김대영 연구실은 목재 및 셀룰로오스 등 바이오매스를 기반으로 한 친환경 소재 개발에 중점을 두고 있습니다. 연구실에서는 폐목재, 커피 찌꺼기, 거대억새 등 다양한 바이오매스 자원을 활용하여 고기능성 스펀지, 에어로겔, 하이드로겔, 필름 등 다양한 형태의 바이오소재를 개발하고 있습니다. 이러한 소재들은 친환경적이며, 자원 재활용 및 순환경제 실현에 기여할 수 있다는 점에서 큰 의의가 있습니다. 특히, 셀룰로오스의 용해, 재생, 다공성 구조 제어 기술을 바탕으로 중금속 흡착, 수처리, 식생기반재, 고형배지 등 다양한 환경 및 농업 분야에 적용 가능한 소재를 연구하고 있습니다. 또한, 커피 찌꺼기와 한약재 찌꺼기 등 산업 부산물을 고부가가치 소재로 전환하는 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 폐기물 저감과 동시에 새로운 산업적 가치를 창출하는 데 기여하고 있습니다. 연구실은 바이오소재의 구조적 특성 분석, 흡착 및 촉매 성능 평가, 식물 생육 특성 검토 등 다각적인 접근을 통해 소재의 실용화 가능성을 높이고 있습니다. 이를 통해 환경오염 저감, 자원 순환, 농업 생산성 향상 등 사회적 문제 해결에 기여하는 것을 목표로 하고 있습니다.

본 연구실은 나노기술을 접목한 첨단 복합소재 개발에도 활발히 참여하고 있습니다. 특히, 금속 산화물, 탄소나노튜브, 은 나노입자, 그래핀 등 다양한 나노소재와 바이오매스 기반 소재를 융합하여 고성능 슈퍼커패시터, 전극재, 센서 등 에너지 저장 및 변환 장치에 적용할 수 있는 나노복합소재를 연구합니다. 이러한 소재들은 높은 전기화학적 특성, 우수한 내구성, 친환경성을 동시에 갖추고 있어 차세대 에너지 저장장치의 핵심 소재로 주목받고 있습니다. 또한, 은 나노입자 및 기타 금속 나노입자를 활용한 항균 소재, 중금속 및 유해물질 흡착용 복합소재, 환경 센서 등 환경 정화 및 안전 분야에도 연구의 폭을 넓히고 있습니다. 실제로, 한약재 찌꺼기, 커피 찌꺼기 등 바이오매스 유래 셀룰로오스를 기반으로 한 초친수성 스펀지, 중금속 흡착 에어로겔, 항균 필름 등 다양한 환경 정화용 소재가 개발되고 있습니다. 이러한 연구는 실험실 수준을 넘어 실제 산업 현장과 연계된 기술 개발로 이어지고 있으며, 관련 특허와 기술이전, 산학협력 프로젝트 등으로 그 성과를 확장하고 있습니다. 연구실은 앞으로도 에너지와 환경 문제를 동시에 해결할 수 있는 융합형 나노복합소재 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다.