바이오닉스재료연구실
- 실장 윤희숙
주요 실적
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다종 소재용 3D 프린팅 장치 및 다종 소재 3D 프린팅 방법 관련 국외 특허 출원 2건, 국내 특허 등록 1건 |
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경조직 재생용 지지체 및 제조방법 관련 국외 특허 출원 1건, 국내 특허 등록 1건, 국내 특허 출원 1건 | |
촉매구조체 3D프린팅 잉크 조성물 및 제조방법 관련 국외 특허 출원 1건, 국내 특허 출원 1건 | |
2018년도 세계1등기술상 수상 (성과명: 다종 세라믹 적층조형 신기술) | |
2018년도 출연연 10대 우수 연구성과 선정 (성과명: 다종 세라믹 3D프린팅 전주기 신기술) | |
2019년 국가연구개발 우수성과 100선 선정 (성과명: 다종 세라믹 3D프린팅 전주기 기술 개발) | |
2020 ECD Jubilee Global Diversity Award 수 상 (성 과 명: Multi-ceramic additive manufacturing) |
주요 연구분야
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경조직(뼈 및 치아) 대체 및 재생용 생체세라믹기반 소재 기술 |
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경조직 기능 대체 및 재생용 3차원 세라믹/다종소재 적층조형 기술 | |
세포 및 약물 전달용 소재 및 소재기능 제어기술 | |
다종 소재 적층조형을 통한 생체 복합 기능구현 3차원 형상제어 기술 | |
근육 및 혈관조직 등 연조직 재생용 3차원 세포프린팅 기술 |
향후 연구계획
- 세포프린팅소재및세포생존률확보기술/세라믹-세포동시3D프린팅공정기술개발
- 관류가능혈관형성을위한바이오리액터개발/3차원혈관화설계및유도기술개발
- 멀티-세라믹 동시 3D프린팅용 소재, 공정 및 후처리기술 개발
- 멀티소재 동시 3D프린팅 공정제어, 시스템 설계 및 제조기술 개발
- 다기능성 골이식재 제조 및 물성 제어기술 개발
- 세라믹3D프린팅기술의 다양한 산업분야 적용을 위한 실용화기술 확보
연구개발 추진실적
광중합형 2종 소재 적층조형기술을 이용한 다기능성 세라믹 구조체 제조기술 개발
[과제 소개]
- 종래 세라믹 성형공정의 구조제어 한계점 극복, 구조기능성 향상 및 공정 단순화를 통한 제조비용 절감을 실현하기 위한 ‘다종 세라믹 소재 광중합 적층조형용 소재·공정 요소 기술을 확보 및 의료용 2종소재 세라믹부품 제작가능성을 검증함.
[기술개발 내용 및 특징, 성과]
- 독일 Fraunhofer IKTS와 ICON사업 (72개 전체 Fraunhofer 연구소에서 보유하고 있지 않은 기술을 가진 기관과 매칭펀드로 진행되는 국제공동연구사업) 수행
- 세라믹 프린팅 소재 개발 및 프린팅 공정/다종 세라믹 적층조형물의 후처리 공정 확보
이식환경 맞춤형 바이오세라믹 3D프린팅 소재 및 저온 공정기술 개발
[과제 소개]
- 이식환경 맞춤형 기능성 세라믹 구조체를 저온공정을 통해 기계적물성을 확보할 수 있는 기술/공정 개발을 통해 종래 바이오세라믹 3D프린팅 및 골이식재의 한계점을 극복하고 세계시장을 선도할 의료용 세라믹 3D프린팅 기술의 전략적 핵심 기술을 확보함.
[기술개발 내용 및 특징, 성과]
- 바이오세라믹 3D프린팅용 바이오세라믹 기반 유무기 복합 원료소재 개발 및 3D프린터 개발, 동물 실험을 통한 임상적용 가능성 확인을 통한 상용화 가능성 확인
- 골이식재 제조 공정 유효성 평가 및 pilot 시작품 수요기업 평가로 상용화 가능성 타진
화학/환경 촉매 3차원 자유형상 제어기술 선행연구
[과제 소개]
- 3D프린팅을 이용한 자유형상제어 세라믹 3차원 구조 촉매 구조체 시작품 제조 및 수소 및 화학제품 생산 반응에서 촉매 평가 기술 개발 가능성을 검증함.
[기술개발 내용 및 특징, 성과]
- 3D구조촉매의 자유형상 제어기술 개발을 통해 유체의 흐름, 물질전달, 열전달에 의한 촉매의 효과를 규명하는 새로운 연구 분야임.
- 촉매소재의 효능을 향상시키기 위한 지지체의 다양한 형상 제어 기술 확보

(중) 다종 세라믹 프린팅 기술을 활용한 경사기능구조(FGM) 구현
(우) 형상 제어를 통한 촉매 물질의 반응성 조절 가능성 타진을 위한 세라믹 3D프린팅 구조체 제작