이 연구 주제는 블록 공중합체의 자기조립 현상을 이용해 정밀한 나노구조를 형성하고, 이를 막 분리와 기능성 표면 설계에 활용하는 데 초점을 둔다. 연구실의 대표 논문들에서는 PS-b-PMMA와 같은 블록 공중합체를 이용해 균일한 크기의 원통형 기공을 갖는 나노다공성 막을 제작하고, 매우 높은 선택성과 투과도를 동시에 확보하는 전략을 제시하였다. 이러한 접근은 단순한 고분자 막 제조를 넘어, 나노미터 수준에서 구조와 물성을 정밀하게 제어하는 고분자 공학의 핵심 역량을 보여준다. 특히 바이러스 여과용 나노다공성 막 연구는 연구실의 정체성을 잘 드러내는 분야이다. 상부의 초정밀 나노다공층과 하부의 지지용 미세여과막을 결합한 비대칭 구조를 설계함으로써, 바이러스 입자는 효과적으로 차단하면서 단백질과 같은 유용 분자는 통과시키는 선택적 분리를 구현하였다. 더 나아가 고압 환경에서도 치수 안정성을 유지하고 유기용매에 대한 저항성을 확보함으로써, 실제 공정 적용 가능성이 높은 고성능 분리막 기술로 발전시켰다. 관련 학술 발표에서도 수처리, 가스 감지, 그래핀 양자점 분획 등으로 응용 범위를 넓혀온 점이 확인된다. 이 연구는 향후 바이오의약품 정제, 감염성 물질 제거, 정밀 분리공정, 기능성 표면 제조 등 다양한 산업 분야로 확장될 수 있다. 또한 블록 공중합체 자기조립은 나노패터닝, 나노기둥 및 나노팁 어레이, 유연 기판 기반 소자 제조와도 연결되어 있어 소재과학과 바이오응용을 잇는 기반 기술로 의미가 크다. 연구실은 고분자 구조·물성 제어를 바탕으로, 나노구조 형성 원리와 실제 기능 구현을 통합하는 방향으로 연구를 지속하고 있는 것으로 보인다.

연구실은 생체적합성과 기계적 성질을 동시에 만족하는 하이드로젤 기반 바이오소재 개발에 활발히 참여하고 있다. 대표적으로 젤라틴과 그래핀 산화물을 결합한 하이브리드 하이드로젤 연구에서는 세포를 포함한 미세구조체를 구현하면서도 강화된 기계적 강도와 우수한 세포 생존율을 확보하였다. 이는 단순한 생체재료 합성을 넘어, 세포가 실제 조직과 유사한 미세환경에서 생존·증식·정렬할 수 있도록 설계된 기능성 조직공학 플랫폼이라 할 수 있다. 최근 수행 과제와 특허를 보면, 연구실은 광가교 반응을 이용한 고속 경화형 바이오잉크와 하이드로젤 제조 기술에 특히 강점을 가지고 있다. 히알루론산 기반 광경화 바이오잉크, 낮은 세포독성과 높은 흡광 특성을 갖는 광개시제, 조직모사형 다중 네트워크 구조 설계 등은 3D 바이오프린팅의 정밀도와 생체 적합성을 동시에 개선하기 위한 전략이다. 이러한 기술은 프린팅 과정에서의 세포 손상을 최소화하고, 프린팅 후 구조체의 형태 안정성과 생물학적 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 이 분야의 응용 범위는 매우 넓다. 조직 재생용 스캐폴드, 인공조직 제작, 상처 치료용 접착성 하이드로젤, 국소 치료용 주입형 마이크로겔, 방사성 동위원소 탑재 하이드로젤까지 확장되고 있다. 연구실은 재료의 광반응성, 점탄성, 분해성, 세포친화성을 정밀하게 조절해 바이오프린팅과 재생의학의 실제 요구를 충족하는 소재 플랫폼을 구축하고 있으며, 향후 맞춤형 조직 제작과 차세대 치료재료 개발에 중요한 기여를 할 가능성이 높다.

연구실의 또 다른 핵심 분야는 마이크로니들 기반의 저침습 약물전달 및 진단 패치 개발이다. 학회 발표와 특허, 연구과제 전반에서 생분해성 마이크로니들, 팽윤성 마이크로니들, 자가부착형 패치, 이식형 전달체와 같은 키워드가 반복적으로 나타난다. 이는 피부나 연조직에 최소한의 손상으로 접근하면서도 약물, 단백질, 바이오마커를 효과적으로 전달하거나 포집할 수 있는 플랫폼을 개발해왔음을 보여준다. 특히 무통 경피 전달과 현장진단(point-of-care) 융합은 의료 접근성을 크게 높일 수 있는 장점이 있다. 연구실은 단순 삽입형 마이크로니들을 넘어서, 조직과의 기계적 맞물림이나 표면 접착을 활용하는 생체모사형 설계에도 강점을 보인다. 벌레에서 영감을 받은 자가고정형 마이크로니들, 팁 구조를 제어한 이식형 마이크로니들, 조직부착형 마이크로젤 등은 약물의 국소 잔류성을 높이고 탈락을 줄이며 치료 효율을 향상시키기 위한 접근이다. 이와 함께 인슐린, 펩타이드, 글루타티온, 성장인자 등 다양한 생리활성 물질의 전달 사례가 축적되어 있으며, 피부 미백, 탈모 치료, 상처 회복, 경피 단백질 전달 등 실제 응용 가능성도 높다. 최근에는 이러한 플랫폼이 진단과 치료를 통합하는 방향으로 확장되고 있다. 나노다공성 마이크로니들 패치를 이용한 초고감도 바이오마커 검출, 방사성 동위원소 표지 미립구 및 하이드로젤을 이용한 국소 방사선 치료, 경막 실란트와 같은 수술용 접착 패치 개발이 그 예이다. 즉, 연구실은 고분자와 바이오소재 기술을 기반으로 피부·조직 인터페이스를 정밀 제어하여, 약물전달·조직접착·국소치료·현장진단을 하나의 플랫폼으로 연결하는 융합 연구를 수행하고 있다.