1. 합성 유기 분자 기반 인공 리셉터 개발 및 결합 메커니즘 규명 - 다양한 화학적 상호작용을 유도할 수 있는 유기 분자 기반 리셉터를 설계·합성하고, 유해 성분/바이오마커에 대한 선택적 결합 및 반응 메커니즘을 규명합니다. 2. 금속-유기 구조체(MOF) 합성 및 화학적 개질 기술 - 화학 성분 감지 소재로 활용 가능한 MOF를 합성하고, 인공 리셉터를 화학적으로 기능화하는 리간드 개질 기술을 기반으로 센싱 성능 고도화를 수행합니다. 3. In-situ/operando 분광 분석 기반 표면 화학 반응 메커니즘 연구 - In-situ Raman 등 분광 분석을 활용하여 감지 소재 표면에서의 화학 반응 및 전기적 응답 메커니즘을 체계적으로 규명합니다. 4. 전기화학 및 저항변화식 기반 용액/가스 센서 개발 - 중금속 이온, PFAS, 바이오 음이온 등 용액 내 유해 성분과 유해가스/바이오마커 가스 등을 대상으로 전기화학식 및 저항변화식 센서 기술을 개발합니다. 5. IoT 센서 플랫폼 및 인공지능 기반 성분/농도 예측 - 센서의 소형화·무선통신 기반 전송을 포함한 IoT 센서 플랫폼을 구축하고, 딥러닝 알고리즘 설계를 통해 유해 성분의 성분/농도 예측 분석을 수행합니다.