본 연구실은 자가분해성(Self-immolative) 및 자극응답성(Stimuli-responsive) 고분자 소재의 설계와 합성에 중점을 두고 있습니다. 자가분해성 고분자는 특정 자극(예: pH, 온도, 화학적 신호 등)에 반응하여 분자 구조가 연쇄적으로 해체되는 특성을 가지며, 이를 통해 재활용이 용이하고 환경 친화적인 소재 개발이 가능합니다. 이러한 고분자들은 기존의 플라스틱과 달리 사용 후 원하는 시점에 완전히 분해될 수 있어, 폐기물 문제 해결에 기여할 수 있습니다. 연구실에서는 다양한 자극에 반응하는 고분자 네트워크 및 열경화성 수지, 접착제, 하이드로젤 등을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 자극에 의해 접착력이 사라지는 탈착형 접착제, 온도나 화학적 신호에 의해 약물 방출이 조절되는 하이드로젤, 그리고 외부 신호에 따라 구조적 변형이 가능한 스마트 소재 등이 대표적입니다. 이러한 소재들은 고분자 합성, 분자 설계, 그리고 다양한 기능성 단량체 및 가교제의 도입을 통해 맞춤형으로 제작됩니다. 이러한 연구는 환경 문제 해결뿐만 아니라, 의료용 바이오소재, 스마트 센서, 재사용 및 재활용이 가능한 산업용 소재 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다. 특히, 자가분해성 고분자는 의료기기, 약물전달 시스템, 일회용 제품 등에서 사용 후 잔류물을 최소화할 수 있어 차세대 친환경 소재로 각광받고 있습니다.

연구실은 바이오 기반 원료를 활용한 지속 가능한 고분자 소재의 개발에도 활발히 연구를 진행하고 있습니다. 바이오매스 유래 단량체, 천연물 기반 고분자, 그리고 생분해성 고분자 네트워크를 설계하여, 환경에 미치는 영향을 최소화하는 동시에 우수한 기계적, 화학적 특성을 갖는 소재를 창출하고 있습니다. 예를 들어, 나린제닌, 멘톨 등 천연 유래 화합물을 활용한 열경화성 수지, 생분해성 3D 프린팅 스캐폴드, 바이오 기반 하이드로젤 등이 대표적입니다. 이러한 바이오 기반 고분자 소재는 의료용 임플란트, 조직공학, 약물전달 시스템, 환경 정화 소재 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 특히, 생체적합성과 생분해성을 동시에 갖춘 소재는 인체 내 삽입 후 자연스럽게 분해되어 2차 수술이 필요 없는 의료기기 개발에 큰 기여를 하고 있습니다. 또한, 하이브리드 소재의 경우 무기 나노입자, 금속 촉매, 탄소나노소재 등과의 복합화를 통해 기능성을 극대화하고, 에너지, 환경, 센서 등 다양한 첨단 응용 분야로 확장되고 있습니다. 연구실은 이러한 지속 가능한 소재의 대량 합성, 구조 제어, 기능성 부여, 그리고 실제 응용을 위한 공정 개발까지 전주기적 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 친환경적이고 고기능성의 차세대 고분자 소재 플랫폼을 구축하고, 사회적·산업적 요구에 부합하는 혁신적인 솔루션을 제시하고 있습니다.

본 연구실은 기능성 고분자 네트워크 및 스마트 소재의 구조 설계와 응용에도 집중하고 있습니다. 고분자 네트워크의 미세구조, 가교 방식, 다공성 및 계층적 구조를 정밀하게 제어함으로써, 흡착, 분리, 촉매, 센서, 에너지 저장 등 다양한 기능을 부여할 수 있습니다. 예를 들어, 계층적 다공성 구조를 갖는 폴리머 모노리스, 자가치유 및 형태기억 특성을 지닌 복합소재, 그리고 외부 자극에 따라 물성이나 기능이 변화하는 스마트 소재 등이 연구되고 있습니다. 이러한 소재들은 오염물질의 선택적 흡착 및 분해, 유해 화학물질의 신속한 제거, 고효율 가스 분리막, 전기화학적 에너지 저장소자, 바이오센서 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 특히, 미세구조 제어를 통해 표면적을 극대화하거나, 선택적 결합 부위를 도입하여 특정 분자에 대한 인식 및 분리 효율을 높이는 등, 맞춤형 기능성 소재 개발이 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실은 또한 3D 프린팅, 마이크로플루이딕스, 나노복합화 등 첨단 가공 및 제조기술을 활용하여, 실제 산업 및 의료 현장에 적용 가능한 고성능 소재를 개발하고 있습니다. 이를 통해 차세대 환경·에너지·바이오 융합 소재 분야에서 선도적인 연구성과를 창출하고 있습니다.