신운섭

전기삼투펌프 기반 정밀 약물 전달 및 의료기기

본 연구실은 전기삼투펌프 기술을 활용하여 정밀하고 안정적인 약물 전달 시스템 및 다양한 의료기기 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 가역적 전극 반응을 기반으로 하는 전기삼투펌프의 작동 원리를 깊이 있게 연구하여, 저전압에서도 안정적으로 유체를 펌핑하고 가스 발생이 없는 혁신적인 펌프 시스템을 구현하고 있습니다. 이를 통해 리튬 이온 이동을 이용한 전기삼투펌프 전극, 특정 재료(Mn-Ni Oxide/PEDOT, Ag&Ceramic-Membrane)를 활용한 전극 개발 등 펌프의 성능과 신뢰성을 극대화하고 있습니다. 이러한 기술은 피부 부착형 인슐린 패치 펌프를 포함한 차세대 약물 주입 장치, 세포간액 연속 추출 장치, 그리고 유로 막힘 및 니들 이동을 감지하는 지능형 의료용 펌프 시스템 개발에 핵심적으로 적용됩니다. 궁극적으로 환자의 편의성을 높이고 삶의 질을 향상시키는 데 기여하며, 정밀 의학 분야의 발전에 중추적인 역할을 수행하고 있습니다.

이산화탄소 전기화학적 전환을 통한 탄소 자원화

본 연구실은 전 지구적 기후 변화 문제 해결에 기여하고자 이산화탄소(CO2)를 유용한 화학 물질로 전환하는 전기화학적 기술을 집중적으로 연구하고 있습니다. CO2를 포름산, 옥살산 등 고부가가치 유기물로 효율적으로 전환하기 위한 혁신적인 전극 재료 및 촉매 시스템 개발에 매진하고 있습니다. 특히, 아말감 전극, Ni(cyclam) 복합체를 활용한 저과전압 CO2 환원 기술과 탄소 나노튜브 기반의 효율적인 전기화학 촉매 설계에 대한 심도 깊은 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 포름산염 생성 모니터링 센서 개발 및 황산칼륨 기반 전해액 조건 최적화, 간헐적 전기화학적 환원 시스템 등 공정 효율을 극대화하는 다양한 접근 방식을 탐색하고 있습니다. 이러한 연구는 단순히 환경 문제를 해결하는 것을 넘어, 폐기물로 여겨지던 이산화탄소를 지속 가능한 자원으로 활용하여 새로운 산업 가치를 창출하고 친환경 에너지 시스템 구축에 필수적인 기술 기반을 제공합니다.

나노기술 기반 고감도 전기화학 바이오센서 및 촉매

본 연구실은 나노기술을 전기화학 분야에 접목하여 질병 진단, 환경 모니터링, 에너지 변환 등 광범위한 응용 분야를 위한 고감도 바이오센서와 고성능 촉매를 개발하고 있습니다. 탄소 나노튜브, 키토산-탄소 나노복합체, 페로센 변형 폴리실록산과 같은 첨단 나노 소재를 활용하여 센서 전극의 성능을 획기적으로 향상시키고 있습니다. 또한, 글루코스 산화효소, 질산염 환원효소, 라카아제 등 다양한 효소 및 미생물을 전극 표면에 효과적으로 고정화하는 기술을 개발하여 글루코스, 과산화수소, 아스코르브산, 아질산염 등 여러 생체 분자와 화학 물질을 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 바이오센서를 구현합니다. 이와 더불어, 고효율 물 산화 촉매 및 개미산 연료 전지용 전기산화 촉매 개발을 통해 지속 가능한 에너지 솔루션 탐구에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 통합적인 연구는 의료 진단의 정확성을 높이고, 환경 오염 감지에 기여하며, 친환경 에너지 기술의 상용화를 앞당기는 데 중요한 토대가 됩니다.