일반대학원

KANGWON NATIONAL UNIVERSITY

일반대학원 에너지화학공학과 석사과정에 재학 중인 최은주 대학원생과 에너지자원융합공학전공 학·석사연계과정 김준형 학부생（지도교수 권정훈）이 공동 제1저자로 참여한 연구 논문이 세계적 권위의 국제학술지 「Small」에 게재되었으며, 해당 논문은 표지 이미지（Front Cover）로도 선정되는 성과를 거두었다.

「Small」은 나노과학·재료·응용물리 분야에서 세계적으로 영향력이 높은 학술지로, 물리·응용（Physics, Applied） 분야 JCR 상위 7.2％에 해당하며 영향력 지수（Impact Factor, IF） 12.1을 기록하고 있다. 표지 논문 선정은 연구의 창의성과 학문적 기여도가 국제적으로 높이 평가되었음을 의미한다.

연구팀은 ‘Micro-Corrugated Hydrogel Electrodes for High-Performance Biofuel Cells via Capillary Force and Ligand Exchange-Induced Metal Nanoparticle Assembly’를 주제로, 하이드로겔 내부에 금 나노입자를 정밀하게 조립해 높은 전기전도도를 구현하는 새로운 전극 설계 전략을 제시했다. 특히 모세관력（capillary force）과 리간드 교환（ligand exchange）을 활용해 나노입자의 배열을 정교하게 제어한 점이 핵심 기술로 평가된다.

이 기술은 기존 하이드로겔 전극의 낮은 전기전도성과 출력 한계를 효과적으로 개선했으며, 바이오 연료전지에서 높은 출력과 장기 구동 안정성을 동시에 확보했다. 또한 유연성과 생체적합성을 유지하면서도 전기적 성능을 크게 향상시켜, 웨어러블·이식형 바이오 전자소자 및 차세대 친환경 에너지 기술 분야에서의 활용 가능성을 넓힌 것으로 평가된다.

연구를 총괄한 권정훈 교수는 “이번 연구는 하이드로겔 기반 전극의 구조 설계와 나노소재 조립 전략을 결합해 성능 향상을 이끌어냈다는 점에서 의미가 있다”며, “향후 다양한 바이오 에너지 소자와 의료·헬스케어 분야로의 확장 가능성도 기대된다”고 밝혔다.

공동 제1저자인 최은주 대학원생과 김준형 학부생은 “전극 구조 설계부터 성능 검증까지 연구 전 과정에 참여하며 많은 배움을 얻었다”며, “앞으로도 바이오 에너지와 생체소재 분야에서 실제 활용으로 이어질 수 있는 연구를 지속하고 싶다”고 소감을 전했다.

이번 연구는 유연 전극 기술의 새로운 설계 패러다임을 제시하며, 고성능 바이오 연료전지 상용화를 한층 앞당길 수 있는 기반 기술로 평가받고 있다. 나노소재 조립과 구조 설계를 결합한 이번 접근법은 향후 자가구동형 바이오 전자소자 개발에 중요한 전환점이 될 것으로 기대된다.