키랄 광학소재 기술 개발…김동하 교수 3월 과기인상

(서울=뉴스1) 이민주 기자 = 과학기술정보통신부와 한국연구재단은 대한민국 과학기술인상 3월 수상자로 김동하 이화여대 화학·나노과학과 교수로 선정했다.

대한민국 과학기술인상은 최근 3년간 독창적인 연구 성과를 창출해 과학기술 발전에 크게 기여한 연구자를 매월 1명 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만 원을 수여하는 상이다.

과기정통부와 연구재단은 광양자설로 빛의 본질을 규명한 아인슈타인 탄생일(14일)이 있는 3월을 맞아 차세대 초분자 키랄 광학소재 기술을 개발해 빛의 성질을 나노 단위에서 정밀 제어하는 원천기술로 광학 및 나노기술 분야의 새 지평을 연 김동하 교수를 수상자로 선정했다.

김동하 교수는 단분자 미셀을 형성하는 별모양 블록 공중합체를 조립 단위체로 도입해 외부 자극에도 흔들림 없는 '초분자 키랄 공동조립 플랫폼'을 제시하며 기존의 한계를 극복했다.

김동하 교수팀은 별모양 블록 공중합체를 키랄 첨가제와 다중 수소결합을 통해 키랄 정보가 분자 수준에서 거시 구조까지 정밀하게 증폭되도록 설계했다.

이를 통해 복합체에서 나노벨트, 마이크로섬유로 이어지는 계층적 조립 경로를 확립하고 상온에서 100일 이상 구조적 안정성을 유지하는 초분자 시스템을 구현했다.

또 이 플랫폼에 비키랄 발광체를 도입해 적색을 포함한 가시광 전 영역에서 고효율 풀컬러 원편광(Circularly Polarized Light, CPL) 발광을 구현했다.

이렇게 제작된 조립체는 기존 고분자 기술 대비 가장 높은 발광 효율을 달성했으며 반복적인 가열·냉각 순환 후에도 성능 저하가 없는 광학적 안정성을 입증했다.

이번 연구 성과는 국제학술지 사이언스(Science)에 2025년 8월 게재됐다.

김동하 교수는 고분자공학과 나노소재과학을 아우르는 융복합 연구의 권위자다. 과기정통부 중견 연구지원 사업 등을 통해 키랄 나노소재 연구를 에너지 생산, 촉매 개발, 암 치료 등으로 지속 확장해 왔다.

김동하 교수는 "이번 연구는 미시적인 분자의 키랄성 정보가 어떻게 거시적인 초분자 구조로 전달·증폭되는지에 대한 원천 메커니즘을 규명한 데 학술적 의의가 있다"라며 "앞으로도 공동연구자들과 쌓은 굳건한 신뢰와 협력을 바탕으로 서로 다른 영역에 응용되는 소재를 설계하는 보편적인 원리를 구축·공유해 나가겠다"라고 말했다.

minju@news1.kr