본 연구 주제는 정밀 중합과 말단 기능화 기술을 기반으로, 분자 수준에서 구조가 제어된 고분자 재료를 설계하는 데 초점을 둔다. 연구실의 대표 키워드인 나노구조제어고분자재료와 관련하여, ATRP와 같은 제어 라디칼 중합법, 블록 공중합체 합성, 말단 기능기 도입, 다중 블록 구조 형성 등을 통해 원하는 물성 및 기능을 갖는 고분자를 구현한다. 이러한 접근은 단순한 고분자 합성을 넘어, 분자량 분포, 조성, 사슬 구조, 계면 특성을 정밀하게 조절할 수 있다는 점에서 고기능성 재료 개발의 핵심 기반이 된다. 연구실은 특히 기능성 말단기를 갖는 폴리스티렌, 다중 블록 공중합체, 환형/선형 사슬 꿰임 네트워크와 같은 정교한 구조의 고분자를 활용하여 기계적 특성, 탄성, 신축성, 내충격성 등 거시적 성능을 향상시키는 연구를 수행해 왔다. 최근 수행된 다차원 정보저장용 멀티블록 공중합체 연구는 고분자를 단순 재료가 아니라 정보 매체로 확장하는 시도를 보여준다. 또한 환형/선형 사슬 꿰임 더블 네트워크 겔 연구는 위상학적 가교를 활용하여 기존 공유결합 네트워크와 차별화되는 초연성·고신축성 특성을 구현하려는 방향성을 잘 드러낸다. 이 연구는 향후 스마트 재료, 소프트 매터, 정보저장 소재, 고신뢰성 산업용 부품 소재로 이어질 가능성이 크다. 정밀 구조 제어를 통해 원하는 기능을 사전에 설계할 수 있기 때문에, 고분자 재료의 성능 최적화뿐 아니라 새로운 응용 분야 창출에도 유리하다. 결과적으로 본 연구는 합성화학, 고분자물리, 재료공학을 연결하는 융합형 연구 축으로서 연구실의 정체성을 가장 잘 보여주는 핵심 분야라 할 수 있다.

본 연구 주제는 유기 기능성 분자와 나노소재를 결합하여 고성능 복합재를 만드는 데 중점을 둔다. 연구실은 나노 유기소재 합성을 기반으로 탄소나노튜브, 금속 나노입자, 단일사슬 원자결정, 카본 블랙 등 다양한 나노구조체의 표면을 기능화하고, 이를 고분자 매트릭스 안에서 안정적으로 분산시키는 전략을 발전시켜 왔다. 이러한 연구는 나노소재의 우수한 전기적·기계적·광학적 특성을 고분자 가공성과 결합하여 실용적 소재로 구현하는 데 중요한 의미를 가진다. 특히 표면개질을 이용한 Mo3Se3 단일사슬 원자결정의 유기 분산, 질산트리아세트산 말단 기능화 폴리스티렌을 이용한 나노입자 캡슐화, 금속/탄소 하이브리드 필름 제조용 고분자 분산제 개발 등은 연구실의 축적된 역량을 잘 보여준다. 이들 연구에서는 계면 상호작용 제어, 양친매성 고분자 설계, 자기조립, 선택적 결합 메커니즘을 이용해 나노입자의 응집을 줄이고 매트릭스와의 상용성을 높인다. 그 결과 기계적 물성 향상, 안정성 증대, 가공성 개선, 분산 균일화 등의 성과를 얻을 수 있다. 이러한 고분자-나노복합체 연구는 타이어용 고무 조성물, 하이브리드 필름, 전자·광학 소재, 환경 센서용 전극 재료, 고내구성 탄성체 등 다양한 산업 분야에 직접 연결된다. 나노소재를 단순히 첨가하는 수준을 넘어, 고분자 구조와 나노입자 표면 사이의 화학적 궁합을 설계한다는 점이 이 연구의 강점이다. 따라서 본 주제는 기능성 재료의 고도화와 산업적 응용을 동시에 지향하는 연구실의 응용지향적 성격을 잘 드러낸다.

본 연구 주제는 합성된 고분자와 복합소재를 실제 산업과 첨단 제조에 적용하는 응용 연구를 포괄한다. 연구실의 논문과 특허, 산학 과제를 보면 고내구성 엘라스토머, 수계 투명 코팅 바니쉬, 광반응성 3D 프린팅 레진, 극저온 단열소재, 슈퍼엔지니어링 플라스틱 공정 개발 등 매우 폭넓은 응용 영역을 다루고 있다. 이는 연구실이 기초 합성에 머무르지 않고, 최종 제품 성능과 제조 공정까지 고려하는 실용적 연구 체계를 갖추고 있음을 의미한다. 예를 들어 황 기반 분절형 폴리우레탄과 열가소성 엘라스토머 연구는 인장강도, 연신율, 난연성과 같은 핵심 물성을 동시에 향상시킨 사례로, 차세대 고무 및 탄성소재 개발 가능성을 보여준다. 또한 타이어 및 러버트랙용 고무 조성물 특허와 과제는 내마모성, 분산성, 연비 특성, 경시 안정성 개선을 목표로 하며, 산업 현장에서 직접 요구되는 성능 지표를 겨냥하고 있다. 한편 가시광 기반 광경화 3D 프린팅 레진 연구는 고해상도, 빠른 출력, 광학적 투명성, 자가치유성과 같은 차세대 제조기술 요소를 함께 구현하려는 시도이다. 이 주제는 친환경 공정과 첨단 제조라는 두 축에서도 중요하다. VOC-free 수계 코팅 소재 개발은 환경 규제 대응과 상용화 가능성을 동시에 확보하려는 연구이며, 액체수소 저장용기용 극저온 단열소재나 PEKK 공정 기술 개발은 미래 모빌리티와 에너지 시스템에 필요한 전략 소재를 겨냥한다. 즉, 연구실은 기능성 고분자의 합성-구조-물성-공정-제품화를 연결하는 전주기 연구를 수행하고 있으며, 이는 학문적 성과와 산업적 파급력을 동시에 추구하는 연구 방향으로 정리할 수 있다.