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.

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.

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.