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- 빛으로 만든 ‘미끄러운 3D 구조체’, 액체를 자유자재로 다루다 (2025.10.10)
- 빛으로 만든 ‘미끄러운 3D 구조체’, 액체를 자유자재로 다루다 기계공학부 김석 교수 연구팀은 국립창원대학교 조영태 교수 연구팀과 공동으로 빛을 이용해 물체의 부착력을 획기적으로 줄이는 3차원 미끄러운 표면을 개발했다 (1저자: 김우영 박사, 교신저자: 김석 교수, 조영태 교수). 이는 연잎이나 벌레잡이통풀에서 영감을 받은 윤활막 기반 슬리퍼리(slippery) 표면을 3D 구조로 구현한 세계 최초의 사례다. 연구팀은 디지털 광조형 3D 프린팅과 광경화 화학결합 기술을 결합해 물, 오일, 혈청, 꿀 등이 거의 저항 없이 흐르고, 얼음도 쉽게 떨어지는 표면을 정밀하게 제작했다. 또한 액체가 스스로 이동하며 섞이는 미세유체 슬립칩(SlipChip)을 구현해 향후 바이오 진단 및 약물 테스트 칩으로의 응용 가능성을 제시했다. 이번 연구는 하버드 의대, MIT, 홍콩대학교와의 국제 공동연구로 수행되었으며, 결과는 Nature Communications(IF 15.7, 다학제과학 분야 상위 7%)에 2025년 10월 10일자로 게재되었다. 더불어, 연구의 혁신성과 학문적 가치를 인정받아 Nature Reviews Materials(IF 87.1, 다학제과학 분야 상위 0.1%)의 Research Highlight에 소개되었다. 관련 논문 링크: https://doi.org/10.1038/s41467-025-64078-7
- 기계공학부 2025.11.20
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- 잉크젯 프린팅 공정을 통한 면섬유 기반 내세탁성 및 내열성 전자섬유 제조 (2025.9.29)
- 잉크젯 프린팅 공정을 통한 면섬유 기반 내세탁성 및 내열성 전자섬유 제조 기계공학과 김종백 교수 연구팀은 잉크젯 프린팅 공정을 활용해 면 직물 위에 탄소나노튜브(carbon nanotube) 잉크와 입자 없는 반응성 은 잉크(reactive silver ink)를 소량 정밀 토출함으로써, 직물의 통기성 및 유연성을 유지하면서 높은 전도성을 보유한 세탁 가능 전자섬유(e-textile)를 개발했다. 전자섬유는 착용감이 우수한 옷감 자체에 전자 기능을 부여함으로써 차세대 웨어러블 플랫폼의 핵심 기반 기술로 주목받고 있다. 그러나 기존 전자섬유 제작 방식은 두꺼운 코팅층으로 인해 직물 고유의 통기성과 착용감이 저하되고, 코팅된 전도성 물질과 섬유 간의 낮은 결합력으로 인해 외부 환경에 쉽게 전자섬유의 전도성이 저해되는 한계가 있다. 본 연구에서는 섬유 표면을 양전하를 띠며 생체적합성을 지닌 고분자 물질인 폴리엘라이신(poly-L-lysine)으로 처리하여 음전하를 가지는 전도성 나노소재와 면섬유 간의 이온결합을 통한 강력한 접착을 확보함으로써, 기존 전자섬유의 내구성 부족 문제를 극복했다. 제작된 전자섬유는 굽힘·비틀림 등 기계적 변형에도 전도 특성을 유지했으며, 가정용 세탁기를 이용한 10회 세탁 후에도 안정적인 성능을 유지하였다. 또한, 이를 고감도 압력 센서와 고성능 발열체로 응용하여 웨어러블 디바이스 활용 가능성을 실증하였다. 본 연구 결과는 과학 분야 저명 국제학술지 Nature Communications에 게재되었다. 관련 논문 링크: https://doi.org/10.1038/s41467-025-63636-3
- 기계공학부 2025.11.20
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- 고안전·고효율 아연–할로겐 전지 구현 위한 새로운 설계 전략 제시 (2025.09.11)
