장 기 주
한국 과학기술원 물리학과 교수
1980년대 중반 IBM Zrich 연구소는 Binnig이 개발한 주사터널현미경(STM)으로 노벨물리학상을 수여받는 쾌거를 올렸고 연구소의 주요관심도 STM에 있었다. 이 연구소의 Bednorz와 Mller는 연구소의 방침에 아랑곳없이 프랑스의 이론물리학자 Chakraverty의 예측을 증명하기 위해 전자-포논 상호작용이 상대적으로 큰 산화물에 대해 수많은 도전을 하였고, 마침내 고온초전도 물질을 최초로 발견하여 1987년 노벨물리학상을 수여받았다. 초전도현상을 검증하는데 필수적인 반자성체 성질을 검증할 측정장치가 없어 저항측정결과만을 초기논문에 발표하였다. 물론 후에 자성실험을 통해 완전한 초전도현상을 검증하였지만 초전도실험을 하는데 자성측정장치없이 새로운 frontier를 열었다는 사실 그 자체는 그들의 연구에 대한 도전과 집념이 매우 강하고 어려운 연구여건을 얼마나 잘 극복했는가를 보여준다.
얼마 전 텔, 닷, 컴이 들어간 회사명을 가진 벤처회사의 주가가 연일 폭등하고 곧이어 성장 및 기대에 대한 거품론에 휩싸여 폭락하는 일이 있었다. 연구과제에서 성장과 가치에 대한 논의가 불필요할지 모르겠지만 지난 10여년간 연구흐름을 짚어보면 첨단물질, 첨단소자 등 첨단이란 단어가 유행하였고 요즘은 테라, 나노, 게놈이란 용어가 들어가야 frontier로 여기는 시대가 되었다. 그러나, frontier를 여는데 있어 외국의 개발된 기술과 연구내용을 모방하여 뒤쫓는 풍토는 배제되어야 한다.
물리학은 새로운 frontier를 만들어 가는 학문이다. 트랜지스터, STM, 나노튜브의 발견과 발명 등으로 새로운 frontier가 형성되었다. 특히 전자의 흐름을 제어하는 트랜지스터는 20세기 시작과 함께 태동한 양자이론의 결정체이며 반세기 인류문명을 지배하였다. Moore의 법칙에 따르면 칩 속의 트랜지스터 갯수는 해마다 증가하여 2020년경에는 트랜지스터가 수 나노미터 크기에서 구현될 것으로 예측하고 있다. 나노미터로 축소된 물질 혹은 수십-수백개의 원자들로 구성된 거대분자를 이용한 트랜지스터가 개발되어 또 다른 세기를 지배할 것으로 보인다. Frontier의 개척은 미래가치를 추구하는 여러 사람들의 공로이며, 때로는 현실로부터 외면되고 시대가 이해하지 못하는 물리현상에 대한 끊임없는 도전의 결과이기도 하다.
새로운 frontier를 여는데 매년 십억원에 가까운 연구비가 필요한 것도 아니다. 다만 유행과 첨단에 희롱당하지 않고 풀어야 할 과제에 끊임없이 도전할 때 얻을 수 있으리라 생각된다. 일부 대학의 교수와 학생을 한국의 brain이라 하여 연구비를 쓸어주고 잘 포장된 연구계획서에 9년간 수십억원을 몰아주는 복권식 연구 풍토보다는 절대다수의 대학에서 연구하는 brain들이 아직도 많고 frontier를 열어갈 묘목임을 알아 그들이 비지땀을 흘리도록 진정 관심을 갖고 묘목을 기르는 풍토가 아쉽다. 사이버 세대들이 물리를 기피하고, 대학의 물리학과가 첨단용어로 다시 페인트칠이 되고, 트랜지스터가 IT (information technology)와 BT(bio tech- nology)로 돌연변이하여 물리학을 궁지로 모는 현실에서 우리는 물리가 실생활에 왜 유용하고 또한 물리가 frontier를 만들어가는데 선봉장임을 알도록 가르쳐야 할 의무가 있지 않을까?
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장기주 교수(1953년 8월 9일생)는 1976년 서울대학교 물리학사, 1978년 서울대학교 물리학석사, 1986년 U. C. Berkeley 물리학박사를 받은 후에 1986년-1987년 U. C. Berkeley, Post-Doctor, 1987년-1989년 Xerox Palo Alto 연구소, Research Associate를 거쳐서 1989년부터 현재까지 한국과학기술원 물리학과 교수로 재직 중에 있다. 한국과학기술 한림원 회원(1999년-현재) 한국물리학회 평의원(1995년-현재)이며 서울대학교 총장상(1976년), 한국과학기술원 학술상(1995년), 과학기술단체총연합회 과학기술 우수논문상(1996년), 한국과학기술원 학술상(1997년)을 수상한 바 있으며 올해 한국과학상(물리부분)을 수상하였다. 연구분야는 고체물리이론으로 분자동력학 및 실공간 다중격자 등 전자구조계산방법의 개발, 반도체 표면, 계면 및 결함의 전자구조, 탄소나 노튜브 및 양자점 등 나노물질의 전자구조 등 이다. (kchang@mail.kaist.ac.kr) |
본 학회에서는 한국과학재단 후원으로 제7회 한국과학상을 수상한 장기주 회원을 축하하는 기념강연회 자리를 제76회 총회시에 마련한 바 있다. 한국과학상은 세계정상수준의 연구개발 성과를 이룩한 기초과학 분야 과학자를 뽑아 격년제로 포상하는 제도이다. 기념강연회 자리에서 못다한 수상소감을 글로 남겨서 수상을 축하하고 차세대 물리학자들의 연구의지에 격려가 되도록 하고자 한다.
[편집위원회]