1) 중합반응기와 촉매반응기를 포함하는 화학반응계의 모델링, 최적화, 공정인식 및 제어
2) 제올라이트계열 물질 및 메조포러스 물질의 합성, 특성분석, 촉매적 응용 및 화학공정에의 적용
3) 덴드리머를 이용한 키랄촉매 합성 및 2종 금속의 나노입자 합성
3) 다성분계 크로마토그라피의 수학적 이론 및 응용
4) 응용수학

1968~1972 미네소타 대학교 교수
1973~2004 서울대학교 교수
1980, 1984 휴스턴 대학교 객원교수
1987~1991 서울대학교 교무처장
1996~2005 아태화학공학연맹 이사
1996~2000 서울대학교 화학공정신기술연구소 소장
1997 한국 제어‧로봇‧시스템학회 회장
1999~2001 서울대학교 평의원회 의장
2001~2002 한국화학공학회 수석부회장, 회장
2001 교또대학 및 스위스 연방공대 (ETH) 초빙교수
2004~ 서울대학교 명예교수
2004~2007 한국과학기술한림원 부원장
2004~2005 포항공과대학교 초빙교수, 스위스 연방공대 (ETH Zufich) 초빙교수
2007~2010 한국과학기술한림원 원장
2009~2013 대통령과학기술특별보좌관
2010~2013 한국과학기술한림원 이사장

1977 한국화학공학회 학술상
1983 국민훈장 석류장
1995 Certificate of Outstanding Merit(미네소타대학교)
1997 서울대학교 훌륭한 공대교수상
1998 대한민국 학술원상
1998 올해의 서울인상 (서울고 총동창회)
2002 한국과학기술한림원상(덕명공학상)
2002 서울공대 우수강의 교수상
2004 옥조 근정훈장
2007 수당상 (자연과학부문)
2013 한국화학공학회 특별공로상
2017 과학기술훈장 창조장