이 연구실은 리그닌, 농업 부산물, 식물성 폐기물 등 지속가능한 바이오 기반 원료를 활용하여 탄소섬유와 활성탄소 소재를 개발하는 연구를 수행한다. 기존의 고가 전구체 중심 탄소소재 제조 방식에서 벗어나, 저가이면서도 환경부하를 줄일 수 있는 원료를 적용함으로써 경제성과 친환경성을 동시에 확보하는 것이 핵심 목표이다. 특히 폐기되기 쉬운 바이오매스를 고부가가치 탄소재료로 전환하는 접근은 순환경제와 자원 재활용 측면에서 중요한 의미를 가진다. 구체적으로는 리그닌/염소화 폴리염화비닐 블렌드 기반 저가형 탄소섬유, 코리앤더 분말·시금치 폐기물·블랙아이드피 껍질 등에서 유래한 다공성 활성탄소를 제조하고, 이들의 기공 구조, 비표면적, 열적 안정성, 기계적 특성 및 전기화학적 거동을 정밀 분석한다. 이러한 소재는 용융방사, 습식방사, 탄화, 활성화 공정과 연계되어 제조되며, 라만 분석, XPS, 열중량분석, 전자현미경 등의 기법을 통해 구조-물성 상관관계를 규명한다. 이를 통해 단순한 소재 합성을 넘어 실질적으로 성능을 발현하는 최적 공정 조건을 설계하는 데 초점을 둔다. 응용 측면에서는 슈퍼커패시터 전극, 촉매 지지체, 경량 구조재 등 에너지 및 첨단산업 분야로의 확장이 기대된다. 특히 높은 비표면적과 적절한 기공 분포를 갖는 탄소소재는 빠른 이온 전달과 우수한 전하 저장 특성을 요구하는 차세대 에너지 저장장치에 적합하다. 따라서 본 연구는 친환경 자원 기반 탄소재료의 상용화 가능성을 높이고, 미래형 섬유공학과 에너지소재 연구를 연결하는 융합적 연구축으로 기능한다.

이 연구실은 섬유소재의 표면과 계면을 정밀하게 제어하여 자기청소성, 항균성, 난연성, 내열성, 접착성 등 다양한 기능을 부여하는 고기능성 섬유 연구를 수행한다. 단순히 직물의 물리적 성질을 향상시키는 수준을 넘어, 실제 산업 현장에서 요구되는 내구성과 사용 편의성, 안전성까지 동시에 고려한 기능성 텍스타일 개발이 특징이다. 이러한 연구는 생활용 섬유뿐 아니라 산업용 섬유, 보호복, 전기전자용 소재 등으로 폭넓게 확장될 수 있다. 대표적으로 면직물의 자기청소 효과를 구현하기 위한 나노입자 코팅 기술, PET 및 나일론 섬유의 플라즈마 처리와 무기 나노입자 적용, 아라미드 및 셀룰로오스 기반 필름 제조, 실리콘 고무 보강재용 접착 조성물 개발 등이 포함된다. 연구실은 섬유 표면에 계층적 구조를 형성하거나 반응성 작용기를 도입하여 젖음성, 표면에너지, 계면결합력을 제어하고, 이를 통해 기능성 발현의 안정성과 지속성을 확보한다. 또한 항균 및 방오 특성, 내열·내자외선 특성, 고무 및 수지와의 접착 특성 개선과 같은 세부 과제들을 통해 섬유의 고부가가치화를 실현한다. 이러한 기능성 섬유 연구는 의류·생활용 제품을 넘어 산업안전, 자동차, 전기전자, 방호소재 분야에서 높은 파급효과를 가진다. 예를 들어 자기청소 직물은 유지관리 비용을 줄이고 위생성을 높일 수 있으며, 내열·난연 섬유는 안전장비와 고온 환경용 부품에 활용될 수 있다. 결국 본 연구는 섬유의 기본 구조를 기반으로 표면과 계면 공학을 접목해 새로운 기능을 창출하는 방향으로 전개되며, 섬유공학의 응용 범위를 크게 확장시키고 있다.

이 연구실은 친환경 섬유와 고내열 산업용 섬유를 기반으로 다양한 산업 응용소재를 개발하는 데 강점을 갖고 있다. 생분해 PET 섬유의 염색성과 물성을 향상시키는 연구, 메타아라미드 기반 전기절연지 개발, 천연섬유 강화 복합재를 활용한 선박용 구조부품 개발 등은 모두 지속가능성과 고성능이라는 두 가지 목표를 동시에 지향한다. 이는 전통적인 섬유 재료 연구를 넘어 친환경 제조와 첨단 산업소재 개발을 연결하는 연구 방향으로 해석할 수 있다. 세부적으로는 생분해 PET 섬유의 농색 공정 개선과 배향성 향상 기술, 200도 이상에서도 안정적으로 사용할 수 있는 전기절연지와 절연테이프용 섬유소재, m-아라미드와 폴리우레탄을 활용한 기능성 필름 제조기술 등이 수행되고 있다. 또한 로터세일용 천연섬유 강화 복합재 개발을 통해 해양·조선 분야에서 요구되는 기공률 제어, 면내전단강성 확보, 표면처리 및 표준화 기술 등도 다루고 있다. 이러한 연구는 소재 설계, 공정 개발, 성능 평가, 신뢰성 검증이 통합된 응용 중심 연구라는 점에서 산업적 실용성이 높다. 응용 분야는 전기자동차 구동모터용 절연부품, 조선해양 친환경 기자재, 보호복 및 특수복, 기능성 필름 등으로 매우 넓다. 특히 고내열성과 기계적 특성을 동시에 만족하는 섬유 기반 부품은 에너지·모빌리티·국방·해양산업의 핵심 소재로 활용될 수 있다. 따라서 본 연구는 섬유공학을 기반으로 친환경성과 고기능성을 융합한 산업용 신소재 플랫폼을 구축하는 데 중요한 역할을 하며, 산학협력과 기술사업화 가능성도 매우 높은 분야라고 할 수 있다.