서울대학교에서 학사, 석사 및 박사 학위를 취득하였다. 1982년, 한국기계연구원에 임용된 이래로 미래기술연구부장, 선임연구본부장 등을 역임하였으며, 현재 나노자연모사연구실의 연구위원으로 근무하고 있다. 국내에서 자연모사 연구를 최초로 시작하여 우수한 연구 성과를 달성하였으며, 동영상 강의, TV 출연, 아티언스 활동 그리고 수많은 과학 강연을 통해 과학기술 확산과 대중화에 앞장서고 있다. 2006년에 ‘국제자연모사심포지움(ISNIT)’을 창설하여 회장으로서 행사를 주관하고 있으며, 국가과학기술위원회 운영위원, 국가과학기술심의회 전문위원, 대한기계학회 회장, 국제청색경제포럼 위원장 등으로 활동하였.
한국기계연구원 최우수연구상(2003), 과학기술 훈장(2008), 국가녹색기술대상(2012), 국가연구개발 우수성과 100선(2012, 2015), 올해의 10대 기계기술상(2018) 등을 수상한 바 있으며, 저서로는 『자연을 닮은 발명품』, 『알고 보면 쓸모 있는 뇌과학 이야기(공저)』, 『청정생산기술에서 녹색기술까지(공저)』외 다수가 있다.