나노구조 제어 고분자 재료는 고분자 내부의 미세구조를 정밀하게 조절함으로써, 기존 소재보다 우수한 물리적, 화학적 특성을 구현하는 첨단 연구 분야입니다. 본 연구실에서는 다양한 고분자와 나노필러(예: 탄소나노튜브, 그래핀, 실리카 등)를 복합화하여, 전기적, 열적, 기계적 성능을 극대화하는 방법을 개발하고 있습니다. 이를 위해 용융 혼합, 용액 캐스팅, 층상 조립 등 다양한 공정기술을 적용하며, 나노필러의 분산도와 계면 상호작용을 정밀하게 제어하는 것이 핵심입니다. 이러한 나노구조 제어 기술은 고분자 복합재료의 전기전도성, 열전도성, 기계적 강도, 내마모성 등 다양한 특성을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 활용한 고분자 나노복합체는 표면저항을 효과적으로 조절할 수 있어 정전기 방지, 전자파 차폐, 센서 등 다양한 응용 분야에 적용이 가능합니다. 또한, 그래핀 산화물(GO)과 고분자를 복합화하여 산소 차단성, 열적 안정성, 기계적 내구성을 높이는 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 본 연구실의 나노구조 제어 고분자 재료 연구는 차세대 전자소재, 에너지 소자, 바이오 소재 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고기능성 소재 개발에 중추적인 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 나노구조 설계와 제어 기술을 바탕으로, 친환경적이고 지속가능한 첨단 소재의 상용화에 기여할 계획입니다.

고분자 기반 복합재료는 서로 다른 물성을 가진 재료를 조합하여, 단일 소재로는 구현하기 어려운 새로운 특성과 기능을 창출하는 연구 분야입니다. 본 연구실에서는 폴리머 매트릭스에 천연섬유, 나노필러, 전분, 목분 등 다양한 첨가제를 도입하여, 경량화, 고강도, 친환경성, 생분해성 등 다양한 요구 조건을 만족하는 복합재료를 개발하고 있습니다. 특히, 생분해성 고분자와 천연소재를 활용한 친환경 복합재료 연구에 집중하고 있습니다. 예를 들어, 폴리프로필렌/천연섬유 복합재료, 에틸렌비닐아세테이트(EVA)/목분 복합재료, 생분해성 신발 중창 발포체 등은 환경오염을 줄이고, 자원 순환에 기여할 수 있는 소재로 각광받고 있습니다. 또한, 고분자/전분/클레이 삼원 하이브리드 나노복합체, 폴리부타디엔/오가노클레이 나노복합체 등은 기계적 강도와 내구성, 내열성, 내마모성 등 다양한 특성 향상을 목표로 하고 있습니다. 이러한 복합재료는 자동차, 건축, 포장재, 신발, 의료기기 등 다양한 산업 분야에 적용이 가능합니다. 바이오 소재 개발 측면에서는, 생분해성 고분자와 천연소재의 상용화 및 대량생산 공정 개발에도 주력하고 있습니다. 이를 통해 친환경적이고 지속가능한 소재의 상용화 가능성을 높이고, 미래 사회의 환경 문제 해결에 기여하고자 합니다.