유기재료공학과

섬유고분자신소재실험실은 고분자재료의 분자설계와 합성을 기반으로 새로운 섬유재료를 분자설계하고 제조하는 원천기술을 연구하는 실험실이다. 본 연구실에서 연구하고 있는 첨단 섬유재료로는 유기용매가용형 아라미드섬유, 초내열성 PBO섬유, 신축성 PLA섬유, 전도성 CNT섬유, 고성능 탄소섬유, 고기능성 나노섬유 등이 있으며 이들 섬유소재는 우주항공소재, 자동차소재, 전기전자소재 등 첨단 산업분야에 사용될 뿐 아니라 스포츠/레저 등 일상생활의 여러 분야에 사용되고 있다.

고분자분자제어연구실은 고분자의 구조-물성 관계를 분자수준에서 연구하는 실험실이다. 고분자의 분자수준의 구조는 일차적인 미세구조에서부터 고차적인 분자회합까지를 총칭하며 이는 주로 분광학적/기기분석적 방법을 통하여 규명이 된다. 관심을 갖는 고분자의 물성은 나노구조, 고분자쇄의 크기, 고분자/용액 및 분자/고분자 상호작용, 열적 성질, 완화 거동 등을 포함한다.

유기•광전자재료연구실에서는 재료산업이 요구하는 다양한 유기분자재료 개발에 대한 연구를 수행하고 있습니다. IT와 BT 분야에서 요구하는 기능을 갖는 분자를 정밀설계하고, 설계된 분자를 유기합성을 통하여 제조하며, 구조분석을 통하여 새롭게 만들어진 유기분자재료의 특성을 파악하는 일을 합니다. 따라서 유기재료화학을 바탕으로 얻어진 소재는 NT, BT, 전자정보소자 분야가 필요로 하는 첨단신소재로 사용됩니다.

본 연구실은 1996년에 설립되었으며, 섬유 및 복합재료를 활용하여 다양한 연구를 수행하는데 목적을 두고 있다. 순수 학문적 연구뿐만 아니라 산업발전의 고부가가치의 실현을 위해 산업체와 연계하여 다양한 프로젝트를 수행하고 있다. 또한, [지도교수 : 이승구 교수]의 지도하에 우수한 인재들을 배출하고 있으며, 졸업 후 여러 우수업체 및 기관에 취업하여 공학기술 발전에 기여하고 있다.

나노바이오소재응용실험실은 1999년부터 생체재료 및 나노입자를 활용한 기능성 유무기 나노구조체를 설계 및 제조하고 이를 섬유·고분자 산업분야 전반에 응용하기 위한 기능성 신소재 개발에 대한 연구에 주력하고 있다. 주요 연구분야는 조직공학 및 약물전달용 지지체 제조기술, 녹색 화학공정을 이용한 기능성 금속 나노입자 제조기술, 고성능 이차전지용 분리막 제조기술, 기능성 고분자 중합 및 개질기술 등이 있다. 특히 나노섬유 또는 수화젤 형태의 조직재생용 지지체를 제조하여 피부 및 골조직 재생에 적용하는 연구를 진행하고 있으며, 다양한 특성을 가지는 금속 나노입자를 이용하여 의료용 패치, 연고 등에 적용하거나 중금속 검출용 센서, 유기물질 분해용 환경촉매 등으로 적용하는 연구를 진행하고 있다. 또한 다양한 기능성 고분자의 중합 및 개질기술을 이용하여 다기능성 신소재를 제조하고 이를 이차전지용 분리막이나 화학기능성 고분자, 고흡수성 수지, 고성능 점착제 등에 적용하기 위한 연구를 진행하고 있다.

우리 연구실에서는 “광응답 기능성 유기화학재료 합성 및 응용”에 관한 연구실험을 수행하고 있다. Nano분야, Bio분야 및 전자재료분야에 적용되는 ①기능성 유기재료 및 색소융합 기능재료의 설계합성, ②에너지 흡수 및 발산재료, ③화학센서 감지 재료, ④광전자재료, ⑤유기발광체 재료, ⑥태양전지용 색소감응재료 및 ⑦분자구조내의 π전자 이동시스템을 포함하는 다양한 광응답 기능성 유기재료에 대한 포괄적 연구 프로젝트를 진행하고 있다. 광응답 기능성 유기화학재료의 합성 및 응용에 관한 흥미로운 연구수행 및 산업분야에 관심이 있으신 여러분을 환영합니다.

