이론화학에 기초하여 COMPUTER와 GRAPHICS를 이용, 화학용 인공 지능형 전문가 시스템 개발, BIOINFORMATICS, 신소재 및 신약 설계/ 이론 및 전산화학: 양자역학, 통계열역학, 동역학, 액체 및 물성이론/ 나노과학 (이론 및 실험) : 기능성분자계, 나노재료, 나노센서, 나노소자, 분자전자소자의 설계 및 개발

1975~1978 충남대학교 전임강사, 조교수
1982~1985 IBM Postdoctoral Research Fellow
1985~1988 Rutgers Univ. 방문조교수, 연구조교수
1987~ 포항공과대학교 조교수, 부교수, 교수
1994~1995 M.I.T. 방문과학자
1997~2006 POSTECH 기능성분자계연구단 단장
2000~2007 Bulletin of the Korean Chemical Society 편집위원
2004~2005 Columbia Univ. 방문학자
2005~ Journal of Computational Chemistry 편집위원
2006~ POSTECH 기능성분자계연구소 소장
2006~ Chemistry-An Asian Journal 편집위원
2007~2009 Journal of Physics Chemistry A,B,C 편집위원
2007~ Computational and theoritical Chemistry 편집위원
2009~ Chemical Physics Letters
2010~ Chemistry Letters
2008~ Advances in Physical Chemistry (Hindawi)
2009 International Academy of Quantum Molecular Science (IAQMS) : Membership elected
(양자분자과학원 회원으로 선임)
2009~ NPG Asia Materials (Nature Publishing Group)
2011~ Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science (Wiley)
2012~ Graphene spintronics and Nanostructures (Versita)
2014~ 울산과학기술원 특훈교수 부임
2014~ 울산과학기술원 산하 초기능성소재연구센터장역임
2014~ 포상공과대학교 화학과 겸임교수 역임
2015~ Journal of Physical Chemistry의 Senior Editor 역임

2001 대한화학회 학술상
2004 제3회 한국과학자상
2010 국가과학자
2010 대한민국 최고과학기술인상
2010 Fukui Medal (APATCC, Asia-Pacific Association of Theoritical and Computational Chemistry)
2011 Mulliken Lecture (Univ. of Georgia, USA)