Polymer Surface
고분자공학전공 이원기
Polymer Surface 연구실은 고분자 재료의 표면 분석, 개질 및 기능성 소재 개발을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 플라즈마 처리, 전기방사, UV 경화 등 첨단 공정 기술을 바탕으로 고분자 표면의 물리적·화학적 특성을 정밀하게 제어하고, 다양한 기능성 고분자 및 나노복합재를 개발하고 있습니다.
특히, 플라즈마 클리너와 접촉각 측정기 등 첨단 장비를 활용하여 고분자 표면의 오염물 제거, 표면 에너지 조절, 기능성 그룹 도입 등 다양한 표면 개질 방법을 연구합니다. 이러한 표면 개질 기술은 고분자 소재의 접착성, 내구성, 내화학성 등 다양한 특성을 향상시키는 데 중요한 역할을 하며, 전자재료, 바이오소재, 자동차 부품 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있습니다.
또한, 본 연구실은 생분해성 및 바이오 기반 고분자 소재의 합성, 특성 평가, 분해 거동 연구에 집중하고 있습니다. 폴리락타이드(PLA), 폴리부틸렌석시네이트(PBS), 폴리카보네이트 등 다양한 친환경 고분자 소재를 개발하여, 의료용 바이오소재, 친환경 포장재, 자동차 내장재 등 다양한 응용 분야에 적합한 맞춤형 소재를 제공합니다.
고분자 나노복합재 및 첨단 코팅 기술 분야에서도 활발한 연구가 이루어지고 있습니다. 전기방사 나노섬유, 기능성 필러, UV 경화형 코팅 등 다양한 첨단 소재 및 공정 기술을 개발하여, 고성능·고기능성 소재의 산업적 적용 가능성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 특허 출원, 산학협력, 기술이전 등 실제 산업 현장과의 연계를 통해 실용적 가치를 창출하고 있습니다.
Polymer Surface 연구실은 앞으로도 고분자 표면 과학 및 기능성 소재 분야에서 혁신적인 연구를 지속하며, 친환경적이고 지속가능한 미래 소재 개발에 앞장설 것입니다.
Electrospun Nanofibers
Organic Solar Cells
Polymer Blends
고분자 표면 분석 및 개질
고분자 표면 분석 및 개질은 고분자 재료의 표면 특성을 정밀하게 제어하고 분석하는 연구 분야입니다. 본 연구실에서는 플라즈마 클리너, 접촉각 측정기, 표면 분석 장비 등을 활용하여 고분자 표면의 오염물 제거, 표면 에너지 조절, 기능성 그룹 도입 등 다양한 표면 개질 방법을 개발하고 있습니다. 이러한 표면 개질 기술은 고분자 재료의 접착성, 내구성, 내화학성 등 다양한 물리적·화학적 특성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.
특히 플라즈마 처리를 통한 표면 개질은 고분자 표면의 자유 라디칼을 생성하여 새로운 기능성 그룹을 도입하거나, 표면의 경도 및 내마모성을 높이는 데 효과적입니다. 또한, 표면에 얇은 코팅층을 형성하여 트라이볼로지 특성 및 화학적 저항성을 극대화할 수 있습니다. 접촉각 측정 기술을 통해 표면의 친수성 또는 소수성 정도를 정량적으로 평가하며, 이를 바탕으로 다양한 응용 분야에 최적화된 표면을 설계합니다.
이러한 연구는 전자재료, 바이오소재, 자동차 부품, 의료기기 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고기능성 고분자 소재 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 표면 분석 및 개질 기술의 발전은 고분자 소재의 부가가치를 높이고, 친환경적이고 지속가능한 소재 개발에도 중요한 역할을 하고 있습니다.
생분해성 및 기능성 고분자 소재 개발
생분해성 및 기능성 고분자 소재 개발은 환경 문제 해결과 첨단 산업 응용을 동시에 추구하는 핵심 연구 분야입니다. 본 연구실에서는 폴리락타이드(PLA), 폴리부틸렌석시네이트(PBS), 폴리카보네이트 등 다양한 생분해성 고분자 및 바이오 기반 고분자 소재의 합성, 특성 평가, 분해 거동 연구를 수행하고 있습니다. 이 과정에서 고분자 블렌드, 블록 공중합체, 나노복합재 등 다양한 구조적 변형을 통해 물리적·화학적 특성을 극대화하고 있습니다.
