강성훈 (공학자)

강성훈(Sung Hoon Kang)은 한국과학기술원 신소재공학과의 재료과학자로, 존스 홉킨스 대학교에서 적응형·생체모방 소재를 연구해 온 공학자이다. 반복 하중을 받을수록 강성과 에너지 소산 능력이 동시 향상되는 '자가 강화' 신소재(LIPPS)를 국제학술지 Science Advances에 발표하였다.

 생애와 학력 
서울대학교에서 재료공학을 전공하고 매사추세츠 공과대학교에서 재료과학·공학 석사, 하버드 대학교에서 응용물리학 박사 학위를 받았다. 박사후 연구과정 동안에는 하버드에서 구조·재료 상호작용과 기계적 자극에 따른 물성 변화 메커니즘을 다루는 연구를 수행하였다.

 학문적 정체성과 연구 주제 
그의 연구는 생체모방(bioinspired) 접근으로 재료가 외부 자극에 스스로 적응하도록 만드는 데 초점이 있다. 전기적 하전, 이온 용액, 다공성 스캐폴드의 상호작용을 이용해 기계적 하중에 비례해 미네랄이 침전·성장하는 원리를 공학적으로 구현하였다.

 '자가 강화' 신소재(LIPPS) 
강성훈은 한·미 공동연구를 통해 액체 주입 다공성 압전 스캐폴드(LIPPS)를 제안하고, 1,200만 회 이상의 반복 하중 이후 탄성계수가 수십 배 증가하고 히스테리시스가 수천 퍼센트 향상되는 거동을 보고하였다. 이 소재는 뼈의 기계자극 유도 미네랄화에서 영감을 받아 사용 위치와 시간에 따라 재료가 스스로 보강되는 점이 특징이다.

 연구 방법과 기술 
그의 팀은 다공성 압전 스캐폴드와 미네랄 이온을 포함한 매질을 결합하고, 하중에 따른 전하 분포 변화로 유도되는 국소 미네랄화를 통해 강성·인성·에너지 소산을 동시 향상시키는 기계적 적응 시스템을 제시하였다.

 경력 
 2012–2014: 하버드 대학교, 박사후 연구원
 2015–2023: 존스 홉킨스 대학교 기계공학과, 조교수
 2024–현재: 한국과학기술원 신소재공학과, 부교수

 산학 및 협력 네트워크 
Hopkins Extreme Materials Institute와 Institute for NanoBioTechnology 소속으로 활동했으며, KAIST 부임 이후에도 미국 대학 연구팀과 공동 프로젝트를 지속하고 있다.

 응용과 영향 
자체 강화 메커니즘은 인공관절, 자동차·항공 구조체, 고신뢰 피로부품 등 반복 하중 환경에서 설계 여유를 넓히는 응용 가능성이 제시되었다.

 교육 및 연구실 운영 
존스 홉킨스에서 '바이오인스파이어드 재료 및 시스템' 분야의 강의를 담당하고 연구실을 이끌었고, KAIST에서도 유사한 주제로 대학원 교육과 연구지도를 수행한다.

 논문 
 오레고, 산티아고; 천, 제즈(Zhezhi Chen); 크레코라, 우르슐라; 허우, 더청; 전, 승열; 피트먼, 매슈; 몬토야, 카롤리나; 천, 윈; 강성훈 (2020). "Bioinspired Materials with Self‑Adaptable Mechanical Properties(생체모방 자가 적응형 기계적 특성)". Advanced Materials 32 (21): 1906970. https://doi.org/10.1002/adma.201906970.
 자연계의 뼈가 하중에 반응해 국소적으로 물질을 추가해 파손을 막는 원리를 공학적으로 모사하였다. 다공성 압전 스캐폴드가 이온 용액에서 전하에 의해 미네랄 침전을 유도하도록 설계하였다. 하중이 커질수록 침전이 증가해 강성과 인성이 함께 향상되는 현상을 보였다. 실험은 간단한 구조와 표준 재료로 구현해 재현 가능성을 높였다. 결과는 반복 사용 환경의 피로 문제를 줄이는 새로운 설계 전략을 제시한다.
 선, 보(B. Sun); 키친, 그레이엄; 허, 다니엘(D. He); 말루, 디. 케이.; 딩, 진; 황, 위; 에이사페, 아리; 오마르, 무함마드 엠.; 후, 유항; 강성훈 (2025). "A material dynamically enhancing both load‑bearing and energy dissipation capability under cyclic loading(반복 하중에서 하중 지지와 에너지 소산 능력이 동적으로 향상되는 소재)". Science Advances 11 (6): eadt3979. https://doi.org/10.1126/sciadv.adt3979.
 액체가 주입된 다공성 압전 스캐폴드(LIPPS)가 반복 하중하에서 자체적으로 미네랄을 생성해 구조를 보강하는 현상을 보고하였다. 1,200만 회 이상의 하중 사이클 후 탄성계수와 히스테리시스가 큰 폭으로 동시 증가하였다. 이는 하중 분포에 의해 발생한 전하가 이온으로부터 국소 침전을 유도하기 때문임을 영상 분석으로 확인하였다. 설계 원리는 위치 선택적 보강과 손상 부위의 자가 수복을 가능하게 한다. 구조물, 의료용 임플란트 등 고피로 환경에서 사용될 수 있는 가능성을 제시한다.

 연표 

 연도  사건  출처 2001  MIT에서 재료과학·공학 석사과정 연구 보조로 활동   2004  EIC Laboratories 연구원으로 근무 시작   2012  하버드 대학교 응용물리학 박사 취득 및 박사후 연구 개시   2015  존스 홉킨스 대학교 기계공학과 조교수 부임   2024  한국과학기술원 신소재공학과 부교수로 부임   2025  LIPPS 자가 강화 신소재 연구를 Science Advances에 발표   2025  JHU·KAIST에서 관련 연구 보도 자료 공개   2025  국내 언론이 해외 연구자 영입 및 연구 성과를 소개  

 각주 

 외부 링크 
 Google Scholar 프로필
 The Kang Group (Johns Hopkins University)
 KAIST 공식 프로필

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