가천대학교 바이오나노학과 이영철 교수
스마트 항산화 나노입자 및 시스템 연구실은 환경과 생명과학 분야를 융합한 첨단 바이오나노 기술을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 유기-무기 하이브리드 나노소재, 아미노클레이 기반 나노입자, 식물 유래 탄소나노점 등 다양한 스마트 항산화 나노입자의 합성과 응용을 중심으로 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 나노입자는 미세먼지, 중금속, 유기오염물 등 환경 유해물질로부터의 보호뿐만 아니라, 피부 노화 방지, 항암, 항염증, 항균 등 생물학적 응용에서도 탁월한 효과를 보이고 있습니다. 특히, 연구실은 항산화 나노입자의 기능성 화장품, 항암제, 항바이러스제, 항오염제 등 다양한 바이오의약 및 환경소재 개발에 주력하고 있습니다. 천년초, 황칠 등 천연물 추출물과 결합된 나노입자 개발을 통해 피부 세포의 산화 스트레스 완화, 미세먼지로 인한 손상 예방, 항암 활성 증진 등 실질적이고 혁신적인 솔루션을 제시하고 있습니다. 또한, 항산화 나노입자의 생체적합성 및 안전성 평가, 표적 전달 시스템 개발, 실제 환경 및 생물학적 시스템에서의 응용까지 전주기적 연구를 수행합니다. 연구실은 환경정화 및 에너지 분야에서도 두각을 나타내고 있습니다. 아미노클레이, 나노클레이, 하이브리드 촉매 등 다양한 하이브리드 나노소재를 활용하여 수처리, 대기정화, 미세조류 수확 및 바이오디젤 생산, 이산화탄소 포집 및 전환, 리튬이온 및 나트륨이온 배터리 전극 소재 등으로 응용하고 있습니다. 광촉매 기반의 수처리 및 공기정화 기술, 저차원 나노소재를 활용한 차세대 에너지 저장장치 개발 등은 환경오염 저감과 자원순환, 신재생에너지 개발에 크게 기여하고 있습니다. 또한, 인공지능(AI) 기반 환경·생명과학 데이터 분석 및 예측 연구도 활발히 진행 중입니다. 미세먼지 및 조류 대발생 예측, 환경오염물질 확산, 신소재 특성 예측 등 다양한 환경·생명과학 데이터를 수집·분석하고, 머신러닝 및 딥러닝 기반 예측 모델을 개발하여 실시간 예측 및 조기경보 시스템 구축, 신소재 설계 최적화 등에 활용하고 있습니다. 이러한 AI 기반 연구는 실제 산업 및 공공 정책에 적용 가능한 데이터 기반 의사결정 지원 시스템으로 발전하고 있습니다. 스마트 항산화 나노입자 및 시스템 연구실은 소재 합성부터 파일럿 스케일 적용, 상용화까지 전주기적 연구를 통해 환경 및 에너지, 바이오, 화장품, 의약 등 다양한 분야의 혁신을 선도하고 있습니다. 앞으로도 친환경적이고 인류 건강에 기여하는 첨단 나노바이오 소재 및 시스템 개발을 통해 지속가능한 미래 사회 구현에 앞장설 것입니다.
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