서홍석 연구실
화학과
서홍석
서홍석 연구실은 유기화학을 기반으로 한 첨단 유기 전자재료 및 기능성 분자 개발 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 유기태양전지, 유기발광다이오드, 바이오센서 등 차세대 전자소자에 적용 가능한 고성능 고분자 및 소분자 물질의 설계, 합성, 특성 분석, 소자 응용까지 전주기적 연구를 진행하고 있습니다.
특히, 도너-억셉터(D-A)형 고분자, 다양한 헤테로고리 및 전자결핍 단위(벤즈이미다졸, 싸이에노인돌, 피리미딘, 테트라플루오로페닐렌 등)를 도입한 신물질 합성을 통해, 광흡수 영역 확장, 에너지 준위 제어, 전하 이동도 향상 등 유기전자소자의 효율 극대화에 주력하고 있습니다. 실제로 본 연구실에서 개발된 고분자 및 소분자는 유기태양전지, 유기발광다이오드, 바이오센서 등 다양한 소자에 적용되어 우수한 성능과 장기 안정성을 입증하고 있습니다.
또한, 천연물 및 그 유도체(레스베라트롤, 담즙산, 김치 유래 물질 등)를 기반으로 한 항암제, 항산화제, 피부미백제 등 기능성 분자 및 바이오소재 개발에도 활발히 참여하고 있습니다. 이러한 기능성 분자들은 세포 및 동물실험을 통한 생리활성 평가, 작용기전 규명, 신약 후보물질 발굴 등 다학제적 연구를 통해 실제 의약품, 건강기능식품, 화장품 소재로의 응용 가능성을 높이고 있습니다.
연구실은 유기합성, 재료화학, 분자설계, 소자공정, 생물학적 평가 등 다양한 분야의 전문 인력과 협업 네트워크를 구축하고 있으며, 국내외 특허, 논문, 기술이전, 산학협력 등 다양한 성과를 창출하고 있습니다. 또한, 차세대 에너지 및 바이오산업 발전을 위한 창의적이고 실용적인 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.
이러한 연구 역량을 바탕으로 서홍석 연구실은 미래 에너지, 디스플레이, 바이오헬스케어 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 혁신적 소재 및 기술 개발에 앞장서고 있으며, 우수한 인재 양성과 학문적, 산업적 발전에 기여하고 있습니다.
유기 전자재료 및 유기태양전지용 고분자 합성
서홍석 연구실은 유기 전자재료, 특히 유기태양전지(Organic Photovoltaics, OPVs) 및 유기발광다이오드(OLEDs)에 적용 가능한 고성능 고분자 및 소분자 물질의 설계와 합성에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실에서는 전자 주개(donor)와 전자 받개(acceptor) 구조를 조합한 도너-억셉터(D-A)형 고분자, 다양한 헤테로고리 및 벤즈이미다졸, 싸이에노인돌, 피리미딘, 테트라플루오로페닐렌 등 새로운 전자결핍 단위의 도입을 통해 밴드갭 조절, 에너지 준위 제어, 광흡수 영역 확장 등 유기전자소자의 효율을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다.
합성된 고분자 및 소분자는 스틸 커플링(Stille coupling), 수지키 커플링(Suzuki coupling) 등 다양한 유기합성 방법을 활용하여 제작되며, 분자구조의 미세 조정과 측쇄 도입을 통해 용해성, 결정성, 전하 이동도, 박막 형성성 등 실제 소자 제작에 필요한 물성을 최적화합니다. 또한, 다양한 전자결핍 단위의 도입을 통해 HOMO/LUMO 에너지 준위를 조절하여 고개방전압(VOC), 높은 광전변환효율(PCE)을 달성하는 데 주력하고 있습니다.
이러한 연구는 실제 유기태양전지 및 유기발광다이오드 소자 제작과 성능 평가로 이어지며, 고효율, 장기 안정성, 대면적 공정 가능성 등 차세대 에너지 및 디스플레이 산업에 필수적인 핵심 기술로 발전하고 있습니다.
기능성 분자 및 바이오소재 개발
연구실은 유기합성 화학의 전문성을 바탕으로 항암제, 항산화제, 피부미백제 등 다양한 기능성 분자 및 바이오소재 개발에도 활발히 참여하고 있습니다. 특히 레스베라트롤 유도체(HS-1793 등), 합성 담즙산 유도체(HS-1200 등), 김치 유래 활성물질(HDMPPA 등)과 같은 천연물 및 그 유도체의 구조 변형을 통해 항암, 항염, 항산화, 항고지혈증, 피부미백 등 다양한 생리활성 기능을 극대화하는 연구를 수행해왔습니다.
이러한 기능성 분자들은 세포주 및 동물모델에서의 생물학적 효능 평가, 작용기전 규명, 신약 후보물질로의 확장 연구 등 다학제적 접근을 통해 실제 의약품, 건강기능식품, 화장품 소재로의 응용 가능성을 모색하고 있습니다. 또한, 분자 인식, 분자 표적화, 약물 전달 시스템 등 첨단 바이오소재 연구도 병행하여, 나노입자, 하이드로젤, 자가조립 나노구조체 등 다양한 플랫폼을 개발하고 있습니다.
이러한 연구는 화학, 생명과학, 의학, 식품영양학 등 다양한 분야와의 융합을 통해 새로운 기능성 소재의 창출과 실용화에 기여하고 있으며, 국내외 특허 및 논문, 기술이전, 산업체 협력 등 다양한 성과로 이어지고 있습니다.
1
Synthesis and application of amine-containing conjugated small molecules for the automatic formation of an electron transporting layer via spontaneous phase separation from the bulk-heterojunction layer
김민지, 이광희, 김주애, 성지영, 김용윤, 백형철, 서홍석, 진종성, 김희주
RSC Advances, 2019
2
Characterization of push-pull type of conjugated polymers containing 8H-thieno[2,3-b]indole for organic photovoltaics
서홍석, 김효정, 김주애, 이아라, 홍승연, 채상민
SYNTHETIC METALS, 2018
3
HS-1793, a resveratrol analogue, downregulates the expression of hypoxia-induced HIF-1 and VEGF and inhibits tumor growth of human breast cancer cells in a nude mouse xenograft model
김남득, 임은옥, 김진아, 김동환, 강용정, 성보경, 황성연, 서홍석, 황나람, 최영현, 정해영
INTERNATIONAL JOURNAL OF ONCOLOGY, 2017
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자율이동 이중층 형성을 유발하는 새로운 n-doping 전자수송층 물질 개발
2
유기태양전지 효율 향상 위한 자발적 수직 상변화 유도 구조체 개발
3
지연형광을 이용한 고효율의 청색발광물질 합성과 유기발광다이오드에 응용
