Choi Research Group
고분자공학과 최재원
Choi Research Group은 고분자 자기조립 및 나노구조제어 기술을 기반으로 차세대 고분자 소재 개발에 앞장서고 있는 연구실입니다. 본 연구실은 고분자 재료의 표면 및 계면 특성, 구조 제어를 통해 다양한 기능성 소재를 창출하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히, 하이드로젤, 자극 감응형 고분자, 방열 복합재료, 에어로겔 등 첨단 고분자 소재의 설계와 응용에 관한 폭넓은 연구를 수행하고 있습니다.
하이드로젤 분야에서는 접착성 및 전도성 하이드로젤을 개발하여 상처 치유 패치, 생체 이식형 헬스케어 기기, 생체 내 센서 등 바이오메디컬 응용에 적용하고 있습니다. 실크, 히알루론산 등 천연 고분자 기반 하이드로젤의 교차결합 기술, 생분해성 및 생체 적합성 향상 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 실제 의료 현장에서 활용 가능한 혁신적 소재 개발로 이어지고 있습니다.
자극 감응형 고분자 연구에서는 온도, pH, 빛 등 다양한 외부 자극에 반응하는 스마트 소재를 설계하고 있습니다. 나노구조제어 기술을 활용하여 고분자 내부 구조를 미세하게 조절함으로써, 스마트 센서, 약물 전달 시스템, 자가 치유 재료 등 다양한 고기능성 소재를 구현하고 있습니다. 이러한 연구는 미래 헬스케어 및 환경 모니터링 분야에서 큰 파급 효과를 기대할 수 있습니다.
방열 복합재료와 에어로겔 분야에서는 고열전도성 고분자 복합재료 및 초경량, 고단열성 에어로겔의 개발에 주력하고 있습니다. 전자기기, 반도체, 자동차, 배터리 시스템 등에서의 열 관리, 건축 및 우주산업에서의 단열, 분리/흡착 등 다양한 산업적 요구에 대응하는 첨단 소재를 연구하고 있습니다. 표면 개질, 구조제어, 복합화 기술을 통해 소재의 성능을 극대화하고, 실용화에 한 걸음 더 다가가고 있습니다.
Choi Research Group은 이러한 다양한 연구를 바탕으로, 고분자공학 분야에서 혁신적인 소재 개발과 실질적인 산업 응용을 동시에 추구하고 있습니다. 앞으로도 나노구조제어, 자기조립, 스마트 소재 등 첨단 고분자 기술을 선도하며, 사회적 요구에 부응하는 미래 지향적 연구를 지속해 나갈 것입니다.
Porous Carbons
Plastic Recycling
Block Copolymer Nanopatterning
하이드로젤 및 바이오메디컬 응용
하이드로젤은 고분자 네트워크 구조 내에 다량의 물을 포함할 수 있는 소재로, 생체 적합성과 유연성이 뛰어나 다양한 바이오메디컬 분야에서 각광받고 있습니다. 본 연구실에서는 특히 접착성 하이드로젤과 전도성 하이드로젤의 개발에 주력하고 있습니다. 접착성 하이드로젤은 상처 치유 패치, 생체 이식형 헬스케어 기기, 생체 내 센서 등 인체와 직접 접촉하는 의료기기에서 안전하게 사용할 수 있도록 설계되고 있습니다.
전도성 하이드로젤은 웨어러블 전자기기, 생체 의료 센서, 에너지 저장 소재 등 첨단 융합기술 분야에서 핵심적인 역할을 할 수 있습니다. 이러한 하이드로젤은 유연성과 신축성을 갖추고 있어 인체의 움직임을 자연스럽게 따라가며, 생분해성 특성을 통해 인체 내에서 안전하게 분해될 수 있습니다. 본 연구실은 이러한 특성을 극대화하기 위해 다양한 고분자 조성 및 가교화 방법을 탐구하고 있습니다.
최근에는 실크, 히알루론산 등 천연 고분자 기반 하이드로젤의 개발과 더불어, Fenton 반응이나 효소 촉매를 활용한 교차결합 기술, 생체 내 환경에서의 안정성 및 기능성 향상에 관한 연구도 활발히 진행 중입니다. 이를 통해 차세대 바이오메디컬 소재의 상용화와 실질적 의료 응용을 목표로 하고 있습니다.
