한국 대단하다. 세계 최초로 발견된 광사태 현상!

한국 대단하다. 세계 최초로 발견된 광사태 현상!

 

세계에서 가장 권위있는 저널이 세곳이 있다.

NATURE, SCIENCE, CELL 

중고등학생이라던가 아에 모르는 사람을 위해 설명하자면

저널 계의 MIT, 하버드 같은 곳이다. 그만큼 논물을 발표하기 굉장히 어려운 곳이다.

유명 대학교수님들이라던가 아니면 최고 수준의 연구원들도 이곳에 논문을 내는 것이 어렵고

일반적인 연구원들이 여기에 1저자로 논문을 발표한다면 거의 모든 대기업을 프리패스로 입사할수있다.

그리고 2021년1월  현재시간 기준으로 NATURE 홈페이지에 접속하게 되면 홈페이지에 예쁜 표지가 보인다

클릭해서 들어간뒤 저자 이름을 보면 이창환 그리고 참여연구원 남상환.

이창환 박사는 컬럼비아대 한국화학연구원 연구원이다. 

유튜브의 많은 국뽕 채널들이 우리나라 한마디에 세상이 놀랐다고 하지만  CNN이든 뉴욕 타임즈든 

온갖 외신 사이트에 들어가서 아무리 찾아봐도 그런 이야기는 없다.

우리나라 한마디에 세계가 놀랐다면 이 연구 결과처럼 헤드라인에 걸리고 저널의 표지가 되었어야 했다.

 

한국 좋아하는 외국인 섭외해서 " 오 한국 너무 대단해요! 김치 좋아요!"  하면서 헛소리하고

작은 내용을 크게 부풀리는 가짜 국뽕이 아니라.

이것이야 말로 진짜 국뽕이자 국위 선양이라 볼수있다

세계 최고의 저널표지로 선정되어  그리고 진짜로 세계적으로 인정받은 내용을 지금부터 확인해보자.

한국 화학 연구원 보도 자료와. 교신저자인 서영덕 박사가 과기부 브리핑에서 직접 설명한 내용을 바탕으로 

말하면...

 

대체 광사태가 뭐길래 난리일까.?

보통 작은 에너지의 빛이 어디에 들어가면 더  작은 에너지가 나온다.

열 에너지의 일부가 소모되기 떄문이다. 예르 들어 설명하자면

당신의 몸무게가 60KG이고. 공복상태로 쇼핑몰을 간다. 그리고.

5시간동안 아무것도 안먹고 3만 6천평 규모의 쇼핑몰을 돌아다닌다.

 

당신은의 몸은 걷기 위해서 에너지를 사용했을 것이고 몸무게는 60KG에서 59KG? 

이게 정상적인 말이다. 

허나..광'사태' 는  이게 아니다. 

 

작은 에너지의 빛이 들어가서 큰 에너지의 빛이 나오는 현상이 눈'사태'가 일어나듯이

엄청나게 발생하는것이다. 이것이 광사태 현상이다.

 

예전엔 한 100개의 알갱이가 들어갔을때 99개의 알갱이는 에너지가 떨어지고.

딱 1개만 에너지가 확 높아졌었다! 그러나 이 연구는 100개가 들어가서.40개 이상의 알갱이가

높은 에너지의 빛이 되어 쏟아져 나온 것이다. 기존보다도 40~50배 향상된것이다.

 

교신저자인 서영덕 박사님이 직접 사용하신 비유를 말하자면
키작은 아이가 있다. 든게 이 얘를 성장 촉진제가 들어 잇는 박스 안에 넣었다가 걔가 나오니까 
키가 갑자기 커진것과 같다는 말이다.

그럼 이 광사태 현상을 어디에 사용해야하나...무궁무진하다.

 

예를 들어 태양전지에도 사용할수있다.

태양광 발전이 왜 지지부진한가? 효율이 낮기 때문이다. 그런데 광사태 현상을 이용하면

작은 태양 에너지의 빛을 더큰 에너지로 바꿀 수 있기 때문에 태양 전지 산업에 엄청난 도음을 줄수 있다.

 

이뿐만 아니라 현시대에 자율 주행 옵션은 필수다. 보통 자동차 위에 달려있는 레이더가 외부 물체에서 나온 빛을

감지함으로써 자율주행이 이루어진다. 그런데 이 그 빛의 세기가 매우 약해도 광사태 현상을 이용하게 되면 

훨씬 효율이 좋아진다는 것이다 이뿐만 아니라.

엄청 작은 애들을 보는데도 활용할수 있다. 실제로 연구진은 광사태 현상을 이용해 무려 25mm크기의 물질을 

관측하는데 성공한다. 어떻게 가능햇는가?! 연구진을 특별한 나노 입자를 만들었고.

그 이름을 '광사태 나노입자'라고 지었다. 이 광사태 나노입자의 핵심은 바로 

톨룸 이라는 특별한 원소를 토핑하는것이다.  

아몬드 주위를 초콜릿으로 코딩해서 달게 만든는 것처럼 말이다.

 

연구진은 다양한 조성으로 엄청나게 많은 실험을 했을 것이고. 

나노 입자 제조를 위한 최적의 공정과 조성비를 또 연구했을 것이다. 또 톨룸을 8% 이상 고농도로 도핑한 나노입자에서

광사태 현상을 발견한 것이다. 그리고 이 광사태 나노입자는 무기물이다.

쉽게말해 탄소 베이스의 유기물이 아니라. 유리같은 애들이다. 그런데! 유리라던가 도자기 같은 애들의 장점이 

고려시대의 도자기도 남아있을 정도로 굉장히 안정적이라는것이다.

즉 광사태 나노입자는 유효기간도 굉장히 깉다. 그럼 이 기술을 사용화 하기 위해 필요한 것은 무엇일까?

최적화 해야한다. 예를 들어 지금은 키가 160이상인 사람만 성장 촉진제 박스에 들어갈 수 있고. 

키가 170까지만 클수있다. 키가 한 140인 사람도 들어갈수 있고. 키가 클 수 있는 한계도 190으로 

늘릴 수 있는 성장 촉진제를 만드는 것이다.

즉,

빛의 범위를 더 광범위 하게 하는것이다.

 

이연구 결과를 통해서  굉장히 많은 연구원들이 오랜기간 연구 결과를 쌓고, 쌓고 또 쌓아서 가능했다는 느낌을 받는다.

2009년 서영덕 박사님은 더 높은 에저니가 나오는 입자에 대한 내용을 advanced materials에 발표한바 있고.

이번 내용의 공동 교신저자인 컬럼비아 대학의 제임스 셔크 교수 역시 같은 연도에

비슷한 논물을 우연히 발표한 바 있다. 그리고 그게 인연이 되어서. 두 연구원은 10년 넘게 상호 교류를 하며.

미국에 가서 연구도 하며, 지금의 광사태 나노입자의 초석을 다질 연구들이 많이 이루어 졌다.

연구진이 25mm의  아주 작은 물질을 보게 된 것도. 빛의 한계를 넘어 400nm이하의 크기도 

빛으로 볼 수 있는 분야를 개척함으로써. 2014년 노벨 화학상을 받은 세명의 화학자가 있었기에 가능했다.

 

과학이란 그런것이다.

먼저 길을 개척하고 연구원들이라는 거인이 있지 않았다면 오늘의 연구도 없었을것이다.

아이작 뉴턴은 어떻게 그렇게 우수한 연구 성과를 낼 수 있었냐는 질문에 답했다. 

"내가 남들보다 멀리 내다 볼 수 있었던것은 거인들의 어깨 위에 올라서 있었기 때문이다."