본 연구실은 생유기화학, 의약화학, 조합화학, 글리코믹스(glycomics) 및 화학생물학에 관련된 연구에 중점을 두고 있다. Human genome projects의 완성 후 가장 중요한 과학계의 이슈는 단백질과 탄수화물 등 생체분자들의 역할을 규명하는 것이다. 본 연구실은 유기합성, 조합화학, 탄수화물화학 등을 기본으로 하여 다양한 화학 도구를 개발하고, 이를 이용하여 생체내에서 단백질, 올리고당, 렉틴(lectin) 등의 생체내 역할을 규명하고 이들의 작용 기작을 조절할 수 있는 분자들을 찾아내고자 한다. 궁극적으로, 이러한 노력으로부터 신약 후보물질을 개발하고, 질병 치료 및 진단에 필요한 새로운 도구나 진단법도 개발하고자 한다.

본 연구실에서는 나노스케일의 반도체 소재를 개발하고, 이들을 사용하여 제작된 다양한 형태의 광전 소자(태양전지, 광다이오드, 광센서 등)의 물리, 화학, 광학적 특성을 연구하고 있습니다.

화합물의 키랄성을 인식할 수 있는 다양한 유기/무기 수용체를 합성하고 있다. 키랄성은 생체 내에 존재하는 물질들의 중요한 특성이며 이를 이해하고, 조절하는 것은 의약 합성 및 의료용 진단 물질 개발 등에 있어서 필수 불가결한 조건이다. 본 연구실에서는 키랄 화합물의 기본 물질인 아미노산의 키랄성을 인식하고 키랄 변환을 이루는 물질을 개발하여 국가 지정 연구실 사업을 수행하고 있다. 앞으로 키랄성 이외에도 생체 내에서 중요한 기능을 하는 작은 분자 화합물 들을 인식할 수 있는 수용체를 만들어 진단 및 의료용으로 개발하는 연구를 수행할 것이다.

본 연구실에서는 고분자, 반도체, 무기물, 생체재료, 탄소소재 등으로 구성된 유무기 융복합 나노소재를 목적지향적 체계 하에 자기조립/나노패터닝 기법 등으로 설계.합성하고 자연과학적 현상과 신기능을 고찰하는 연구를 수행하고 있다. 이러한 개념을 바탕으로 고안된 저차원 형태의 융복합 나노소재를 에너지 (태양전지, 연료전지, 배터리), 친환경 광촉매, 디스플레이, 메모리소자, 생의학적 진단 및 치료 등의 분야에 맞춤형으로 응용하는 연구를 광범위하고 전방위적으로 수행하고 있다.

물리화학 실험실에서는 나노 구조를 포함한 화학계에서 일어나는 실제 화학반응들(불균일 촉매반응, 에너지 변환반응)이나 물리적 변화들을 다양한 분광학적 방법들을 이용 실시간에서 추적하여 그들의 물리화학적 현상을 규명하고 더불어 소자 구현을 위한 유무기 재료의 특성에 대한 연구를 진행한다.

본 연구실에서는 전기화학을 기반으로 한, 다양한 생체 및 나노물질의 분석법 개발을 목표로 한다. 상세하게 (1) 생체 중요물질들(세포, 대장균, 단백질, DNA 등)의 개별 입자 분석을 수행하며, 혈액 또는 세포 내에 존재하는입자 및 신경전달물질의 검출 통해 질병을 조기에 검출하는 바이오센서 기술을 연구한다. (2) 나노소재(에멀션, 고분자, 나노촉매 등)의 용액 속 입자 거동을 전기화학적으로 연구하며, 나노소재를 분석할 수 있는 새로운 분석법 개발을 목표로 한다.

본 연구실은 유기합성에 대한 새로운 반응의 발견과 응용 및 생리활성을 가지는 천연물의 전합성에 초점을 두고 있습니다. 또한, 다양성-지향 합성법을 통해 다양한 라이브러리를 형성하여 항암제 및 면역억제제의 전구물질을 찾는 연구를 진행하고 있습니다. 무엇보다도, 21세기를 선도하는 과학기술의 발전을 위해 다양한 첨단 기기를 사용하여 유기합성 과정의 자동화 시스템 구축을 이루는데 최종 목표를 두고 있습니다.

본 연구실에서는 고체무기화학적 관점에서 나노물질을 디자인 및 합성하고, 합성한 신소재의 에너지 및 환경 기술 분야에서의 응용 가능성을 평가한다. 보다 구체적으로는 이론적으로 예측되어왔지만 합성이 보고되지 않은 이차원 무기소재의 합성법을 개발하고 이들의 물리화학적 성질을 조사하는 연구, 고체무기화학적 관점에서 전이금속 기반 무기화합물을 디자인하여 이차전지의 전극 또는 고체 전해질의 성능을 높이는 연구, 폐플라스틱, 폐배터리 등의 자원 재생 연구를 수행하고 있다. 특히 본 연구실에서는 국가과학시설인 방사광 가속기를 활용해 신나노물질의 결정구조를 해석함으로써 X-선 흡수분광분석 분야의 인재를 양성하고 있다.

본 연구실에서는 통계역학적 이론을 바탕으로 컴퓨터 분자동역학 시뮬레이션을 수행하여 화학, 생물, 물리의 여러 가지 현상을 이해하고 새로운 현상을 예측하는데 연구 목적을 두고 있습니다. 특히 용액 상에서 일어나는 화합물 및 DNA, 단백질과 같은 생고분자들의 상호작용을 연구하여 복잡한 구조 형성 원리를 설명하고, 궁극적으로는 생물체에서 일어나는 생명 현상의 물리화학적 메커니즘을 규명하는데 초점을 맞추고 있습니다.

생무기화학 분야의 연구로서 생체내 금속을 포함하고 있는 금속효소의 active aite 배위환경을 모방한 간단한 유기리간드를 합성하여, 금속화합물을 만들고, 이들의 분광학적 특성과 촉매반응의 중간체를 분리-분석하여 메커니즘을 규명한다. 유기화합물의 산화반응에 우수한 반응성을 보이는 금속화합물의 촉매를 Au nanoparticle이나 실리카와 같은 다공성 금속산화물 지지체에 부착하여 비균질촉매화 하여 그 반응성을 분석한다.