배진호 교수

해양 등 극한 환경에서 버려지는 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하여 자가발전형 전원을 확보하기 위한 연구를 수행하고 있습니다. 마찰전기(Triboelectric) 및 압전(Piezoelectric) 효과를 이용한 나노발전기(TENG/PENG) 설계를 핵심 기술로 삼아, MOF·MXene·그래핀양자점(GQD) 등 첨단 나노소재와 괭생이모자반, 뱀허물 등 해양 폐기물을 활용한 트라이보전기 소재를 개발하고 있습니다. 이를 통해 자가발전 해양 부이, 수중 센서 전원 공급, 웨어러블 자가발전 센서 등에 적용되는 자가발전 시스템을 구현하고 있습니다. UNIST 백종범 교수팀과 에너지 하베스팅 공동연구를 진행하며 소재 및 소자 설계 역량을 확장하고 있습니다. MOF-5 기반 TENG에서 최대 순간 전력 3174 μW를 달성하였으며, 고온다습 환경에서의 안정성을 입증하여 Advanced Materials, Nano Energy 등 국제학술지에 다수 게재하였습니다. 2015년에는 에너지 하베스팅 시스템 기술을 에스앤피글로벌(주)에 이전하여 실용화 가능성을 확인하였습니다.

저전력·고효율 지능형 소자 및 인메모리 컴퓨팅 구현을 위한 차세대 반도체 소자 기술 수요 증가에 대응하여 나노소재 기반 지능형 센서 및 뉴로모픽 소자 연구를 진행하고 있습니다. 멤리스터를 이용한 시냅스 모방 저항변화메모리를 핵심 기술로 삼아, 3차원 구조 설계 기반 고밀도 인메모리 컴퓨팅 소자와 습도센서용 다층 저항변화 소자를 개발하고 있습니다. 저항변화 특성을 정밀 제어하여 소자의 재현성과 내구성을 확보하는 데 주력하고 있습니다. 해당 기술은 해양 관측용 스마트 센서, 엣지 컴퓨팅 기반 지능형 자율 플랫폼, 메타버스 인터페이스용 습도센서 등에 적용되고 있습니다. 학계와의 공동연구를 다수 진행하며 소자 구조 최적화 및 응용 범위 확대를 추진하고 있습니다. 관련 연구 성과는 영향력 지수 26.8의 Materials Science and Engineering: R과 영향력 지수 36.6의 eScience에 게재 예정이며, 관련 특허를 다수 출원하였습니다.

전자기파 투과가 어려운 선박 철제 구조물에서의 데이터 송수신 문제를 해결하기 위해 해양 통신 및 구조 모니터링 시스템 연구를 수행하고 있습니다. 초음파 기반 선체 통신 기술을 핵심으로 디지털 신호처리 기법을 적용한 통신 성능 최적화, 파라메트릭 배열 기반 해저지층탐사, 수중 소음원 표준 DB 구축 및 인식 기술을 개발하고 있습니다. 이 기술은 선박 건전성 모니터링(SHM), 수중 및 선체 통신 네트워크, 어구설치 무선위치추적용 전자해양부이 등에 적용되고 있습니다. 대우조선해양(현 한화오션)과 산학협력을 통해 기술 실용화를 추진하였으며, 100m 거리에서 선체 초음파 통신에 성공하여 세계 최초 사례로 인정받았습니다. 자가발전 어구 표시 부이 관련 특허를 등록하여 실제 선박 환경에서의 시연을 완료하였습니다.