복합재료의 설계, 개발, 특성 및 응용:
그래핀/탄소나노튜브 나노복합재료, 나노입자 분산 강화 나노복합재료.
다기능성 나노소재의 설계, 개발, 특성 및 응용:
나노입자, 나노튜브, 그래핀, 나노화이버, 탄소섬유 제조 및 응용.

1984~1986 Stanford University 연구원
1986~ KAIST 교수
1989 Max-Plank-Institut 초빙교수
1992~1993 Inco Alloys International 초빙연구원
1994 Tohoku University 초빙교수
1997 Standford University 초빙교수
2002~2005 과학기술부 공공기술연구회 이사
2004~2006 KAIST 신소재공학과 학과장
2008~2008 한국분말야금학회 회장
2006~2010 KAIST 나노융합연구소 소장
2008~2013 나노기술연구협의회 이사,부회장
2010~2013 지식경제부 R&D 전략기획단 MD
2011~2011 한국복합재료학회 회장
2014~ Nano Convergence, Editor-in-chief
2014~ 한국연구재단, 기초연구본부장

1995 최우수논문상, 국제저온재료학회
2000 우수논문상, 한국과학기술단체 총연합회
2004 우수논문상, 한국과학기술단체 총연합회
2005 송곡과학기술상, KIST
2010 대한민국학술원상, 대한민국학술원