- 고안전·고효율 아연–할로겐 전지 구현 위한 새로운 설계 전략 제시 전성찬 교수 연구팀은 기존 리튬이온전지가 가진 안정성 한계와 높은 제조비용 문제를 극복할 수 있는 새로운 대안으로, 고안정성 수계 전지인 아연–할로겐 전지의 핵심 설계 원리를 제시하였다. 아연–할로겐 전지는 물을 기반으로 한 전해질을 사용해 화재 위험이 없고, 저비용·고안전성을 동시에 달성할 수 있어 차세대 에너지저장장치(ESS)로 주목받고 있다. 연구팀은 Confinement–Catalysis–Conduction(가둠–촉매–전도) 전략을 통해 아연–할로겐 전지의 반응 속도를 크게 향상시키고 에너지 효율을 극대화하였다. 특히, 전극 내부에서 할로겐 이온의 움직임을 정밀하게 제어함으로써 전지의 수명과 안정성을 동시에 확보하였다. 이러한 연구를 통해 할로겐 전극의 구조와 성능 간 상관관계를 규명하며, 향후 고성능 수계 전지 개발의 새로운 설계 방향을 제시했다. 이번 연구는 국제 저명 학술지 Chemical Society Reviews (IF 39.3, 상위 1.26%)에 게재되었으며, 연구의 탁월성을 인정받아 저널 커버 논문으로 선정되었다. 관련 논문 링크: https://doi.org/10.1039/D5CS00846H
- 기계공학부 2025.11.20
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- 1D–1D 코어–셸 설계를 통한 전이금속 인화물 전극의 알칼리 전해질 내 안정성 향상 (2025.09.10)
- 1D–1D 코어–셸 설계를 통한 전이금속 인화물 전극의 알칼리 전해질 내 안정성 향상 전성찬 교수 연구팀(1저자: 홍종우 석사과정, 공동저자: 주정현 석사과정, 김태현 석사과정)은 기존 슈퍼커패시터에서 사용되는 전이금속 인화물(Transition Metal Phosphides, TMPs)이 알칼리 전해질 환경에서 보이는 낮은 안정성 문제를 해결하기 위해 1차원(1D)-1차원(1D) 코어–셸(core–shell) 구조의 전극 활물질을 개발하였다. 이 전극은 TMPs를 코어로, 전이금속 산화물(Transition Metal Oxide, TMO)을 셸로 적용한 구조로, TMO 셸이 TMP 코어의 산화를 효과적으로 억제하여 구조적 안정성과 전기화학적 성능을 동시에 향상시켰다. 또한 XPS 분석과 DFT 시뮬레이션을 통해 성능 향상의 원인이 코어–셸 계면에서의 전자 구조 재구성(electronic reconstruction) 에 있음을 규명하였다. 본 연구 성과는 국제 저명 학술지 Small (Impact Factor: 12.1, 상위 7.49%) 에 게재되었다. 관련 논문 링크: https://doi.org/10.1002/smll.202508090
- 기계공학부 2025.11.20
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241
- 전기자동차 배터리의 열폭주 초기단계 반응 경로 및 발열 메커니즘 규명 (2025.09.01)
- 전기자동차 배터리의 열폭주 초기단계 반응 경로 및 발열 메커니즘 규명 기계공학과 홍종섭 교수 연구팀은 MIT 기계공학과 Ahmed F. Ghoniem 교수 연구팀과의 해외 공동연구를 통해 열폭주 초기 단계에서 발생하며 전기자동차 배터리의 화재 안전성을 저해하는 고체전해질막의 발열 반응 및 분해 경로를 실시간 적외선 분광법(ATR-FTIR)과 질량분석(TGA–MS), 핵자기공명(NMR) 분석을 통해 정밀하게 추적하였다. 또한 밀도범함수이론(DFT) 기반 계산 시뮬레이션을 병행하여, 고체전해질막과 전해질 성분 간의 원자단위 반응 경로와 발열 메커니즘을 규명하였다.이 연구는 열폭주 초기 단계에서의 SEI–염 상호작용이 전기차 배터리 화재의 주요 기점임을 최초로 규명한 것으로, 향후 배터리의 구조적·화학적 안정성 향상을 위한 핵심적 설계 지침을 제시하였다. 본 연구 성과는 에너지 및 소재 분야 세계적 권위지인 Energy Storage Materials (2022년 기준 Impact Factor 20.4, JCR Materials Science–Multidisciplinary 상위 4.2%)에 게재되어 연구의 질적 우수성을 국제적으로 인정받았다. 관련 논문 링크: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104537
- 기계공학부 2025.11.20