자극 감응형 고분자 및 스마트 소재
자극 감응형 고분자는 온도, pH, 빛 등 외부 자극에 따라 물리적, 화학적 특성이 변화하는 고기능성 소재입니다. 본 연구실에서는 이러한 자극 감응형 고분자를 기반으로 스마트 센서, 약물 전달 시스템, 자가 치유 재료 등 다양한 응용 분야에 적합한 소재를 개발하고 있습니다. 특히, 나노구조제어 기술을 활용하여 고분자 내부 구조를 미세하게 조절함으로써 자극에 대한 반응성을 극대화하고 있습니다.
스마트 소재 개발을 위해 본 연구실은 블록 공중합체의 자기조립, 표면 및 계면 특성 제어, 나노입자와의 복합화 등 다양한 합성 및 가공 기술을 적용하고 있습니다. 이를 통해 외부 자극에 민감하게 반응하면서도 원하는 기능을 발현할 수 있는 맞춤형 고분자 소재를 구현하고 있습니다. 예를 들어, 온도 변화에 따라 약물 방출 속도가 조절되는 약물 전달 시스템이나, 외부 충격에 의해 스스로 손상을 복구하는 자가 치유 고분자 등이 대표적인 연구 성과입니다.
이러한 연구는 미래의 헬스케어, 환경 모니터링, 에너지 저장 및 변환 등 다양한 산업 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있습니다. 본 연구실은 자극 감응형 고분자의 근본적인 작동 원리부터 실제 응용까지 전 주기에 걸친 연구를 수행하며, 차세대 스마트 소재의 선도적 개발을 목표로 하고 있습니다.
방열 복합재료 및 에어로겔 기반 첨단 소재
방열 복합재료는 전자기기, 반도체, 자동차, 배터리 시스템 등에서 발생하는 열을 효과적으로 관리하여 기기의 성능과 안전성을 유지하는 데 필수적인 역할을 합니다. 본 연구실에서는 고열전도성 고분자 복합재료의 개발에 집중하고 있으며, 다양한 필러와 고분자 매트릭스의 조합을 통해 열전도 특성을 극대화하고 있습니다. 이를 통해 고성능 방열 소재의 상용화와 산업적 응용을 적극적으로 추진하고 있습니다.
에어로겔은 매우 낮은 밀도와 우수한 단열성, 높은 표면적 등 독특한 물리적 특성을 지닌 소재로, 건축물, 파이프라인, 우주선 단열재, 화학 필터, 센서 등 다양한 분야에 활용되고 있습니다. 본 연구실은 표면 개질, 구조제어, 복합화 기술을 적용하여 에어로겔의 성능을 극대화하고, 분리/흡착 및 단열 분야에 특화된 맞춤형 에어로겔 소재를 개발하고 있습니다.
이러한 첨단 소재 연구는 에너지 효율 향상, 환경 보호, 첨단 산업의 신뢰성 확보 등 사회적 요구에 부응하는 혁신적 기술을 제공할 수 있습니다. 본 연구실은 방열 복합재료와 에어로겔의 융합 및 응용 확대를 통해 미래 산업의 핵심 소재 개발을 선도하고 있습니다.
1
Hydrocarbon Ionomer/Polytetrafluoroethylene Composite Membranes Containing Radical Scavengers for Robust Proton Exchange Membrane Water Electrolysis
G. Y. Park, Y. S. Noh, H. Y. Jeong, S. J. Yoon, K.-H. Oh, S. So, J. Kim*, J. Choi*, D. M. Yu*
Eur. Polym. J., 2025
2
High-Temperature Insulating Polyimide Aerogels with a Hierarchical Porous Hyper-Cross-Linked Structure Derived from Aqueous Polymerization of Mesostructured Silica-Grafted Poly(Amic Acid) Salt
J. H. Park, S. Jang, Y. N. Kim, J. Choi, H. Yeo, K.-H. Nam*
Polym. Test., 2025
3
Exploration of Silk-Hyaluronic Acid Hydrogels Crosslinked by the Fenton Reaction
Y. W. Park, D. Y. Lee, J. Choi*
Mater. Lett., 2025
1
헤테로 원자 도핑 위치가 제어된 단백질 기반 계층적 다공성 탄소박막 개발
