이 연구 주제는 소나무, 참나무 등 미이용 산림바이오매스의 난분해성 구조를 효과적으로 해체하여 당화 효율을 높이고, 이를 바이오연료·바이오소재 생산으로 연결하는 바이오리파이너리 기술 개발에 초점을 둔다. 연구실은 목질계 바이오매스가 가진 리그닌-헤미셀룰로오스-셀룰로오스 복합 구조를 화학적·물리적으로 분석하고, 이를 바탕으로 경제성과 확장성을 동시에 고려한 전처리 공정을 설계한다. 최근에는 스팀폭쇄, 요소 처리, 약알칼리 처리 등 복합 전처리 전략을 통해 효소 접근성을 향상시키고, 실제 산업 적용이 가능한 표준화 기술 확보를 목표로 연구를 수행하고 있다. 구체적으로는 스팀폭쇄와 화학적 처리의 조합이 목재 칩의 표면적, 기공 구조, 리그닌 특성, 수소결합 네트워크에 미치는 영향을 분석하고, 그 변화가 효소당화율에 어떤 영향을 주는지 정량적으로 평가한다. 이 과정에서 SEM, 표면적 분석, 화학 조성 분석 등 다양한 재료 분석 기법을 활용하여 구조 변화와 반응성을 연결한다. 또한 인공지능 및 기계학습 기반 예측 모델을 도입해 전처리 시간, 약품 농도, 수피 유무 등 복합 변수의 비선형 관계를 해석하고, 실험 반복을 줄이면서도 높은 효율의 최적 조건을 도출하는 방향으로 연구가 확장되고 있다. 이 연구의 의의는 산림 잔재와 같은 저활용 자원을 고부가가치 탄수화물 플랫폼 원료로 전환할 수 있다는 데 있다. 효율적인 당화 기술은 바이오에탄올, 바이오플라스틱 전구체, 리그닌 기반 산업소재 등 다양한 응용으로 이어질 수 있으며, 탄소중립과 자원순환 측면에서도 중요성이 크다. 앞으로는 전처리 공정의 에너지 절감, 효소 시스템 고도화, 복합재 및 생분해성 소재 생산과의 연계를 통해 산림자원의 순환형 활용 체계를 강화하는 연구가 지속될 것으로 기대된다.

이 연구 주제는 버섯의 생리·배양 특성과 목질자원의 활용을 접목하여, 기능성 버섯의 생산성 향상과 유용 대사산물 증대를 목표로 한다. 연구실은 버섯학의 기초 이론부터 재배 실습, 배지 조성, 생육 환경 제어까지 폭넓은 연구 기반을 갖추고 있으며, 특히 목질계 자원을 배지로 활용하는 방법론에 강점을 보인다. 이는 임산 부산물의 부가가치 향상과 버섯 산업의 생산 효율 개선을 동시에 겨냥하는 융합형 연구라고 할 수 있다. 특히 동충하초 균사체를 대상으로 목질 액체배지와 LED 광조건을 활용해 생장량과 코디세핀 함량을 증대시키는 배양기술이 대표적이다. 연구실은 반응표면분석을 통해 목질원료 분말도, 배지 내 원료 함량, 배양 시간과 같은 핵심 변수를 최적화하고, 균사체 생장과 기능성 성분 생산 간의 상관관계를 체계적으로 분석한다. 또한 과거 학술발표에서는 표고버섯, 그린몰드 억제, 침엽수 추출물의 항균 활성 등 버섯 재배 현장에서 직접 활용 가능한 병해 억제 및 생장 촉진 기술을 다루며, 실용성 높은 연구를 축적해 왔다. 이러한 연구는 기능성 버섯 산업, 건강소재 개발, 친환경 농생명 분야에서 높은 파급력을 가진다. 버섯 배양에 목질자원을 도입함으로써 산림 부산물의 재활용 가능성을 높일 수 있고, 생리활성 물질이 풍부한 균사체를 안정적으로 생산함으로써 식품·의약·화장품 산업과의 연계도 가능하다. 향후에는 정밀 환경제어, 대사체 분석, 스마트 배양기술과 결합하여 고기능성 버섯 생산 플랫폼으로 발전할 가능성이 크다.

이 연구 주제는 수목, 약용식물, 버섯 등 산림생물자원으로부터 유용 성분을 추출하고, 이를 항산화·항균·미백 기능성 소재로 개발하는 데 중점을 둔다. 연구실은 오래전부터 수목 잎, 종자, 목질추출물, 버섯 균사체 등 다양한 천연 자원의 화학적 특성을 분석해 왔으며, 정유, 페놀성 화합물, 플라보노이드, 수용성 탄수화물 등의 생리활성을 평가하는 연구를 지속해 왔다. 이는 산림화학과 응용 생물소재 개발을 결합한 대표적인 연구 축이다. 최근 연구에서는 초음파 보조 추출, 효소 가수분해, 반응표면분석 등 공정 최적화 기법을 활용해 항산화 활성이 높은 추출물을 제조하고, HPLC를 통해 주요 활성 성분을 규명하고 있다. 또한 동백나무 씨앗 하이드로졸, 동충하초 균사체 분획물 등은 타이로시네이즈 활성 저해와 멜라닌 생성 억제 효과를 바탕으로 피부 미백용 조성물 특허로 이어졌다. 이와 함께 여러 학술발표에서 녹차 잎추출물, 침엽수 정유, 수목추출물의 항균성과 항산화 효과를 검증하며, 농식품·바이오·화장품 분야에 적용 가능한 천연소재 후보군을 꾸준히 발굴하고 있다. 이 연구의 강점은 단순한 성분 분석에 머무르지 않고, 실제 기능성 제품화 가능성을 염두에 두고 추출 공정, 활성 평가, 제형화 가능성까지 연계한다는 점이다. 천연 유래 항산화제와 미백 소재에 대한 산업 수요가 증가하는 상황에서, 산림자원의 기능성 화학성분을 고부가가치 소재로 전환하는 연구는 매우 중요하다. 앞으로는 안전성 평가, 작용기전 규명, 표준화 추출 공정 확립을 통해 화장품, 건강기능식품, 바이오소재 산업으로의 기술이전 가능성이 더욱 확대될 것으로 보인다.