지능형 고분자재료 및 계면공학 연구실(iPMIL)에서는 고성능 고분자 소재의 합성과 응용에 대한 심도 있는 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 고분자화학, 나노과학, 계면공학 등 다양한 재료과학적 배경지식을 바탕으로, 고온·고내열성, 우수한 기계적 강도, 저유전 특성 등 첨단 기능을 갖춘 고분자 소재를 개발합니다. 특히, 친환경적이고 지속가능한 합성 경로를 모색하여, 환경에 미치는 영향을 최소화하면서도 산업적 활용도가 높은 고분자 재료를 설계합니다. 이러한 고성능 고분자 소재는 전자, 반도체, 우주항공, 국방, 에너지, 바이오메디컬 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 폴리이미드, 폴리벤즈이미다졸 등은 고온 환경에서도 안정적인 물성을 유지하며, 연료전지용 멤브레인, 고주파 절연막, 고강도 복합재료 등으로 활용됩니다. 연구실은 분자구조 설계, 합성 공정 최적화, 나노복합화 기술 등을 통해 소재의 성능을 극대화하고, 실제 산업적 요구에 부합하는 맞춤형 소재 개발에 주력하고 있습니다. 또한, 연구실은 고분자 소재의 구조-물성 상관관계 해석을 위해 분자 시뮬레이션, 실험적 특성 평가, 공정 제어 등 다양한 접근법을 통합적으로 활용합니다. 이를 통해 소재의 미세구조 제어, 기능성 부여, 내구성 향상 등 실질적인 성능 개선을 이루고 있으며, 지속가능한 소재 혁신을 선도하고 있습니다.

iPMIL 연구실은 레이저 직접 묘화(Direct Laser Writing) 기술을 활용한 나노카본 소재의 합성 및 응용 연구에 앞장서고 있습니다. 레이저를 이용한 국소적 에너지 전달은 고분자 기판 위에 나노카본(그래핀, 레이저 유도 그래핀 등)을 정밀하게 패터닝할 수 있게 하며, 이를 통해 유연 전자소자, 바이오센서, 환경분리막 등 다양한 첨단 응용이 가능합니다. 레이저 공정은 전통적인 리소그래피나 전사 공정 없이도 고해상도, 고정밀의 나노구조를 구현할 수 있어, 차세대 스마트 복합재료 제조에 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 이러한 레이저 기반 나노카본 공정은 소재의 계면특성, 습윤성, 전기적/기계적 성능을 자유롭게 조절할 수 있는 장점이 있습니다. 예를 들어, 레이저로 유도된 다공성 그래핀 층은 초소수성 또는 친수성 표면을 구현할 수 있으며, 항균·항바이러스성, 오염물질 분해 촉매, 고성능 센서 등 다양한 기능성 소재로 활용됩니다. 또한, 유기 고분자 전구체의 탄소화 전환, 초정밀 탄소구조 제어 및 정렬 공정 등과 연계하여, 복합재료의 다기능화 및 고도화가 가능합니다. 연구실은 이러한 첨단 공정기술을 기반으로, 환경 정화, 에너지 분리막, 바이오메디컬 디바이스, e-모빌리티 등 다양한 분야의 실질적 문제 해결에 기여하고 있습니다. 나아가, 스마트 복합재료의 구조-기능 통합 설계, 대면적 공정 확장, 산업적 상용화 등 미래 지향적 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.