특히, 생분해성 고분자의 효소적·가수분해적 분해 거동을 정밀하게 분석하여, 실제 환경에서의 분해 속도와 메커니즘을 규명하고 있습니다. 또한, 기능성 고분자 개발을 위해 표면에 항균성, 친수성, 소수성, 자외선 차단 등 다양한 기능성 그룹을 도입하는 연구도 활발히 진행 중입니다. 이를 통해 의료용 바이오소재, 친환경 포장재, 자동차 내장재 등 다양한 응용 분야에 적합한 맞춤형 소재를 개발하고 있습니다.
이러한 연구는 지속가능한 사회 구현을 위한 친환경 소재 개발에 기여할 뿐만 아니라, 고부가가치 산업 소재로의 확장 가능성을 제시합니다. 또한, 특허 및 기술이전, 산학협력 프로젝트를 통해 실제 산업 현장에 적용될 수 있는 실용적 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다.
고분자 나노복합재 및 첨단 코팅 기술
고분자 나노복합재 및 첨단 코팅 기술은 고분자 소재의 기계적, 열적, 광학적 특성을 극대화하기 위한 첨단 연구 분야입니다. 본 연구실에서는 전기방사법, 플라즈마 중합, UV 경화 등 다양한 공정 기술을 활용하여 나노섬유, 나노입자, 기능성 필러가 포함된 고분자 복합재 및 코팅 소재를 개발하고 있습니다. 이러한 나노복합재는 기존 고분자 소재에 비해 강도, 투명성, 내열성, 내마모성 등에서 우수한 성능을 보입니다.
특히, 전기방사 나노섬유를 활용한 강화 복합재, UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 코팅, 바이오 기반 나노복합재 등 다양한 응용 소재를 연구하고 있습니다. 이 과정에서 나노구조 제어, 계면 결합력 향상, 기능성 그룹 도입 등 미세구조와 물성 간의 상관관계를 체계적으로 분석합니다. 또한, 표면 개질 및 코팅 기술을 통해 항오염, 항균, 방수, 내충격 등 다양한 기능을 부여할 수 있습니다.
이러한 첨단 코팅 및 나노복합재 기술은 전자, 자동차, 건축, 에너지, 바이오 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고성능·고기능성 소재 개발에 필수적입니다. 본 연구실은 산학협력 및 특허 출원을 통해 실제 산업 현장에 적용 가능한 혁신적 소재 및 공정 기술을 지속적으로 개발하고 있습니다.
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Considering Electrospun Nanofibers as a Filler Network in Electrospun Nanofiber-Reinforced Composites to Predict the Tensile Strength and Young’s Modulus of Nanocomposites: A Modeling Study.
Gavande, Vishal, Saravanan Nagappan, Won-Ki Lee
Polymers, 2022
2
Synthesis and selective enzymatic degradation of polylactide/poly (butylene succinate) mixtures.
Im, Donghyeok, Vishal Gavande, Eunji Park, Dongho Kim, Won-Ki Lee
Molecular Crystals and Liquid Crystals, 2022
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Rheological, Mechanical and Thermal Properties of Ultrahigh Molecular Weight Polypropylene/Low Molecular Weight Polypropylene Blends.
Kim, Byeonguk, Vishal Gavande, Gayeon Kim, Won-Ki Lee, Dong Hyun Kim
Journal of Macromolecular Science, Part B, 2022
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조선 및 선박기자재 제조공정에서 사용되는 방청 및 프라이머로 활용가능한 내열 아크릴수지 및 아연방청코팅제 양산기술 개발
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100만 이상의 분자량을 가지는 초고분자량 폴리프로필렌(UHMWPP) 원료 수지 개발
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고내열 생분해성 폴리카보네이트 복합소재 및 친환경차 내장부품 기술 개발