본 실험실은 생분해성을 가지면서 생체적합성이 우수한 고분자 재료를 이용하여 항암제, 단백질치료제, 유전자 등의 생리활성물질을 효과적으로 전달하는 나노 입자의 개발에 역점을 두는 곳이다. 또한 에너지 저장장치의 하나인 레독스플로우전지에 활용될 수 있는 실리카 입자가 포함된 불소계 고분자 복합막을 개발하고 있다.

바이오 센서 칩 기술은 기존의 병원을 방문하여 수행하는 장시간의 검사과정을 단축하여 병원균의 감염여부 등을 빠르고 간편하게 분석할 수 있는 기술로서 향후 미래사회의 유비커터스 의료진단 분야로 POC(Point-of-Care)라 불리는 신기술중의 핵심부분이다. 또한 인구증가와 환경오염으로 인한 수질관리를 위한 미세분리막, 미래 에너지기술을 위한 소재 개발도 시급하다. 본 실험실에서는 바이오 칩, 미세분리막의 요소기술인 표면처리와 나노기공성 코딩막을 연구하고 있으며, 환경/바이오 연구에 필요한 주요 계측장비 및 세포배양실을 구비하고 있다.

본 실험실은 고분자의 기초골격인 단량체 설계부터 고분자의 고차구조제어를 위한 합성법을 통해 다양한 기능성의 구현 및 제어기술을 활용하여 고분자 나노전달체, 자극응답성 하이드로젤, 고분자 나노의약 등을 설계함으로서, 약물전달시스템, 조직공학, 생체재료, 의료기기 등 다양한 나노바이오 및 생체의료용 소재로 활용하기 위한 기초 및 응용 연구를 활발히 진행하고 있다.

본 연구실에서는 전자, 에너지, 환경, 바이오 등 첨단 연구 분야에 사용되고 있는 기능성 재료 합성 및 응용에 관한 연구를 하고 있다. 주요 연구 분야는 감광성 고분자 재료, 기능성 탄소 재료, 기능성 분리막, 친환경 고분자 재료, 전도성 재료 등이다. 또한 전자빔, 이온빔, 감마선 등의 고에너지 방사선의 화학 반응을 이용한 기능성 재료 개발에 관한 연구도 수행하고 있다.

기능성융합소재연구실(Functional Convergence Materials Lab.)은 분자구조제어를 통한 섬유고분자재료의 합성-구조-물성-응용 연구와 더불어 유기재료를 기반으로 하여 다양한 탄소나노소재 및 나노무기/금속소재와 융복합한 고성능 슈퍼섬유소재, 고기능성 필름/코팅소재, 전자파차폐/대전방지소재, 에너지수확/저장/전환소재 개발에 관한 연구를 수행하고 있다.

그래핀-고분자 복합체 계면에서 일어나는 물리화학적 현상의 기초를 기반으로 하여 태양전지 어플리케이션을 위한 그래핀 복합체 박막, 해수담수화 그래핀 멤브레인, 이차전지용 그래핀기반 음극재 소재를 개발 중이며 이들의 나노 구조를 중성자 및 X-선 산란기술을 통해 분석하고 고기능, 고성능의 메커니즘을 규명하는 연구를 수행하고 있다.

본 연구실은 고분자를 기반하여 이차전지 핵심 소재 (바인더, 분리막, 겔 전해질, 전극 활물질, 패키징 소재) 및 새로운 이차전지 시스템을 연구 중이며 이들의 전기화학, 고분자 물성, 실시간 고도 분석 (SAXS, XRD, TEM)을 통해 소재 특성 규명과 더불어 웨어러블 디바이스에 전원 소자로서의 고성능/고안전성 플렉서블 또는 스트레쳐블 이차전지 개발에 관한 연구를 수행하고 있다.

본 연구실은 고분자, 액정분자, 탄소나노소재 등 다양한 연성소재에 자기조립 원리를 도입하여 첨단연성나노소재를 설계하고 이를 기반으로 한 고성능 이차전지, 촉매, 센서 등을 개발하는 연구를 수행중이다. 또한 이 과정에서 다양한 첨단산란분석기술(SANS, SAXS, WAXS 등)을 적극 활용하여 자기조립현상원리, 응용소자의 원천원리를 규명하는 연구를 수행하고 있다.

본 연구실은 바이오매스 기반의 단량체를 활용하여 일상생활에서도 활용 가능한 생분해성 플라스틱 소재 연구를 수행하고 있으며 고분자 중합을 중점으로, 구조-물성 분석, 생분해 및 퇴비화 거동 활용에 걸친 전주기 평가 연구로 확장하고 있다. 이를 통해 고분자의 지속가능성 확보 및 고기능성 친환경 소재 개발에 관한 연구를 수행하고 있다.