이 연구실의 핵심 축은 단량체의 구조를 정교하게 설계하고 이를 바탕으로 고분자의 길이, 말단기, 조성, 서열을 높은 수준으로 제어하는 정밀 고분자 합성이다. 특히 리빙 양이온 고리개환 중합을 중심으로, 기존 합성법으로는 구현이 어려웠던 구조적 정밀성과 기능성의 동시 확보를 목표로 한다. 이러한 접근은 단순히 새로운 고분자를 만드는 데 그치지 않고, 분자 수준의 설계가 거시적 물성으로 어떻게 연결되는지를 밝히는 데 중요한 의미를 가진다. 연구실은 헤테로 디엘스-알더 부가체, 고리형 에놀 에터 등 반응성이 정교하게 조절된 신규 단량체를 개발하고, 이들의 중합 거동을 체계적으로 분석하는 데 집중하고 있다. 프로젝트와 학술발표 이력을 보면 리빙 양이온 고리개환 중합을 통해 서열 조절 고분자, 블록 공중합체, 다기능성 비닐 고분자 등으로 확장하는 전략이 두드러진다. 또한 중합 과정에서 다중 인자를 제어하여 분자량 분포를 좁히고, 원하는 기능기를 사슬에 정확히 배치하는 플랫폼 구축이 중요한 연구 방향으로 보인다. 이러한 정밀 합성 플랫폼은 차세대 기능성 고분자 개발의 기반 기술로 활용될 수 있다. 전자재료, 분해성 소재, 자기조립 재료, 생체적합성 고분자 등 다양한 분야에서 요구되는 분자 설계 자유도를 제공하며, 궁극적으로는 목적 지향적 물성 구현을 가능하게 한다. 따라서 이 연구는 고분자화학의 기초를 심화하는 동시에, 고성능 소재 산업으로 이어질 수 있는 응용 잠재력도 매우 크다.

이 연구실은 고분자 사슬 내 반복단위의 배열 순서를 제어하는 서열 조절 고분자 합성에도 강점을 보인다. 일반적인 고분자 합성이 평균적 조성 제어에 머무는 경우가 많은 반면, 서열 조절 고분자는 분자 내부의 정보 배치를 설계할 수 있어 전자적, 광학적, 자기조립 특성을 정밀하게 조율할 수 있다. 이는 생체고분자처럼 구조와 기능이 밀접하게 결합된 인공 고분자 시스템을 구현하는 데 핵심적인 연구 주제다. 최근 논문에서는 할라이드 쌍 기반 다성분 중합을 통해 서열 제어된 반도체성 poly(triarylamine) 라이브러리를 구축하는 전략을 제시하였다. 이는 촉매 전달 능력을 갖는 팔라듐 촉매계와 순차적 아민화 반응을 활용하여 높은 구조 다양성과 서열 충실도를 동시에 달성하려는 시도이다. 또한 촉매전달 중합, 로드-코일 블록 공중합체, 공액 고분자 정밀 합성과 관련된 학회 발표 이력은 연구실이 유기 전자재료용 고분자의 분자구조-성능 상관관계 연구를 지속적으로 확장하고 있음을 보여준다. 이 연구 분야는 유기 반도체, 센서, 발광소자, 에너지 소자용 재료 개발과 직접 연결된다. 서열과 가지 구조, 공액 길이, 말단기의 정밀 제어를 통해 전하 이동 특성, 용해성, 박막 형성 능력, 자기조립 거동을 세밀하게 조정할 수 있기 때문이다. 결국 이 연구실의 서열 제어 고분자 연구는 고분자를 단순 재료가 아니라 정보와 기능을 담는 분자 플랫폼으로 확장하는 방향성을 가진다.

이 연구실은 정밀 합성 기술을 지속가능성 문제와 연결하여, 외부 자극에 의해 선택적으로 분해되거나 수명 종료 후 제어된 해체가 가능한 고분자 시스템을 개발하고 있다. 등록 특허와 연구과제를 보면 광분해성 고분자 화합물, 광분해성 중합 방법, 그리고 빠른 광분해가 가능한 비닐 고분자 설계가 중요한 연구 축으로 자리하고 있다. 이는 기존 플라스틱의 내구성을 유지하면서도 필요 시 분해 경로를 부여하려는 현대 고분자화학의 중요한 흐름과 맞닿아 있다. 구체적으로는 헤테로 고리화합물과 헤테로 디엘스-알더 기반 단량체를 활용하여, 정밀 중합성과 분해 가능성을 동시에 확보하는 분자 설계가 이루어지고 있다. 광 조사에 의해 사슬 절단이 유도되거나 특정 작용기가 선택적으로 활성화되는 시스템은 재활용, 회수, 미세구조 조절, 임시 기능 구현 등에 유리하다. 또한 poly(propylene carbonate)의 분해 거동, 스타형 및 블록 공중합체의 분해 특성 연구 발표는 이 연구실이 합성뿐 아니라 분해 메커니즘과 수명 설계까지 폭넓게 다루고 있음을 시사한다. 이러한 연구는 친환경 소재, 일회성 전자소자, 생의학적 전달체, 스마트 패키징 등 다양한 응용으로 확장될 수 있다. 특히 사용 단계에서는 안정적이지만, 특정 빛이나 화학 자극을 받으면 빠르게 분해되는 고분자는 환경 부담을 줄이는 동시에 기능성 재료의 설계 자유도를 높인다. 따라서 본 연구실의 분해성 고분자 연구는 고분자 정밀합성과 지속가능 소재 공학을 연결하는 중요한 가교 역할을 한다.