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- 교내 유일 무인 비행체 동아리 [연세드론] 한국로봇항공기 경연대회 공동 "1위" 쾌거 달성
- [연세드론] 한국로봇항공기 경연대회 공동 "1위" 쾌거 달성 연세대학교 무인비행체 동아리 ‘연세드론’이 우주항공청이 주최하고 한국우주항공산업협회가 주관한 ‘제23회 한국로봇항공기 경연대회(AAM Tech Challenge)’에서 정규 부문 공동 최우수상을 수상했다. 이번 대회는 2002년부터 매년 개최되어 온 국내 최고 권위의 자율비행 경연대회로, 전국 51개 대학(원)생 팀이 참가해 서류 및 기술 심사를 통과한 10개 팀만이 본선에 진출했다. 본선 과제는 ‘수직이착륙 고정익 AAM(미래항공 모빌리티) 조난자 구조 임무’로, 고정익 모드에서 경로비행을 수행한 뒤 지상에 설치된 가로 2.7m 규모의 현수막 마커를 자동 인식하여 조난자를 탑재하고, 이후 하기지점으로 이동해 안전하게 내려놓은 뒤 자율 복귀·착륙하는 고난도의 임무였다. 연세드론은 약 20명의 기계·전자·컴퓨터 분야 학부생으로 구성된 팀이다. 석·박사 연구실 중심의 경쟁 팀들 사이에서도 탁월한 완성도와 기술력을 입증했다. 특히 영상 기반 조난자 인식 알고리즘, 수직이착륙 전환 제어 로직, 임무 경로 최적화 및 비행 안정화 알고리즘을 모두 직접 개발하여, 정해진 비행 궤적 내에서 조난자 탐색·구조 임무를 완벽히 수행했다. 2025년 3월부터 제23회 대회를 준비한 연세드론은 테스트 기체 자동비행과 메인 기체 수동비행을 모두 성공적으로 완료했으며, 학부생이 직접 기체 설계·제작·비행제어 알고리즘을 개발했다. 이는 연세대학교 공과대학이 추구하는 실무형 융합 교육 및 자율 연구 문화가 실질적 성과로 이어진 대표적인 사례로 평가된다. 앞서 연세드론은 지난 제21회 대회 정규 부문 2위, 제22회 대회 본선 진출 등의 성과를 거두며 꾸준히 기술 역량을 축적해왔다. 팀은 단순한 대회 수상에 그치지 않고, “학생이 주도하는 기술 개발과 실전 검증을 통해 국내 무인비행체 기술의 저변을 넓히겠다”는 목표 아래 매년 자체 프로젝트를 이어가고 있으며 기체개발, 자율비행 SW, 영상 인식, 경로 추적, 추력 제어 등 다양한 기술을 통합 연구하고 있다. 시상식은 오는 10월23일 서울 국제 항공우주 및 방위산업 전시회(ADEX 2025)에서 열릴 예정이며 수상팀의 기체가 전시될 예정이다. [대회 참가 팀원] 팀장: 이윤찬 (기계19) 팀원: 조근희(기계18), 김민준(응용정보공학21), 이광모(기계20), 신지환(컴과21), 박준규(기계19), 강승원(기계24), 서진우(기계23), 손혁제(기계21), 권혁우(기계24), 성유진(화공생명23), 김태윤(신소재22), 임서현(기계23), 이준석(건설환경22), 김경환(응용통계22), 김진호(기계22), 김승원(기계24), 장민석(건설환경18), 전종경(간호18), 박동민(전전21) 총 20명 [지도교수] 기계공학과 송순호 교수, 공학교육혁신센터 한경희 교수
- 기계공학부 2025.10.10
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- 초미풍(0.1 m/s)에서도 작동하는 나무형 전방향 콘형 TENG 개발 (2025.07.25)
- 초미풍(0.1 m/s)에서도 작동하는 나무형 전방향 콘형 TENG 개발 연세대학교 기계공학과 김종백 교수 연구팀 제1저자 장우영 박사과정은 초미풍(0.1m/s)만으로도 전기를 생산할 수 있는 나무 형태의 신개념 발전기를 개발하였다. 이 장치는 바람의 방향이나 세기에 상관없이 작동하며, 매우 약한 자연풍에서도 LED를 켤 수 있을 만큼 효율적인 에너지 수확이 가능하다. 특히 실외 실험에서도 작동이 확인되어, 향후 별도 전원 없이 작동하는 환경 센서나 사물인터넷(IoT) 기기에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구 성과는 국제 학술지 Sensors and Actuators A: Physical 2025년 7월 25일에 온라인 게재되었다. 관련 논문 링크: https://doi.org/10.1016/j.sna.2025.116906
