물질의 재발견 - 탄소에서 암흑물질까지 11가지 물질로 살펴보는 물리학의 최전선

정세영
부산대학교 광메카트로닉스공학과 교수. 결정학을 공부한 물리학자다. 투명한 보석인 수정에서부터 불투명한 금속인 구리나 은까지, 150가지가 넘는 물질을 단결정으로 만들어봤다. 구리 단결정으로 오디오 케이블을, 은 단결정으로는 반지를 만들기도 했다. 최근에는 결함 없는 금속 박막을 아주 평평하게 만드는 일을 주로 한다. 달구지가 지나던 비포장도로가 고속도로로 바뀌면 없던 경제와 산업이 생기듯이 결함이 완전히 사라진 물질에서 본래 물질과는 완전히 다른 물성이 나타나는 걸 발견하는 재미를 누리는 중이다. 과학 대중화에도 관심이 많아 초중고생을 위한 한국 결정성장 콘테스트를 진행했고, 현재 단결정은행연구소를 운영하고 있다.

박용섭
경희대학교 물리학과 교수. 서울대학교 물리교육과를 졸업하고 물리학과에서 석사를 마친 후, 미국 노스웨스턴대학교에서 박사학위를 받았다. 미국 로체스터대학교 박사후 연구원을 거쳐 한국표준과학연구원에서 2006년까지 근무했다. 세상의 모든 지식을 알고 싶어하는 평범한 물리학자다. 광전자분광 기술과 관련된 표면 및 계면과학 기법을 이용하여 유기 반도체와 관련 물질의 실험 연구를 주로 한다.

양범정
서울대학교 물리천문학부 부교수. 위상물질 및 자성체 이론을 연구한다. 대학 때 화학을 전공했으나 분자 합성을 할 만한 손재주가 없음을 깨닫고 실망하고 있을 즈음 응집물리 이론이라는 분야를 접하고 물리공부를 시작했다. 위상 물리는 위상수학이라는 추상적인 수학적 개념을 이용해서 고체 물질의 물성을 설명하는 매력적인 연구 분야이다. 물성에 대한 직관적 이해와 수학을 통한 논리적 증명 모두를 추구할 수 있는 흥미로운 연구를 하고 있다.

최형준
연세대학교 물리학과 교수. 물질의 특성을 컴퓨터로 계산하는 물리학자다. 풀러렌, 탄소나노튜브, 그래핀, 그래파인, 마법각 그래핀 이중층 등 다양한 탄소 나노 물질 연구를 섭렵하였고, 전기전도 특성과 초전도 특성에 깊은 관심을 가지고 있다. 복잡하거나 낯선 과학적 지식도 머릿속에 완전히 그려질 때까지 계속 반복하여 생각하고 컴퓨터 계산으로 구현하고 있다. 물질 속에서 원자와 전자가 벌이는 일들을 이해하고 예측하기 위해 노력하고 있다.

최형순
KAIST 물리학과 부교수. 저온 양자 유체를 연구한다. 초유체 헬륨으로 양자 유체 연구를 시작했으며, 액체 헬륨 외의 다른 물질에서도 초유체 현상과 유사한 특성이 발현되는지 관심이 많다. 섭씨 영하 270도 이하의 온도에 도달해야 발현되는 현상을 주로 들여다보는 탓에 자연스레 냉각 기술과 온도에 대해서도 이런저런 생각을 많이 하게 되었다. 연구와 강의 외에도 과학의 대중화와 대중의 과학화를 위해 고등과학원의 과학 웹진 〈호라이즌〉 편집위원으로 활동 중이다.

신용일
서울대학교 물리천문학부 교수. 극저온 원자 기체를 이용하여 다체 양자 현상을 연구하는 실험물리학자다. 글재주가 없음에도 양자 기체의 오묘함과 양자 기체 연구의 매력을 독자들과 공유하고 싶은 욕심에 책 작업에 참여하게 되었다. 좁은 실험실에서 아주 작은 기체 시료의 양자 상태를 연구하지만 우주의 시작과 변화에 대한 이해를 동경한다.

