IBS 양자변환연구단장에 김유수 교수

한국인 최초로 일본 이화학연구소(RIKEN)의 수석과학자로 선정됐던 표면·계면과학 분야의 세계적 석학 김유수 도쿄대 응용화학과 교수가 기초과학연구원(IBS)에 합류했다.

IBS는 광주과학기술원(GIST)에 위치한 양자변환연구단의 신임 단장으로 김 교수를 선임했다고 2일 밝혔다. 김 신임 단장은 서울대 화학과를 졸업하고 도쿄대 응용화학과에서 박사학위를 받았다. 2015년 RIKEN에서 연구자로는 가장 높은 직책인 수석과학자로 선정돼 표면 및 계면과학 연구실을 이끌었다. 2022년에는 도쿄대 응용화학과 교수로 임명됐다.

IBS는 한국인 과학자가 RIKEN 수석과학자로 선정된 것은 김 단장이 처음이라고 전했다. 김 단장이 연구하는 표현화학은 1945년 노벨물리학상을 수상한 볼프강 파울리가 ‘물질은 신이 창조했지만 표면은 악마가 만들었다’고 표현했을 정도로 연구가 까다롭다고 평가받는다. 김 단장은 해당 분야에서 주사터널링현미경(STM)을 이용해 물질의 표면‧계면에서 일어나는 화학반응을 원자나 분자 수준에서 관찰하고 연구해왔다.

김 단장은 이를 통해 단일 분자 내에서 생성되는 광전류를 원자 수준에서 측정한 연구를 국제 학술지 ‘네이처’에 발표하고 나노 물질의 전자구조와 광학 물성을 직접 측정할 수 있는 정밀한 나노 분광법을 개발해 사이언스에 게재했다. 유기발광다이오드(OLED) 구동에 필요한 에너지를 크게 줄일 수 있는 새로운 발광 메커니즘을 제시한 네이처 논문도 있다. 일본 문부과학부 과학기술표창, 일본 분자과학회 국제학술상, 일본 화학회 학술상 등을 수상했다.

김 단장이 이끌 IBS 양자변환연구단은 양자 상태 간 상호작용을 정량적으로 계측‧제어하는 혁신적 방법론을 개발해 양자 변환 현상에 의해 발현되는 혁신적 기능과 물성을 창출한다는 목표를 세웠다. 20여년 간 일본 학계에 몸담은 김 단장을 통해 적극적인 한일 공동연구를 추진한다. 김 단장은 “촉매, 배터리, 유기발광다이오드(OLED) 등 인류에게 편의를 가져다준 기술의 기저에는 모두 고체 표면에서 일어나는 반응을 연구해 온 기초과학자들의 연구가 있다”며 "개인적으로 연구에 있어 큰 변화가 필요하다고 느낀 시점에 변화의 방향성과 IBS가 지향하는 바가 잘 맞아떨어져 귀국을 결정했다”고 말했다.

IBS는 김 단장과 함께 하콴 라우 RIKEN 팀리더를 성균관대에 위치한 뇌과학이미징연구단의 공동 연구단장으로 선임했다. 라우 단장은 영국 옥스퍼드대에서 박사학위를 받고 미국 컬럼비아대와 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA)에서 교수로 일했다. 2021년 일본 RIKEN 뇌과학 센터 팀리더로 부임했다.

라우 단장은 심리학과 신경과학을 아우르는 연구로 주목받은 연구자다. 논문 피인용 수는 1만 7000회가 넘는다. 학술서 ‘우리가 신뢰하는 의식’을 출간했고 인공지능(AI) 등 기계가 인간처럼 의식을 가질 수 있을지에 대한 해석과 메타인지 능력을 평가하는 계산 방법론을 제시해 주목받았다. 그는 IBS 단장으로서 인간이 세상을 경험하는 방식이 다른 동물과 다른 근본적 이유를 연구할 계획이다.

라우 단장은 “뇌과학 이미징 연구단에는 전 세계적으로 손꼽히는 자기공명영상(MRI) 물리학자인 김성기 단장이 있고 거대한 질문을 풀어낼 수 있는 모든 도구가 갖춰졌기 때문에 합류를 어렵지 않게 결정할 수 있었다”며 “뇌과학 이미징 연구단이 축적해 온 뛰어난 뉴로 이미징 기술과 방법론을 활용해 기초 뇌과학 분야의 거대 질문들을 풀어나갈 것”이라고 말했다.

노도영 IBS 원장은 “일본 정상급 연구자로 자리매김한 김 단장이 귀국해 IBS 양자변환연구단을 이끄는 만큼 연구단이 국제 협력의 가교가 돼 글로벌 화학계 발전을 견인할 것으로 믿는다”며 “물리학자와 신경과학자가 공동 연구단장을 맡게 된 뇌과학이미징연구단은 앞으로 더욱 도전적인 융합과학연구를 실행해 나갈 것으로 기대된다"고 했다.