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Organic and Optoelectronic Materials Laboratory

충남대학교 유기재료공학과

이택승 교수

Organic Semiconductors

Photodynamic Cancer Therapy

Cesium Ion Detection

Organic and Optoelectronic Materials Laboratory

유기재료공학과 이택승

유기 및 광전자재료 연구실은 정보/전자용 고분자, 광전자재료, 기능성 나노복합체 등 첨단 유기소재의 합성과 응용을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 유기고분자 및 공액화 고분자의 분자설계, 합성, 나노구조화, 그리고 이를 기반으로 한 차세대 전자·광전자 소자 개발에 중점을 두고 있습니다. OLED, 유기태양전지, 센서, 디스플레이 등 다양한 응용 분야에서 요구되는 고성능 소재를 개발하며, 소재의 구조적 특성과 전기적·광학적 성능 간의 상관관계를 체계적으로 연구하고 있습니다. 특히, 방사성 및 유해 금속 이온(세슘, 코발트, 우라늄 등)의 검출 및 제거를 위한 기능성 고분자/나노복합체 개발에 많은 노력을 기울이고 있습니다. 프러시안 블루, 폴리도파민, 실리카 나노입자 등과의 복합화를 통해 흡착 효율과 선택성을 극대화한 소재를 개발하고, 형광 및 색변화 기반의 센서 기능을 접목하여 실시간 검출이 가능한 스마트 센서 시스템도 구현하고 있습니다. 이러한 연구는 환경오염 저감, 원전 해체, 산업 폐수 처리 등 사회적 문제 해결에 실질적으로 기여하고 있습니다. 또한, 바이오센싱 및 바이오이미징, 약물전달 등 바이오융합 분야에서도 광기능성 하이드로겔, 형광 고분자 점, 나노입자 등을 활용한 혁신적인 소재와 시스템을 개발하고 있습니다. 온도, 빛, pH 등 외부 자극에 반응하는 스마트 하이드로겔과, 다양한 생체분자 및 금속 이온을 고감도·고선택적으로 검출할 수 있는 바이오센서 플랫폼을 구축하여, 의생명과학 및 의료 분야로의 응용을 확대하고 있습니다. 연구실은 전기방사, 솔-젤, 표면개질, 나노입자 도입 등 첨단 제조기술을 적극 활용하여, 대량생산 및 현장 적용이 가능한 실용적 소재 개발에도 앞장서고 있습니다. 국내외 학술지 논문 발표, 특허 출원, 산업체 협력 등 다양한 연구성과를 창출하고 있으며, 미래 정보전자 및 환경·바이오 산업의 핵심 소재 기술을 선도하고 있습니다. 앞으로도 유기 및 광전자재료 연구실은 창의적이고 융합적인 연구를 통해, 차세대 전자·광전자·바이오 소재 분야에서 세계적 경쟁력을 갖춘 연구성과를 지속적으로 창출할 것입니다.