김튼튼
울산대학교 물리학과 교수. 빛에는 본래 없던 띠틈을 인공적으로 구현할 수 있는 광결정의 매력에 빠져 자연에 존재하는 물질을 뛰어넘거나 존재하지 않는 물성을 구현할 수 있는 메타물질까지 연구하고 있는 물리학자다. 학창 시절에는 물리를 제일 못했지만 물리학을 좋아하고 물리학자들을 동경해서 아직까지 물리학을 계속하고 있다. 물리를 쉽고 재미있게 설명하는 데 관심이 많아 대중 강연이나 팟캐스트 출연에도 적극적으로 참여한다. 필자처럼 한글 이름을 가진 두 아이의 아빠이며 진심으로 맥주를 사랑하는 동네 아저씨기도 하다.

고재현
한림대학교 나노융합스쿨 교수. 20세기 후반 서울과 대전에서 물리학을 공부한 후 21세기 들어서 일본과 국내 기업 등에서 응집물질 분광학 및 광원 관련 연구를 했다. 우연히 일간지에 과학 칼럼을 쓰기 시작하면서 과학 대중화에 관심을 갖게 되었고, 《빛의 핵심》 《빛 쫌 아는 10대》 《전자기 쫌 아는 10대》 등을 썼다. 빛의 다양한 현상들에 관심이 커서, 언젠가 일상생활에서 보고 느낄 수 있는 아름답고 재미있는 빛 이야기를 써보려고 한다. 안락의자에 푹 파묻혀 책만 읽다가 밤에는 SF 영화를 보는 게 취미라면 취미다.

한정훈
성균관대학교 물리학과 교수. 응집물질 이론, 그중에서도 자석, 양자 자석, 위상물질에 대해 고민하는 이론물리학자다. 양자자석에 발현되는 스커미온 구조에 대한 연구서적 《Skyrmions in Condensed Matter》를 2017년 출판했다. 2020년에는 양자물질을 소개하는 대중서 《물질의 물리학》을 써서 그해 한국출판문화상을 받았고, 2021년에는 한국물리학회 학술상을 수상했다.

김기덕
삼성전자 반도체연구소 연구원. 손 위에 올릴 수 있는 물질을 만들고 측정하는 실험물리학자다. 서울대학교에서 물리학을 공부한 후 같은 곳에서 전하 밀도파에 대한 연구로 석사학위를 받았다. 독일 슈투트가르트에 위치한 막스플랑크 연구소에서 양자 물질 박막을 만들고 빛과 중성자로 측정하는 것에 대한 연구로 박사학위를 받았다. 학위 후 나노구조물리연구단에서 판데르발스 물질과 일차원 물질의 성질을 연구했으며, 지금은 눈에 안 보이는 나노미터 크기의 반도체 소자를 어떻게 측정할 수 있을지 궁리하고 있다. 시간이 있을 때에는 틈틈이 글을 쓰며, 과학잡지 〈스켑틱〉에 ‘놀라운 물질의 세계’라는 제목으로 연재했다.

박성찬
연세대학교 물리학과 교수. ‘암흑우주연구실'을 이끌며 우주와 입자물리학을 연구하는 이론물리학자다. 코넬대학교, 도쿄대학교에서 입자물리와 우주론을 연구했고 일본소립자회가 수여하는 '젊은이론입자물리학자상'을 수상했다. 물리 세상에 대한 근본적인 질문들에 답하는 게 물리학자의 진정한 사명이자 로망이라 믿으며 고에너지 가속기 실험, 우주선 실험, 천체물리학 관측 등 보이는 우주를 폭넓게 살피고, 물리학 이론의 수학적 발전을 놓치지 않고 물리학의 표준모형을 어떻게든 뒤집어 엎으려는 야망을 꿈꾼다. 연구실에선 늘 음악이 흐르고, 좋은 커피를 찾아 마시기를 즐겨하며, 주말엔 자전거를 타는 두 딸의 아빠이다.