이 연구 주제는 고분자의 구조와 물성이 어떻게 상호작용하며 최종 기능을 결정하는지에 초점을 둔다. 연구실은 기능성고분자와 고분자물리를 기반으로 고분자 사슬의 배열, 상분리, 계면 거동, 유변학적 특성, 열적 안정성 등을 정밀하게 이해하고자 한다. 이러한 접근은 단순한 소재 합성을 넘어, 실제 공정과 응용 환경에서 고분자가 어떻게 거동하는지를 설명하는 데 중요한 기반이 된다. 구체적으로는 블렌드, 공중합체, 박막, 점착제, 탄성체와 같은 다양한 고분자 시스템을 대상으로 상용성, 가교 구조, 표면 및 계면 에너지, 변형 거동을 분석한다. 연구실의 학술 발표와 논문에서는 압출 공정 중 혼련 조건 변화가 유변학 및 기계적 물성에 미치는 영향, 중성자 반사율을 활용한 고분자 박막의 확산 및 계면 구조 해석, 중합체의 화학적 치환이 전기적·열적 안정성에 미치는 영향 등이 반복적으로 나타난다. 이는 고분자 재료를 분자 수준에서 설계하고 공정 수준에서 최적화하는 연구 역량을 보여준다. 이 연구의 의의는 차세대 전자재료, 접착소재, 고성능 필름, 섬유 및 복합재의 성능을 예측 가능하게 설계할 수 있다는 데 있다. 고분자 물리의 정교한 이해는 소재 개발의 시행착오를 줄이고, 박막 디바이스나 복합재 제조에서 요구되는 신뢰성과 재현성을 높인다. 결과적으로 본 연구는 산업 현장에서 요구되는 내열성, 점착 제어, 기계적 강도, 장기 안정성을 동시에 만족하는 기능성 고분자 소재 개발의 핵심 토대를 제공한다.

연구실의 대표적인 축 가운데 하나는 초임계유체를 활용한 고분자·무기 복합소재 제조 기술이다. 초임계 CO2와 같은 공정 매체를 이용하면 용매 제거, 나노필러 박리, 기공 형성, 건조 과정에서의 구조 붕괴 억제 등을 효과적으로 제어할 수 있으며, 이는 기존 습식 공정이나 열처리 공정보다 미세구조 설계에 유리하다. 연구실은 이러한 장점을 활용해 경량성, 단열성, 방열성, 기계적 안정성을 동시에 갖는 차세대 복합소재를 개발하고 있다. 구체적인 연구 사례로는 초임계 건조를 이용한 실리카 에어로겔/고분자 폼 복합체, 유무기 혼성 에어로겔 기반 불연 단열소재, 탄소나노소재의 친환경적 박리 및 분산, 보론 나이트라이드 나노시트의 대면적 제조와 에폭시 복합화 등이 있다. 또한 특허와 프로젝트에서는 초임계유체 기반 1차원·2차원 탄소소재 네트워크 형성 기술, 에어로겔 양산화 공정, 고방열 필러 복합체 제조 기술이 확인된다. 이는 초임계유체를 단순한 건조 도구가 아니라 구조 제어와 성능 향상을 위한 공정 플랫폼으로 확장하고 있음을 의미한다. 이 연구는 에너지 절감형 건축·산업 단열재, 전자소자용 열관리 부품, 경량 고강도 구조재, 친환경 공정 기반 복합소재 산업에 직접 연결될 수 있다. 특히 대면적 생산성과 공정 친환경성을 동시에 고려한다는 점에서 학문적 가치뿐 아니라 사업화 가능성도 높다. 향후에는 초임계유체 공정과 데이터 기반 공정 최적화를 결합해 보다 정밀한 소재 설계와 대량생산 기술로 발전할 가능성이 크다.

이 연구 주제는 배터리, 열관리 시트, 유기전자소자, 디스플레이 보호필름 등 고기능 전자·에너지 응용을 위한 고분자 복합소재 개발에 집중한다. 연구실은 전극, 분리막, 방열시트, 점착 필름, 유무기 하이브리드 박막과 같은 실제 소자 구성 요소를 대상으로 고분자와 나노필러의 조합, 계면 구조, 환경 안정성 문제를 해결하고자 한다. 이는 기능성 소재의 물성 향상뿐 아니라 소자 수준의 성능과 내구성 향상까지 연결되는 응용 지향적 연구이다. 대표 연구로는 그래핀 산화물 기반 Janus 구조 음극재를 이용한 리튬이온전지 성능 향상, 공중합 아라미드 나노섬유 시트의 고내열 분리막 응용, BNNS와 상변화물질 마이크로캡슐을 결합한 열버퍼링 시트 개발, OLED 공정용 초저점착 임시 보호필름 개발이 있다. 또한 페로브스카이트 트랜지스터의 습도 안정화 메커니즘을 중성자 반사율로 분석하는 프로젝트와 발표들은, 단순한 소재 합성에 그치지 않고 계면에서의 수분 침투, 확산, 구조 변화까지 정량적으로 규명하려는 연구 방향을 보여준다. 이러한 계면 분석 역량은 박막 전자재료의 신뢰성 향상에 매우 중요하다. 이 연구는 차세대 배터리, 유연 디스플레이, 반도체 공정, 유기 트랜지스터, 전자패키징 등 고부가가치 산업과 밀접하게 연결된다. 특히 방열과 열저장 기능을 동시에 갖는 시트, 잔사 없는 보호필름, 장수명 전극 및 분리막처럼 산업 현장의 요구가 명확한 분야에서 경쟁력이 크다. 향후에는 중성자·X선 기반 분석과 복합재 설계를 결합하여, 실제 사용 환경에서 더욱 안정적인 에너지·전자소자용 소재 플랫폼으로 확장될 것으로 기대된다.