미국 유타대 약제학 및 생체공학과 석좌교수인 김성완박사는 새로운 개념의 각종 기능성 생체 고분자물질을 개발, 이를 약물전달 및 생체에 이용하는 고분자화학 분야를 개척하였으며 더 나아가 고분자화학, 약리생물학, 의학을 선택적으로 적용하여 새로운 질병치료 방법을 탐색해 내는 학문분야를 개발하고 있다. 김박사의 대표적 업적으로는 혈액응고 방지 고분자물질의 연구로서 고분자 표면에서의 혈액응고 이론을 전개한 것이며 이는 혈액코팅 의료기기 및 인공장기 개발에 긴요하게 이용되었다. 특히 1983년 미국에서의 첫 인공심장 이식수술의 성공에 김박사의 고분자물질이 핵심적인 기여를 하였다. 또한 김박사는 인체에 있어서의 자율성 약물전달 개념을 도입, pH, 전류, 온도 등에 민감한 다양한 생체고분자를 개발하여 이를 인체내 약물전달 물질로 이용함으로써 약물전달에 의한 질병치료의 발전에 크게 기여하였다. 예컨대 하루 몇 번씩 복용하는 약을 단 한번으로 바꾸게 하고, 1회 피하투여로 6개월간 약효를 지속시키며, 대사량에 따라 약물의 양이 조절되는 등의 기능을 가진 고분자 물질을 개발하여 환자의 약물치료에 적용하였다.
최근에는 비바이러스성 고분자 운반체를 치료용 유전자 전달체로 사용하는 새 분야를 개척하여 수많은 동물실험을 통하여 환자에게 사용할 수 있음을 입증함으로써 심장병, 당뇨병, 암 등 유전성 질병 치료분야에 크게 공헌하고 있다. 이러한 업적과 더불어 약 500여 편의 연구 논문을 학술지에 발표한 김박사는 1999년 고분자화학분야에서는 유일하게 미국 학술원, 2003년에는 미국 공학학술원의 회원으로 선출되었다.