실시간 재료 구조 분석법(in situ materials characterization)은 외부 자극에 의해 나타나는 재료의 구조 및 특성 변화 과정을 실시간으로 관찰 ∙ 분석하는 기법으로, 재료 거동의 메커니즘을 직접적으로 규명하기 위한 강력한 도구로써 최근 활발히 응용되고 있다. 주사전자현미경(SEM)은 비교적 간편한 시편 준비 과정을 거쳐 나노 크기 재료부터 벌크 크기 재료까지 폭넓게 관찰 가능할 뿐만 아니라, 전자후방산란회절법(Electron Backscattered Diffraction, EBSD)과 연계하면 재료 내 결정방위 정보와 국부적인 변형 분포에 대한 고분해능 분석이 가능하다는 이점이 있다. 또한 최근에는 전자채널링음영 관찰법(Electron Channeling Contrast Imaging, ECCI) 등으로 SEM 내에서도 전위, 적층결함 등 결정 결함을 직접적으로 관찰하는 것이 가능해졌다. 이러한 하드웨어와 관찰 기법의 발전에 힘입어, SEM 내에서 재료 변형 과정을 직접 관찰하는 실시간 SEM 기법의 종류와 응용 분야 또한 빠르게 확장되고 있다. 본 발표에서는 최근 금속 재료 및 구조 재료 분야에서 응용되고 있는 최신 실시간 SEM 기법과 그 응용 예를 소개하고자 한다. 인장 응력, 국부 압입, 온도 변화, 수소 흡방출 등 다양한 외부 자극 요소를 가하며 실시간 SEM-EBSD 분석을 수행한 최신 연구들을 소개하고, 각 기법들의 잠재성과 한계점에 대해서도 논의하고자 한다.