우리 연구실은 제로에너지 복사냉각을 실현하기 위한 하이브리드 소재의 개발에 중점을 두고 있습니다. 복사냉각은 외부 에너지 소모 없이 열을 방출하여 온도를 낮추는 혁신적인 기술로, 에너지 절감과 환경 보호에 중요한 역할을 합니다. 이를 위해 다양한 금속 산화물과 고분자 기반의 다공성 방출체를 설계하고, 계층적 구조를 도입하여 열 방출 효율을 극대화하고 있습니다. 특히, 계층적으로 다공성 구조를 갖는 고분자 방출체와 다양한 금속 산화물을 결합한 하이브리드 방출체를 개발하여, 태양광 차단과 적외선 방출을 동시에 달성하는 소재를 구현하고 있습니다. 이러한 소재는 스프레이 코팅 등 간편한 공정으로 대면적 적용이 가능하며, 건물 외벽, 차량, 전자기기 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 최근에는 폐자원(예: 굴 껍데기 등)을 활용한 친환경 복사냉각 필름 개발에도 성공하여, 지속가능한 소재 연구에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 국내외 유수 학술지에 다수 게재되었으며, 관련 특허도 활발히 출원되고 있습니다. 앞으로도 복사냉각 소재의 효율 향상과 상용화를 위해, 소재 구조의 정밀 제어, 대량생산 공정 개발, 실환경 적용성 평가 등 다양한 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다.

본 연구실은 차세대 에너지 저장장치인 전고체 배터리와 첨단 전자패키지의 열관리 문제를 해결하기 위한 하이브리드 고분자 소재 개발에도 집중하고 있습니다. 전고체 배터리 분야에서는 유기-무기 복합 고체 전해질, 실리콘 기반 음극재, 드라이 전극 공정 등 다양한 고분자 및 복합소재를 연구하여, 안전성과 에너지 밀도를 동시에 향상시키는 혁신적 소재를 개발하고 있습니다. 또한, 고방열 절연소재 및 열전도성 필름 개발을 통해, 3D 적층 공정, 임베디드 패키지 등 첨단 반도체 및 전자패키지의 열관리 문제를 해결하고자 합니다. 열전도성 하이브리드 필러, 열압축 비전도성 필름(TC-NCF), 고내열성 절연재 등 다양한 응용 분야에 맞춘 맞춤형 소재를 설계하고, 실제 패키지 공정에 적용 가능한 신뢰성 높은 소재를 구현하고 있습니다. 이러한 연구는 산업계와의 협력 프로젝트를 통해 실질적인 기술 이전 및 상용화로 이어지고 있으며, 관련 특허와 논문도 꾸준히 발표되고 있습니다. 앞으로도 고분자 기반 하이브리드 소재의 구조-물성 관계를 심층적으로 규명하고, 차세대 에너지 및 전자산업의 핵심 소재 기술을 선도해 나갈 계획입니다.

연구실은 고분자 구조 및 물성에 대한 심층적 연구를 바탕으로, 다양한 기능성 하이브리드 복합소재를 개발하고 있습니다. 고충진 복합소재의 유동성 향상을 위한 플로우 모디파이어, 하이브리드 인터페이스의 접착력 강화, 충격 보강제 등 다양한 기능성 첨가제와 복합소재를 설계하여, 기계적 강도와 가공성을 동시에 향상시키고 있습니다. 특히, 고분자-무기 하이브리드 복합소재의 계면 제어, 나노구조 설계, 유동 및 점도 조절 등 구조-물성 관계에 대한 체계적인 분석을 통해, 자동차, 전자, 에너지 등 다양한 산업 분야에 적용 가능한 맞춤형 소재를 개발하고 있습니다. 또한, 고분자 나노복합체, 고분자/탄소계 필러 복합체, 고분자/세라믹 복합체 등 다양한 시스템에서의 분산성, 열적/기계적 특성, 전기적 특성 향상에 관한 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 연구는 국내외 산학연 협력, 정부과제, 산업체 프로젝트 등과 연계되어 실질적인 기술 혁신과 산업적 파급효과를 창출하고 있습니다. 앞으로도 고분자 구조 설계와 복합소재 공정기술의 융합을 통해, 미래 산업을 선도할 첨단 기능성 소재 개발에 매진할 것입니다.