- 기계공학부 2025.09.15
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- 인공지능 기반 비색 가스센서 시스템을 통한 초고속 패혈증 진단 (2025.07.24)
- 인공지능 기반 비색 가스센서 시스템을 통한 초고속 패혈증 진단 기계공학과 정효일 교수 연구팀(공동 1저자 신준철 박사(한국재료연구원), 하성민 박사과정)은 신속하고 정밀한 패혈증 진단이 가능한 인공지능 기반 색변화 가스 센서와 하이브리드 알고리즘이 통합된 진단 플랫폼을 개발하였다. 패혈증은 높은 사망률을 보이는 치명적 질환으로, 기존 배양 기반 진단은 24~72시간이 소요되는 한계가 있었다. 이에 본 연구팀이 개발한 플랫폼은 체액에서 발생하는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 AI 기반 RSBoost 알고리즘으로 분석해 1시간 이내에 패혈증을 판별하며, 임상 모사 검증에서 96% 이상의 정확도로 신뢰성을 입증하였다. 해당 연구 성과는 digital healthcare 분야 JCR 상위 0.3% 국제 저명 학술지인 npj Digital Medicine(IF 15.1)에 게재되었다. 관련 논문 링크: https://www.nature.com/articles/s41746-025-01851-4
- 기계공학부 2025.09.15
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- 단일 두부 X-ray 기반 안면 성장·교정 예측 인공지능 모델 개발 (2025.07.19)
- 단일 두부 X-ray 기반 안면 성장·교정 예측 인공지능 모델 개발 연세대학교 기계공학과 이준상 교수 연구팀(권순욱 연구원)은 연세대학교 치과대학과의 협업을 통해, 단 한 장의 두부 X-ray만으로 환자별 턱뼈 성장 및 교정 치료 후 변화를 예측하는 인공지능 모델을 개발하였다. 본 연구는 치과 임상 현장의 요구를 반영하여 반복 촬영으로 인한 방사선 노출을 최소화하고, 환자의 연령·성별·치료 장치 정보를 통합하여 개인 맞춤형 골격 변화를 영상으로 예측하는 방법을 제시하였다. 또한 치료 과정을 사전에 시각화하는 ‘미리 보기’ 기능을 제공함으로써 맞춤형 진단과 치료 계획 수립의 실용성을 높였다. 해당 성과는 2025년 7월 국제 학술지 Computers in Biology and Medicine(Impact Factor 6.3, JCR 상위 5.2%)에 게재되었다. 관련 논문 링크: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010482525011503
- 기계공학부 2025.09.15
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- 대기전력이 0에 가까운 화학기계식 스위치형 수소 감지 센서 개발 (2025.07.03)
- 대기전력이 0에 가까운 화학기계식 스위치형 수소 감지 센서 개발 기계공학과 김종백 교수 연구팀(1저자 고대연 통합과정)이 리소그래피 공정 없이 저비용으로 제작 가능하며 대기전력이 0에 가까운 화학기계식(Chemomechanical) 스위치형 수소 감지 센서를 개발했다. 제안된 센서는 수소 흡수 시 팽창하는 팔라듐(Pd)의 특성을 활용해, 평상시에는 전력을 거의 소모하지 않다가 수소 농도가 임계치를 넘으면 나노구조의 미세 변형으로 기계적 접촉이 형성되어 전류가 흐르며 높은 감도로 수소를 검출한다. 본 연구는 마이크로·나노 센서 및 액추에이터 분야의 최고 권위 학회인 Transducers 2025의 포스터 세션에서 발표되었고, 채택된 345편의 포스터 발표 중 단 3편에만 수여되는 Outstanding Young Researcher Award를 수상했다. 관련 논문 링크: https://www.transducers2025.org/home/award_winners.html
- 기계공학부 2025.09.15