본 연구실은 무기화학과 소재화학을 기반으로 한 나노구조체의 합성과 표면 조절 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 화학적 증기 증착(CVD), 금속-유기 화학 기상 증착(MOCVD), 원자층 증착(ALD), 분자층 증착(MLD), 액상 증착(LPD), 그리고 양극산화(anodization) 등 다양한 증착 및 합성 방법을 활용하여, 나노구조 표면의 정밀한 제어와 새로운 기능성 소재의 개발에 집중하고 있습니다. 이러한 기술을 통해 나노와이어, 그래핀, 실리카 나노구조체 등 다양한 나노소재를 고품질로 제작하고, 이들의 전기적, 광학적, 생물학적 특성을 체계적으로 분석합니다. 특히, 나노구조 표면의 지형학적 인자와 화학적 특성을 조절함으로써, 표면에 흡착되는 세포나 분자의 거동을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이를 위해 초음파, Langmuir-Blodgett, 수동 조립 등 다양한 조립 및 패터닝 기법을 적용하여, 나노스케일에서의 표면 구조를 자유롭게 디자인하고 있습니다. 또한, 나노구조 표면의 전기적·광학적 특성은 차세대 반도체, 센서, 에너지 소자 등 다양한 응용 분야에 활용될 수 있습니다. 이러한 연구는 기초과학적 이해를 넘어, 실제 산업적 응용까지 연결될 수 있도록 소재의 대면적화, 균일성, 재현성 확보에 중점을 두고 있습니다. 나노구조 기반 무기화학 및 소재화학 연구는 미래 첨단소재 개발과 나노기술 융합 분야에서 핵심적인 역할을 수행하고 있으며, 본 연구실은 이 분야의 국내외 선도 연구그룹으로 자리매김하고 있습니다.

본 연구실은 나노구조 표면과 생체분자, 세포 간의 상호작용을 심도 있게 탐구하며, 이를 기반으로 한 바이오센서 및 바이오의료 응용기술을 개발하고 있습니다. 나노구조 표면의 미세한 지형학적·화학적 특성이 세포의 부착, 이동, 분화, 노화 등 다양한 생물학적 현상에 미치는 영향을 규명하고, 이를 통해 세포기능 제어 및 조직공학, 재생의학 분야로의 확장 연구를 진행하고 있습니다. 예를 들어, 실리카 나노비드 배열, 나노와이어, 나노패턴 표면 등은 세포의 접착 및 신경세포 성장, 피부세포 노화 조절 등 다양한 생체현상에 직접적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 또한, 나노구조 기반 바이오센서 개발에도 집중하고 있습니다. 형광 나노다이아몬드, 금 나노입자, 실리콘 나노와이어 등 다양한 나노소재를 활용하여, 세포 내 온도 측정, 바이러스 진단, 단백질 및 DNA 검출 등 고감도·고특이성 바이오센서 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이러한 기술은 코로나19 등 감염병 진단, 암 진단 및 치료, 조직 재생 등 다양한 바이오메디컬 분야에 응용될 수 있습니다. 나노-바이오 인터페이스 연구는 기초과학적 원리 탐구와 더불어, 실제 임상 및 산업 현장에서 활용 가능한 혁신적 기술 개발로 이어지고 있습니다. 본 연구실은 나노구조 표면의 정밀 제어와 생체적합성 향상, 고기능성 바이오센서 개발을 통해, 미래 바이오융합기술의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.