본 연구실은 전기화학공학을 기반으로 한 다양한 센서 및 바이오센서 개발에 주력하고 있습니다. 특히 수정진동자(Quartz Crystal Microbalance, QCM)와 같은 압전소자를 활용하여 극미량의 질량 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 센서 시스템을 구축하고, 이를 화학, 바이오, 환경 분야의 다양한 분석에 응용하고 있습니다. 이러한 센서 기술은 저분자 화합물, 단백질, DNA 등 생체분자의 실시간 검출 및 상호작용 분석에 탁월한 성능을 보이며, 실제로 다수의 특허와 논문을 통해 그 우수성이 입증되고 있습니다. 연구실에서는 전기화학적 원리를 바탕으로 한 다양한 박막 소재의 개발과 표면 개질 기술을 접목하여 센서의 선택성과 민감도를 극대화하고 있습니다. 예를 들어, 분자 각인 기술(Molecular Imprinting)이나 자기조립 단분자막(Self-Assembled Monolayer, SAM) 등 첨단 표면공학 기법을 적용하여 특정 타깃 분자에 대한 선택적 인식이 가능한 센서 플랫폼을 구현하고 있습니다. 또한, 나노구조체를 이용한 센서 표면의 기능화 및 다공성 전극 개발을 통해 기존 센서의 한계를 극복하고, 새로운 응용 분야를 개척하고 있습니다. 이러한 연구는 환경 모니터링, 식품 안전, 의료 진단, 제약 등 다양한 산업 분야에서 실질적인 활용 가능성을 지니고 있습니다. 특히, 실시간·고감도 분석이 요구되는 바이오의약품 개발, 질병 조기 진단, 환경 오염물질 검출 등에서 본 연구실의 센서 기술이 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 앞으로도 전기화학공학 기반의 센서 및 바이오센서 연구를 통해 첨단 융합기술의 발전을 선도할 계획입니다.

장상목 연구실은 나노소재와 고분자 복합체의 설계 및 응용 연구에 있어 국내외적으로 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 실리카, 산화아연(ZnO), 코어-쉘 구조의 나노입자 등 다양한 무기 및 유기 나노소재를 합성하고, 이들을 고분자 매트릭스와 복합화하여 새로운 기능성 소재를 개발하고 있습니다. 이러한 복합체는 센서, 디스플레이, 에너지 소자, 바이오의약품 분리 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 특히, 고분자-나노입자 복합체의 미세구조 제어와 표면 기능화 기술을 통해 소재의 기계적, 전기적, 광학적 특성을 극대화하고 있습니다. 예를 들어, 폴리우레탄, 폴리이미드, 에폭시 등 다양한 고분자와 나노입자의 복합화를 통해 내열성, 내화학성, 기계적 강도, 전기적 특성 등이 향상된 신소재를 개발하고 있으며, 이는 차세대 디스플레이, 고성능 센서, 친환경 소재 등 첨단 산업에 폭넓게 활용되고 있습니다. 또한, 나노소재의 합성 및 복합화 과정에서 발생하는 결정화, 상전이, 표면 개질 등 미세구조 변화에 대한 심층적인 분석을 통해 소재의 성능 향상 메커니즘을 규명하고 있습니다. 이를 바탕으로 실제 산업 현장에서 요구되는 맞춤형 소재 설계와 대량생산 공정 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 앞으로도 나노소재 및 고분자 복합체 분야에서 혁신적인 연구를 지속하여, 미래 산업의 핵심 원천기술을 확보하는 데 기여할 것입니다.