본 연구실은 초분극 핵자기공명(NMR) 기술의 개발과 이를 활용한 다양한 분석 화학적 응용에 중점을 두고 있습니다. 기존 NMR의 낮은 감도 한계를 극복하기 위해 동적 핵분극(DNP), 파라수소 유도 분극(PHIP), 그리고 신호 증폭 기법(SABRE) 등 첨단 초분극 기술을 도입하여, 미량의 생체분자 및 화합물의 구조와 동적 특성을 실시간으로 분석할 수 있는 기반을 마련하고 있습니다. 이러한 기술은 생체 내 대사과정, 효소 반응, 약물 전달 시스템 등 복잡한 생화학적 현상을 분자 수준에서 정밀하게 규명하는 데 필수적입니다. 특히, 본 연구실은 실리콘, 탄소, 금 등 다양한 나노입자 및 고분자 기반의 신소재를 초분극 NMR 분석에 적용하여, 신호 증폭 효율을 극대화하고, 새로운 조영제 및 진단용 프로브 개발에 앞장서고 있습니다. 최근에는 29Si 동위원소 치환 실리콘 나노입자, 다공성 탄소 나노입자, 표면 개질된 실리카 나노입자 등 다양한 나노소재의 합성과 이들의 초분극 특성 분석을 통해, 차세대 고감도 자기공명영상(MRI) 조영제 및 다기능성 진단 플랫폼을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 의학, 환경, 산업 등 다양한 분야에 응용될 수 있으며, 실시간 분자영상, 질병 조기 진단, 신약 개발, 환경 오염물질 분석 등에서 혁신적인 성과를 창출하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 초분극 NMR 기술의 한계를 지속적으로 확장하고, 융합 연구를 통해 새로운 분석 화학의 패러다임을 제시할 것입니다.

본 연구실은 생분해성 고분자 및 나노소재를 활용한 친환경 소재 개발과 이를 기반으로 한 환경 및 의료 응용 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 젤라틴, 알지네이트, 히알루론산 등 천연 고분자를 이용한 pH-반응성 생분해성 마이크로캡슐, 나노입자 기반의 약물 전달체, 그리고 미세플라스틱 대체 소재 개발 등은 대표적인 연구 주제입니다. 이러한 소재들은 환경 오염 저감, 지속 가능한 산업 소재, 그리고 인체 친화적 약물 전달 시스템 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 특히, 본 연구실은 NMR, UV, SEM 등 첨단 분석기술을 활용하여 생분해성 소재의 구조, 물성, 분해 메커니즘을 분자 수준에서 규명하고 있습니다. 효소 유도 분해 실험, 미생물 분해 테스트, 그리고 다양한 환경 조건에서의 내구성 평가를 통해, 실제 환경 및 생체 내에서의 안정성과 효율성을 검증하고 있습니다. 또한, 피부 투과성, 약물 방출 속도, 표적 전달 효율 등 약물 전달체의 성능을 최적화하기 위한 다양한 설계 전략도 연구되고 있습니다. 이러한 연구는 미세플라스틱 문제 해결, 친환경 화장품 및 의약품 개발, 고부가가치 바이오 소재 산업 등 사회적·산업적 요구에 부응하는 혁신적 솔루션을 제공하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 생분해성 고분자 및 나노소재의 융합 연구를 통해, 환경과 인류 건강에 기여하는 첨단 소재 개발에 앞장설 것입니다.

본 연구실은 초분극 NMR 및 분광분석화학을 기반으로 의료·생명과학, 산업, 환경 등 다양한 분야에 융합 연구를 수행하고 있습니다. 대사산물 및 바이오마커 분석, 신약 후보물질의 구조 규명, 암 진단용 MRI 조영제 개발 등 의료·생명과학 분야에서의 응용이 활발히 이루어지고 있습니다. 또한, 미세캡슐, 나노입자, 고분자 복합체 등 다양한 소재의 물리화학적 특성 분석과 기능성 소재 개발을 통해, 화장품, 의약품, 식품, 환경 정화 등 산업적 활용도 확대하고 있습니다. 특히, 본 연구실은 실시간 대사 영상, 효소 반응 동역학, 약물 전달 및 방출 메커니즘 등 복잡한 생명현상을 NMR 기반으로 정밀하게 분석하고, 이를 바탕으로 맞춤형 진단 및 치료 플랫폼을 개발하고 있습니다. 환경 분야에서는 다공성 자성 탄소 나노입자, 광촉매, 흡착제 등 첨단 소재를 활용하여 유기·무기 오염물의 효율적 제거 및 분해 기술을 연구하고 있습니다. 또한, 산업적으로는 고분자 기반 생분해성 마이크로캡슐, 기능성 첨가제, 고성능 전극 소재 등 다양한 신소재의 개발과 상용화를 추진하고 있습니다. 이러한 융합 연구는 학제 간 협력과 첨단 분석기술의 접목을 통해, 기존의 한계를 뛰어넘는 혁신적 성과를 창출하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 NMR 기반 융합 연구를 지속적으로 확장하여, 의료, 환경, 산업 등 다양한 분야에서 사회적 가치를 실현하는 연구를 선도할 것입니다.