지능형 바이오소재와 혁신적인 3D 프린팅 기술은 본 연구실의 핵심 연구 분야 중 하나입니다. 우리는 기존의 한계를 뛰어넘는 첨단 바이오소재를 개발하고, 이를 3D 프린팅 기술과 융합하여 다양한 맞춤형 구조체를 제작하는 데 주력하고 있습니다. 이러한 연구는 소재의 고기능성, 친환경성, 그리고 지속 가능성을 동시에 만족시키는 것을 목표로 하며, 실제로 의료, 식품, 환경, 에너지 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 솔루션을 제시하고 있습니다. 특히, 3D 프린팅 기술을 활용한 바이오소재의 구조적 설계와 제조 공정의 혁신은 기존의 제조 방식과 차별화된 장점을 제공합니다. 예를 들어, 맞춤형 조직 구조체, 인공 장기, 기능성 하이드로겔 등 복잡한 생체 구조를 정밀하게 구현할 수 있으며, 이는 환자 맞춤형 의료기기 및 조직 재생 분야에서 큰 파급 효과를 기대할 수 있습니다. 또한, 디지털 라이트 프로세싱(DLP) 등 첨단 프린팅 기법을 적용하여 세포 생존율과 기능성을 극대화하는 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 이와 같은 연구는 단순히 소재 개발에 그치지 않고, 전산 재료과학 및 시뮬레이션을 통해 소재의 물성 예측과 최적화, 그리고 실제 응용까지 아우르는 융합적 접근을 추구합니다. 이를 통해 미래 바이오소재의 무한한 가능성을 탐구하고, 혁신적인 제조 기술로 새로운 가치를 창출하는 데 앞장서고 있습니다.

본 연구실은 농업 부산물을 활용한 업사이클링 소재 개발에 집중하고 있습니다. 농업 부산물은 기존에는 폐기물로 취급되었으나, 이를 첨단 바이오소재로 전환함으로써 자원 순환과 환경 보호에 기여하고 있습니다. 예를 들어, 셀룰로오스 나노섬유, 박테리아 유래 하이드로겔 등은 농업 부산물에서 추출한 친환경 소재로, 3D 프린팅 및 다양한 바이오응용 분야에서 활용되고 있습니다. 이러한 업사이클링 소재는 단순한 재활용을 넘어, 기능성 생체소재로서의 역할을 수행합니다. 예를 들어, 기능성 하이드로겔, 바이오잉크, 생분해성 복합체 등은 의료용 조직 접착제, 조직 재생, 인공 장기 제작 등 다양한 바이오메디컬 분야에 적용되고 있습니다. 특히, 생체적합성과 기계적 강도를 동시에 만족시키는 소재 개발을 통해 실제 임상 적용 가능성을 높이고 있습니다. 또한, 본 연구실은 지속 가능한 기술 혁신을 위해 친환경성, 생분해성, 그리고 고기능성을 모두 갖춘 신소재 개발에 힘쓰고 있습니다. 이를 통해 환경오염을 줄이고, 자원의 효율적 활용을 극대화하며, 사회적·경제적 가치를 창출하는 지속 가능한 바이오소재 산업의 발전을 선도하고 있습니다.

맞춤형 구조체 설계와 신소재 융합 기술은 본 연구실의 또 다른 주요 연구 축입니다. 우리는 다양한 물리적·화학적 특성을 가진 신소재를 융합하여, 사용 목적에 최적화된 구조체를 설계하고 제작하는 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 의료, 식품, 환경, 에너지 등 다양한 분야에서 요구되는 맞춤형 솔루션을 제공하고 있습니다. 특히, 전산 재료과학(computational materials science)과 실험적 접근을 결합하여, 소재의 미세구조와 거동을 예측하고 최적화하는 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 이를 바탕으로, 복잡한 생체 구조체, 고강도·고기능성 복합소재, 그리고 다양한 환경 조건에 적합한 신소재를 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 산업 현장에서의 적용 가능성을 높이고, 새로운 시장 창출에도 기여하고 있습니다. 이와 더불어, 신소재 융합 기술은 기존 소재의 한계를 극복하고, 새로운 기능과 성능을 부여하는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 전도성 하이드로겔, 다기능성 복합체, 스마트 바이오잉크 등은 차세대 바이오프린팅, 웨어러블 디바이스, 환경 센서 등 다양한 첨단 분야에서 활용되고 있습니다. 본 연구실은 이러한 융합적 연구를 통해 미래 소재 과학의 패러다임을 선도하고 있습니다.