물성 및 전지 제조관련 공정 기술

  • 전극 슬러리의 유변물성

  • 전극 슬러리의 분산, 이송 및 코팅 공정

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2) 미세유체공학

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Research Areas

  • Lithium-ion battery: rheology of electrode slurry, mixing, transportation and coating

  • Microrheology, polymer physics and transport phenomena in microfluidics

  • Dynamics of single particles, cells and biopolymers         

        - Dynamics of spherical/non-spherical particles in confined environments

        - Elasto-inertial particle focusing and separation

        - Viscoelasticity-based cell sorting devices

        - Development of microchips for cell deformability assessment 

        - Single DNA molecular dynamics in microfluidic channels

        - Nanoparticle separation

  • Mixing and chemical reaction: turbulenece generation in microchannel and its applications 

  • Fabrication of functional particles via microfluidics

  • Modeling/Numerical Simulation

        - Finite element methods for complex fluids 

        - Benchmarking problems in computational rheology

        - Multi-phase problems in microfluidics

        - Numerical simulations for polymer processing

        - Brownian dynamics simulations for biopolymers

        - Single DNA molecular physics