연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야
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기능성 물질 구조 변환을 위한 생물전환 플랫폼 개발
본 연구실은 바이오 헬스 분야에서 기능성 소재의 구조 변환을 위한 첨단 생물전환 플랫폼 개발에 주력하고 있습니다. 생물전환 기술은 미생물, 효소, 발효 등 다양한 생물학적 방법을 활용하여 기존의 천연물이나 식물성 부산물의 화학 구조를 변화시켜 새로운 기능성 물질을 창출하는 데 중점을 둡니다. 이를 통해 항노화, 미백, 탈모 등 다양한 피부 개선 효과를 지닌 신소재를 개발하고, 건강기능식품 및 화장품 산업에 적용할 수 있는 고부가가치 소재로의 진화를 도모하고 있습니다. 연구실에서는 인삼, 동백, 콩 등 다양한 식물성 자원을 활용하여 생리활성 물질의 구조 변환 및 활성 증진을 위한 최적화된 생물전환 공정을 구축하고 있습니다. 예를 들어, 인삼 사포닌의 구조 변환을 통해 항산화, 항염, 미백 효능이 강화된 진세노사이드 Rg3, Rd 등의 유효성분을 대량 생산하는 기술을 개발하였으며, 동백 종자박 등 미활용 부산물로부터 효소처리 및 분획을 통해 신규 플라보노이드(로비게닌) 등 고기능성 소재를 확보하는 데 성공하였습니다. 또한, 반응 표면 분석법(RSM)과 같은 통계적 최적화 기법을 적극적으로 도입하여 공정 효율성과 재현성을 극대화하고 있습니다. 이러한 연구는 단순한 소재 개발을 넘어, 산업 폐자원 및 부산물의 업사이클링을 통한 친환경적 가치 창출, 그리고 맞춤형 기능성 소재의 대량생산 기반 마련에 기여하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 생물전환 플랫폼의 고도화와 다양한 기능성 소재의 발굴 및 상용화를 통해 바이오헬스 및 뷰티 산업의 혁신을 선도할 계획입니다.
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천연 공융 용매(NDES) 설계 및 친환경 추출 응용 연구
본 연구실은 천연 공융 용매(Natural Deep Eutectic Solvent, NDES) 설계 및 이를 활용한 친환경 추출 기술 개발에 집중하고 있습니다. 천연 공융 용매는 기존의 유기용매를 대체할 수 있는 친환경적이고 생분해성이 우수한 용매로, 식물성 소재에서 유효성분을 효과적으로 추출할 수 있는 혁신적 방법입니다. 연구실에서는 천연 OCA(Organic Carboxylic Acid) 기반의 공융 용매를 직접 디자인하고 합성하여, 다양한 식물성 원료에서 난용성 기능성 물질의 추출 효율을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 초임계, 극초단파, 초음파 등 다양한 물리적 에너지와 결합한 천연 공융 용매 기반 추출 공정은 기존의 화학적 추출법에 비해 에너지 소비와 환경 오염을 현저히 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 녹차, 동백, 콩 등 다양한 식물의 활성 성분(폴리페놀, 플라보노이드 등)을 고효율로 추출하는 데 성공하였으며, 이 과정에서 용매의 조성, 추출 조건, 분리 및 정제 공정의 최적화를 위한 DOE(Design of Experiments) 기법을 적극적으로 활용하고 있습니다. 이러한 연구 결과는 국내외 특허 및 논문으로도 활발히 발표되고 있습니다. NDES 기반 친환경 추출 기술은 화장품, 건강기능식품, 의약품 등 다양한 산업 분야에서 고기능성 소재의 대량생산 및 상용화에 크게 기여할 수 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 지속가능한 바이오소재 개발과 친환경 공정 혁신을 목표로, 천연 공융 용매의 구조 설계, 응용 범위 확대, 그리고 산업적 실용화 연구를 지속적으로 추진할 예정입니다.
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유용 생물자원 활용 바이오헬스 신소재 연구
본 연구실은 약용 식물 등 유용 생물자원을 활용한 바이오헬스 신소재 개발에 심혈을 기울이고 있습니다. 약용 식물로부터 생리활성 물질을 분리, 정제, 구조 규명하는 연구를 통해 항산화, 항염, 미백, 항노화 등 다양한 생리활성을 가진 신소재를 발굴하고, 이를 화장품 및 건강기능식품 소재로 개발하는 데 주력하고 있습니다. 특히, 한방 포제 기술을 접목하여 약용 식물의 기능성 변화와 효능 증진을 연구하고 있습니다. 연구실에서는 추출, 변환, 분리 공정의 최적화를 위해 DOE(Design of Experiments) 기법을 적극적으로 활용하고 있으며, 이를 통해 다양한 식물성 부산물(인삼 종자박, 동백 종자박 등)에서 고순도 활성 성분을 효율적으로 확보하고 있습니다. 최근에는 산업 폐자원을 활용한 고순도 로비게닌 제조 공정 개발, 인삼종자 가공 부산물의 업사이클링 소재화 등 친환경적이고 지속가능한 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 연구는 자원 순환과 환경 보호에도 기여하고 있습니다. 이와 같은 바이오헬스 신소재 연구는 국내외 특허 출원, 학술 논문 발표, 산학협력 프로젝트 등 다양한 성과로 이어지고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 유용 생물자원의 기능성 소재화 및 산업적 응용 확대를 통해 바이오헬스 및 뷰티 산업의 경쟁력 강화에 기여할 것입니다.