Organic Semiconductors
Photodynamic Cancer Therapy
Cesium Ion Detection
정보/전자용 고분자 및 광전자재료 개발
우리 연구실은 정보 및 전자 분야에 활용되는 고분자 소재와 광전자재료의 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 기능성 유기재료와 공액화 고분자를 기반으로 한 신소재의 합성 및 특성 분석을 통해 차세대 전자소자 및 광소자에 적용할 수 있는 혁신적인 소재를 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 OLED, 유기태양전지, 센서, 디스플레이 등 다양한 응용 분야에 직접적으로 연결되며, 소재의 분자구조 설계부터 실제 소자 제작 및 평가까지 전 과정을 포괄합니다. 고분자 합성 과정에서는 분자 내 전자 이동 특성을 극대화하기 위한 구조적 설계와, 다양한 도펀트 및 기능성 그룹의 도입을 통해 전기적·광학적 성능을 향상시키고 있습니다. 또한, 공액화 고분자 점(dot) 및 나노입자, 나노섬유 등 다양한 형태의 나노구조체를 제작하여, 이들의 집적화 및 소자화 기술을 개발하고 있습니다. 이를 통해 고효율, 고내구성, 저비용의 차세대 전자·광전자 소자 실현을 목표로 하고 있습니다. 최근에는 멜라민-포름알데히드 마이크로캡슐, 프러시안 블루 복합체, 다양한 형광 고분자 및 나노입자를 활용한 백색광 방출, 금속 이온 검출, 방사선 검출 등 신기술 개발에도 집중하고 있습니다. 이러한 연구는 국내외 학술지 및 특허 출원, 산업체 협력 등 다양한 성과로 이어지고 있으며, 미래 정보전자산업의 핵심 소재 기술을 선도하고 있습니다.
방사성 및 유해 금속 이온의 검출 및 제거를 위한 기능성 고분자/나노복합체
본 연구실은 방사성 세슘, 코발트, 우라늄 등 유해 금속 이온의 검출 및 제거를 위한 고성능 고분자 및 나노복합체 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 프러시안 블루가 도입된 다공성 고분자 수지, 나노섬유, 하이드로젤 등 다양한 형태의 흡착제 및 센서 소재를 합성하여, 실제 환경 및 원전 해체 현장 등에서 발생하는 방사성 오염물질의 신속하고 효율적인 처리 기술을 연구합니다. 이러한 소재들은 고분자 기반의 나노구조체 표면에 금속 이온과 선택적으로 결합할 수 있는 기능성 그룹을 도입하거나, 프러시안 블루, 폴리도파민, 실리카 나노입자 등과의 복합화를 통해 흡착 효율과 선택성을 극대화합니다. 또한, 형광 및 색변화 기반의 센서 기능을 접목하여, 금속 이온의 존재를 실시간으로 감지할 수 있는 스마트 센서 시스템도 개발하고 있습니다. 실제로, 다양한 논문과 특허에서 이러한 소재의 우수한 흡착 성능과 재사용성, 신속한 검출 능력이 입증되었습니다. 최근에는 전기방사 및 솔-젤 공정, 표면 개질, 나노입자 도입 등 첨단 제조기술을 활용하여, 대량생산 및 현장 적용이 가능한 실용적 소재 개발에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 연구는 환경오염 저감, 원전 해체, 산업 폐수 처리 등 다양한 사회적 문제 해결에 기여하고 있으며, 국내외 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 실질적 기술 이전 및 상용화도 적극 추진 중입니다.
바이오센싱 및 광기능성 하이드로겔/나노소재
연구실에서는 바이오센서 및 바이오이미징, 약물전달 등 바이오융합 분야에서 활용 가능한 광기능성 하이드로겔 및 나노소재 개발에도 집중하고 있습니다. 대표적으로, 폴리(N-이소프로필아크릴아마이드) 기반 하이드로겔과 프러시안 블루, 형광 고분자 점을 결합하여, 온도·빛·pH 등 외부 자극에 반응하는 스마트 하이드로겔 시스템을 구현하고 있습니다. 이러한 하이드로겔은 약물의 방출을 정밀하게 제어하거나, 암세포 치료를 위한 광열·광역학 치료에 적용될 수 있습니다. 또한, 다양한 형광 고분자 및 나노입자를 활용하여, 금속 이온, 생체분자(아미노산, 효소 등), 방사성 동위원소 등 다양한 타깃의 고감도·고선택성 검출이 가능한 바이오센서 플랫폼을 개발하고 있습니다. 이 과정에서 포스터 레조넌스 에너지 트랜스퍼(FRET), 집합유도발광(AIE), 표면 개질 등 첨단 광물리학적 원리를 적극 활용하고 있습니다. 실제로, 논문 및 특허를 통해 다양한 바이오센서 및 진단키트가 제안되고 있으며, 임상 및 환경 분야로의 확장 가능성도 높습니다. 이러한 연구는 의생명과학, 환경, 식품, 의료 등 다양한 분야에서 혁신적인 진단 및 치료 솔루션을 제공할 수 있는 기반 기술로 평가받고 있습니다. 앞으로도 연구실은 나노바이오 융합 신소재 개발을 통해, 차세대 바이오센서 및 치료제 개발을 선도할 계획입니다.
1
Efficient, electrochemical degradation of organic pollutants via nanofibrous Pt/Ir-RuO2 electrode with enhanced stability
C. Jeong, T. H. Kim, K. -W. Lee, T. S. Lee
Chemosphere, 2024
2
Adsorption of strontium from aqueous solution using ethyl butyl phosphonate (EBP) silica
S. E. Pepper, T. J. Robshaw, J. T. M. Amphlett, L. R. Ruder, L. M. Harwood, T. S. Lee, K. R. Whittle, M. D. Ogden
Prog. Nucl. Energy, 2024
3
Poly(N-isopropylacrylamide)-based hydrogel carrier containing Prussian blue for thermally controlled release
S. Kim, S. Jo, T. S. Lee
Mol. Cryst. Liq. Cryst., 2024
1
하이드로젤을 이용한 해수 농축수의 자원화 및 CO2 자원화 기술 개발
국가과학기술연구회
2024년 07월 ~ 2025년 06월
2
NAD(P)H 조효소 재생과 효소 매개 광바이오 유기반응이 동시에 진행되는 반도체 고분자 기반 집적화 올-인-원 모듈
한국연구재단
2024년 03월 ~ 2025년 02월
3
중수로 해체폐기물내 C-14활용 첨단 기능성재료 제조 기술개발
한국에너지기술평가원
2023년 ~ 2023년 09월