김도환

서울 공과대학 화학공학과 교수이다.

수상

• 2020년 4월 한국고분자학회 중견학술상
• 2020년 1월 이달의 과학기술인상

연구실적

• 물방울 원리 이용 초민감 투명 그래핀 촉각센서 개발(2020.4)
  1. 김도환 교수팀이 건국대 화학공학부 이위형 교수팀과 공동으로 액체 방울이 붙고 떨어지는 현상을 이용한 초민감 투명 그래핀 촉각센서를 개발했다. 이 연구는 재료 분야 대표 국제 학술지 ‘Advanced Functional Materials (IF = 15.621)’ 4월호의 표지논문으로 게재됐다.
  2. 이온성 액체를 음각 그래핀 그리드 층 사이에 고정해 그래핀으로 제조된 상부 전극이 이온성 액체와의 접촉에 따라 퍼지는 현상을 이용했다. 이를 이용해 미세한 접촉에도 최고의 민감도를 가지는 이온성 촉각센서를 개발했다. 만약 촉각센서를 대면적화 어레이로 제조하면 소자간 혼선이 적다는 장점이 있어 터치 오류를 극소화할 수 있어 기대를 모으고 있다.

• 사람 촉각세포 모방한 전자피부 소재 개발(2019.9)
  1. 김도환 교수는 사람 피부에 있는 촉각세포를 모방한 새로운 개념의 전자 피부 소재 기술을 개발했다. 이 연구는 저명한 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 온라인 게재됐다.
  2. 사람의 피부를 구성하는 촉각세포의 세포막 구조와 외부 자극에 따라 나타나는 생체이온의 신호 전달 메커니즘을 모방한 인공 촉각 세포를 만들었다. 0~140kPa(킬로파스칼)에 이르는 넓은 압력범위에서도 기존 전자피부보다 민감도가 30배 높다. 또 교수팀은 초고감도 전자피부 기술을 활용해 손으로 누르는 압력의 세기로 동력장치의 가속과 방향을 동시에 제어할 수 있는 무인비행체용 '실감형 웨어러블 컨트롤러'도 개발했다. 이 장치는 굴곡이 있는 신체 등에 부착해 작동이 가능하며, 1mV의 낮은 구동전압에서도 외부자극을 효과적으로 인지할 수 있기 때문에 낮은 전력 소모량으로도 장기간 사용이 가능하다.

• ‘유기반도체 겔’ 개발(2019.7)
  1. 김도환 교수는 내구성이 우수한 ‘유기반도체 겔(Gel)’을 세계 최초로 개발했다. 또한, 이를 활용해 고해상도 유기전자회로와 올레드(OLED) 마이크로디스플레이 제작에도 성공했다. 해당 기술이 상용화될 경우 낮은 해상도로 인해 사용자에게 멀미와 어지러움을 유발했던 가상‧증강현실(VR‧AR) 기기의 성능이 크게 개선될 것으로 기대된다. 이 연구결과는 재료과학 분야 세계적인 학술지 「Advanced Materials」 7월호에 표지논문으로 게재됐으며, 관련 기술로 5건의 국내외 특허를 등록 및 출원한 상태다.