김소연 연구실은 화학생물공학부를 기반으로 고분자 구조 및 물성, 나노복합체, 블록 공중합체 자기조립, 2차원 콜로이드 소재 등 다양한 첨단 소재 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 고분자와 나노입자의 계면 상호작용, 비평형 효과, 그리고 미세구조 제어를 통해 기존 소재의 한계를 극복하고, 새로운 기능성 소재 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 고분자 나노복합체 분야에서는 나노입자와 고분자 사슬의 상호작용, 표면 개질, 그리고 공정 조건에 따른 비평형 효과가 미세구조와 물성에 미치는 영향을 체계적으로 분석합니다. 이를 위해 소각각 X선 산란, 유변학, NMR 등 다양한 첨단 분석기법을 활용하여, 복합체의 구조와 동역학을 정량적으로 해석하고, 리튬이온전지용 고체 전해질, 에너지 저장 소재, 바이오의료용 하이드로젤 등 다양한 응용 분야로 확장하고 있습니다. 블록 공중합체 및 계면 자기조립 기반 나노패터닝 연구에서는, 전단 정렬, 용매 증기 어닐링, 계면 자기조립 등 혁신적인 공정 기술을 개발하여, 대면적 고정밀 나노패턴을 구현합니다. 이러한 기술은 반도체, 디스플레이, 센서 등 첨단 산업에서 요구되는 초미세 패턴 구현에 필수적인 기반 기술로, 저비용·고효율의 나노소재 대량생산을 가능하게 합니다. 그래핀 산화물 및 2차원 콜로이드 소재 연구에서는, 액정상, 분산성, 유변학적 특성, 고분자 복합화에 따른 구조 변화 등을 심층적으로 분석합니다. 전단 흐름, 입자 다분산성, 첨가제 없는 겔화 등 다양한 변수에 따른 미세구조와 물성의 상관관계를 규명하며, 3D 프린팅, 에너지 저장장치, 연성 전자소자 등 다양한 응용 분야로의 확장성을 모색하고 있습니다. 이처럼 김소연 연구실은 고분자 및 나노소재의 구조-물성-공정의 연계 원리를 밝히고, 이를 바탕으로 혁신적 소재 설계와 응용을 선도하고 있습니다. 다양한 국가 및 산업체 연구과제, 특허, 국제 논문 발표를 통해 국내외 소재과학 발전에 크게 기여하고 있습니다.