황성연 연구실은 중합반응 및 고분자 합성 분야에서 세계적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 바이오매스 기반 단량체와 다양한 친환경 원료를 활용하여 고기능성 고분자 및 복합소재를 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히, 생분해성 플라스틱, 바이오폴리머, 고내열성 및 고강도 엔지니어링 플라스틱 등 차세대 친환경 소재의 합성 및 구조-물성 제어에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실에서는 다양한 중합 방법론(예: 용융중합, 용액중합, 고상중합, in-situ 중합 등)을 적용하여 고분자 사슬의 구조적 특성을 정밀하게 제어하고, 이를 통해 기계적 물성, 열적 안정성, 투명성, 가공성 등 다양한 요구 특성을 만족하는 신소재를 개발합니다. 또한, 나노셀룰로오스, 키토산, 아라미드 나노섬유 등 천연 유래 나노필러와의 복합화 기술을 통해 기존 플라스틱의 한계를 극복하고, 생분해성과 내구성을 동시에 갖춘 고성능 복합소재를 구현하고 있습니다. 이러한 연구는 친환경 소재의 상용화와 더불어, 플라스틱 폐기물 문제 해결, 탄소중립 실현, 지속가능한 산업 발전에 기여하고 있습니다. 연구실은 국내외 다양한 산학연 협력 프로젝트를 통해 실제 산업 적용이 가능한 신소재 개발에 앞장서고 있으며, 관련 특허와 논문을 다수 보유하고 있습니다.

본 연구실은 생분해성 플라스틱 및 바이오매스 기반 복합소재의 개발에 특화되어 있습니다. 플라스틱 오염과 탄소중립이 전 세계적으로 중요한 이슈로 대두됨에 따라, 기존 석유계 플라스틱을 대체할 수 있는 친환경 소재의 필요성이 커지고 있습니다. 이에 따라 연구실은 바이오매스 유래 단량체(예: 아이소소르비드, 퓨란디카복실산 등)와 천연 나노섬유(셀룰로오스, 키토산 등)를 활용한 고기능성 생분해성 플라스틱 및 복합소재를 설계하고 합성하는 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 생분해성 플라스틱의 기계적 물성(강도, 인장, 연신율 등)과 내열성, 내수성, 투명성 등 상용화에 필수적인 특성을 극대화하기 위한 구조 설계 및 중합 공정 최적화에 집중하고 있습니다. 또한, 효소 내장형 플라스틱, 해수 및 토양에서 빠르게 분해되는 신소재, 고강도·고내열 바이오폴리아미드 등 다양한 응용 분야에 적합한 맞춤형 소재를 개발하고 있습니다. 이와 더불어, 생분해성 플라스틱의 실제 환경에서의 분해 거동, 미세플라스틱 저감 효과, 순환경제 실현을 위한 재활용 및 업사이클링 기술 등도 함께 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 지속가능한 사회 구현과 플라스틱 오염 문제 해결에 실질적인 기여를 하고 있으며, 관련 정책 제안 및 산업화 기술 이전에도 적극적으로 참여하고 있습니다.