최종완 연구실은 광굴절 복합체와 비선형 광학 소재의 개발에 중점을 두고 있습니다. 이 분야는 외부 전기장이나 빛에 의해 굴절률이 변화하는 물질을 설계하고 합성하는 것을 목표로 하며, 이를 통해 고속 광통신, 광변조기, 3차원 이미징 시스템 등 다양한 광전자 소자에 응용할 수 있습니다. 연구실에서는 분자 구조를 정밀하게 조절한 비선형 광학 색소와 이를 포함하는 복합체를 개발하여, 기존 소재 대비 응답 속도와 효율을 크게 향상시키는 데 성공하였습니다. 이러한 연구는 고분자 기반의 유기 광굴절 복합체, 금속 나노입자 도핑, 탄소나노튜브 및 그래핀 등 다양한 나노소재와의 융합을 통해 새로운 기능성 소재를 창출하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 예를 들어, 금 나노입자를 도입하여 표면 플라즈몬 공명 효과를 극대화하거나, 단일벽 탄소나노튜브를 활용해 전하 이동 및 광응답 특성을 개선하는 등, 다각적인 접근을 시도하고 있습니다. 또한, 저온 졸-겔 공정과 같은 공정 기술을 통해 투명하고 기계적 강도가 우수한 하드코팅 필름도 개발하고 있습니다. 이러한 소재들은 광변조기, 광센서, 광통신 소자, 바이오 이미징 등 다양한 첨단 산업 분야에 적용될 수 있으며, 관련 특허와 논문을 통해 그 우수성이 입증되고 있습니다. 앞으로도 연구실은 분자 설계, 합성, 소자 응용까지 전 주기를 아우르는 연구를 지속하여 차세대 광전자 소재의 혁신을 선도할 계획입니다.

연구실은 유기 고분자와 나노소재(그래핀, 탄소나노튜브, 금속 산화물 등)를 융합한 복합체의 합성과 이들의 광·전기적 특성 연구에 집중하고 있습니다. 특히, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 등 전도성 고분자와 그래핀, 산화그래핀, 금속 산화물 나노입자를 결합하여 새로운 기능성 복합체를 개발하고 있습니다. 이러한 복합체는 열전 소재, 광센서, 태양전지, 박막 트랜지스터 등 다양한 전자·광전자 소자에 적용될 수 있습니다. 연구실에서는 복합체의 합성 과정에서 도핑 농도, 표면 기능화, 나노입자 분산성 등 미세 구조 제어를 통해 광전류, 광전압, 전기전도도, 열전효율 등 주요 성능을 극대화하고 있습니다. 예를 들어, 그래핀-폴리아닐린 복합체의 광열전 효과, 폴리피롤 도핑 상태에 따른 광응답 특성, 코어-쉘 구조의 나노입자를 이용한 박막 트랜지스터의 유전 특성 향상 등이 대표적인 연구 성과입니다. 또한, 바이러스 기반 컬러리메트릭 센서, 위치 감응형 이미지 센서, 저온 공정 하드코팅 필름 등 다양한 응용 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 연구는 소재의 합성에서부터 소자 제작, 성능 평가, 실제 응용까지 전 과정을 포괄하며, 다학제적 융합 연구의 좋은 예시로 평가받고 있습니다. 앞으로도 연구실은 차세대 에너지, 센서, 바이오, 환경 분야에 적용 가능한 혁신적 소재 및 소자 개발을 목표로 연구를 이어갈 예정입니다.