TiO2(이산화티타늄) 나노구조체의 합성은 본 연구실의 핵심 연구 분야 중 하나입니다. 다양한 전기방사, 양극산화, 에어로졸 증착 등 첨단 공정기술을 활용하여 나노튜브, 나노섬유, 나노입자 등 다양한 형태의 TiO2 구조체를 제작하고 있습니다. 이러한 나노구조체는 높은 표면적과 우수한 물리·화학적 특성으로 인해 다양한 응용 분야에서 각광받고 있습니다. 특히, TiO2 나노튜브 어레이 및 나노섬유는 염료감응형 태양전지, 광촉매, 바이오센서, 가스센서 등 다양한 첨단 소자에 적용되고 있습니다. 연구실에서는 공정 변수 제어를 통해 미세구조와 결정방위를 조절함으로써, 광반응성, 전기적 특성, 생체적합성 등 응용 목적에 최적화된 소재 개발에 주력하고 있습니다. 최근에는 전이금속 도핑, 복합화, 표면개질 등 다양한 소재공학적 접근을 통해 기능성 향상에 집중하고 있습니다. 이러한 연구는 에너지, 환경, 바이오 등 다양한 산업 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있는 기반 기술로 평가받고 있습니다. 실제로 본 연구실의 연구 결과는 다수의 특허와 논문, 그리고 산학협력 프로젝트로 이어지고 있으며, 차세대 친환경 에너지 생산, 오염물질 제거, 의료용 임플란트 등 실질적 응용으로 확장되고 있습니다.

본 연구실은 표면처리 기술을 기반으로 한 고효율 광촉매 및 수소생산 전극 개발에 집중하고 있습니다. TiO2 및 다양한 금속 산화물 나노구조체의 표면을 제어하여 광촉매 활성과 내구성을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 해수 전해를 통한 그린수소 생산, 오염물질 분해, 유기물 제거 등 환경 및 에너지 문제 해결에 기여할 수 있는 첨단 소재 및 시스템 개발에 앞장서고 있습니다. 최근에는 전이금속 도핑, 전기방사 공정, 플라즈마 표면처리 등 다양한 표면개질 기술을 접목하여, 전극의 촉매 활성과 내식성, 전기화학적 특성을 동시에 향상시키는 연구를 진행 중입니다. 이러한 기술은 해수 전해 수소생산, 광분해 반응, 전기화학적 센서 등 다양한 응용 분야에서 높은 효율과 안정성을 보장할 수 있습니다. 또한, 실제 산업 현장에 적용 가능한 모듈형 수전해 장치, 고정밀 전극 등 실용화 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 표면처리 및 전극 개발 연구는 친환경 에너지 생산, 수처리, 환경정화 등 미래 사회의 지속가능성에 직접적으로 기여할 수 있는 핵심 원천기술로 평가받고 있습니다. 연구실은 산학연 협력을 통해 기술의 상용화와 사회적 파급효과 확대에도 힘쓰고 있습니다.

본 연구실은 기능성 나노소재를 활용한 바이오 및 의료 응용 연구에도 활발히 참여하고 있습니다. 특히, TiO2 나노튜브 및 나노섬유를 기반으로 한 치과용 임플란트, 약물전달 시스템, 바이오센서 등 다양한 의료기기 개발에 주력하고 있습니다. 나노구조체의 표면특성 제어를 통해 생체적합성, 골융합 특성, 약물 방출 제어 등 의료용 소재의 성능을 극대화하는 연구가 진행되고 있습니다. 다수의 특허와 논문에서 확인할 수 있듯이, 본 연구실은 약물이 탑재된 치과용 나노섬유 칩, 골재생 촉진 임플란트, 광간섭 바이오센서 등 혁신적인 의료기기 개발에 성공하였습니다. 또한, 전기방사, 양극산화 등 다양한 공정기술을 활용하여 맞춤형 의료용 소재를 설계하고, 실제 동물실험 및 임상평가를 통해 그 효과를 검증하고 있습니다. 이러한 연구는 고령화 사회 및 맞춤형 의료 시대에 부합하는 차세대 의료기기 개발에 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실은 의료 현장과의 협력을 통해 실질적인 임상 적용 및 상용화 가능성을 높이고 있으며, 미래 바이오·의료 산업의 발전에 기여하고 있습니다.