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생물이 만드는 다양한 바이오매스 자원을 이용하여 인간 생활에 유용한 기능성 소재 개발을 연구 목표로 하고 있다. 주요 연구 분야는 셀룰로오스, 키틴, 키토산, 실크 등의 천연고분자를 이용한 약물전달시스템, 염료 및 중금속 흡착제, 생체조직 재료 등을 수행하고 있다.
1. 바이오매스 나노셀룰로오스 기반 복합소재, 전도성 고분자, 광·전기 유·무기 나노복합 소재 연구
대표적인 친환경 바이오매스 소재인 나노 셀룰로오스 소재를 이용하여 친환경 고강도 투명 플라스틱 복합 소재 제조방법에 대해 연구가 진행중이다 (Figure. 1A, B). 또한 전도성 고분자와 플라즈몬 나노 구조체, 메조 포러스 나노 구조체를 제조하고 이들의 광전기 특성을 분석하고 나노구조 특성을 극대화하는 연구를 수행한다 (Figure 1C, D, E).
2. 기능성 소재의 나노/마이크로 구조체 제조 및 패턴 공정 기술 개발
기능성 소재들을 이용하여 나노/마이크로 구조체 제조와 패턴닝 공정 기술 개발을 통해 소재의 특성을 제어하고 분석하는 연구를 진행하며, 나노/마이크로 제조와 패턴닝 공정 기술을 통해 고성능 소자 제조와 소자 집적화를 실현하고 있다 (Figure 2).
3. 바이오매스 기반 전기·전자 및 에너지 소자 개발
산업 발달에 따른 전기·전자·에너지 소자 소비의 증가로 인해 버려지는 전자 폐기물이 급증하고 있다. 이 문제를 해결하기 위한 그린 일렉트로닉스 기술로서 친환경 바이오매스 소재 기반의 전기전자 및 에너지 소재 및 소자 개발연구를 수행하고 있다 (Figure 3).
4. 초고감도 현장진단 표면증강라만분광 (SERS) 센서 개발
금속 나노 입자의 플라즈몬 현상에 의해 물질 고유의 신호가 증폭되는 표면증강라만산란(surface-enhanced Raman scattering, SERS)을 이용한 물질 검출 센서를 개발한다. 유연성, 투명도를 갖는 고성능 SERS 기판을 개발하여 ppm, ppb이하 농도의 위험물질(농약, 염료, 박테리아 등)을 검출한다 (Figure 4A, B). 또한, 금속 나노 입자, 전도성 고분자는 빛을 조사했을 때 열을 내는 광열효과(photothermal effect)특성을 이용하는 응용 연구를 진행한다 (Figure 4C).
5. 친환경 수질오염 정화 기술
금속 유기 구조체(Metal-organic-framework, MOF) 및 그 유도 물질은 나노 다공성 구조를 갖고 있어 촉매, 흡착제 등의 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있다. 입자 형태의 MOF를 천연 소재 기반의 구조체에 고정화 하여 수질 오염물질을 분해하고 제거하는 연구를 진행하고 있다 (Figure. 5).
연구진 소개
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