미래 기술을 향한 연구, 서강의 저력으로 빛나다

2026 서강알바트로스학술상(자연과학) 수상자 물리학과 정 현 식 교수 

세상을 바꾸는 거대한 기술의 이면에는 언제나 ‘보이지 않는 원리’를 집요하게 파고든 기초과학의 시간이 존재한다. 1999년 서강의 강단에 선 이후, 빛을 이용해 물질의 근원적 특성을 밝혀온 정현식 교수의 27년은 그 보이지 않는 본질을 증명해 가는 과정이었다. 화려한 응용의 결과물보다 그 바탕이 되는 물리학적 토대를 중시해 온 그의 태도는, 서강이 지향해온 학문적 깊이와 궤를 같이한다.

반도체라는 익숙한 이름 너머, 2차원 물질이라는 미답의 영역에서 ‘세계 최고’를 꿈꾸며 걸어온 정 교수의 여정은 개인의 성취를 넘어 공동체의 자산으로 쌓였다. 2026년 서강알바트로스학술상을 수상한 그의 여정을 통해, 우리는 그가 쏘아 올린 빛이 어떻게 서강의 연구 경쟁력을 밝히고 세계적인 연구 네트워크로 확장되었는지 들여다보고자 한다.

▲ 2026 서강알바트로스학술상(자연과학 부문)을 수상한 모교 물리학과 정현식 교수

1. 안녕하세요, 정현식 교수님. 서강 동문분들께 교수님의 이력과 현재 진행 중인 연구에 대한 소개를 부탁드립니다.

- 안녕하세요. 저는 1999년에 서강대학교에 부임해서 27년째 연구인으로서, 또 교육자로서 서강에 몸담고 있는 물리학과 교수 정현식입니다. 서강대학교에 오기 전에는 하버드 대학교에서 박사 학위를 취득하고 2년 동안 연구원을 하다, 콜로라도에 있는 신재생에너지 연구소에서 연구원으로 4년간 일했습니다. 그리고 좋은 기회를 얻어 서강대학교에 부임하게 되었습니다. 현재 제 전공은, ‘빛을 이용해서 물질의 기본적인 특성을 알아내는 분광학 연구’입니다. 본래 공부를 한 분야는 반도체 물질과 관련된 분야라 연구실 이름이 ‘광전자 반도체 연구실’이지만, 반도체뿐만 아니라 다양한 나노 물질을 연구하고 있습니다. 

*클릭하시면 서강대학교 광전자 반도체 연구실 홈페이지로 이동합니다. ☞

2. 교수님께서는 2026년 서강알바트로스학술상을 수상하셨습니다. 서강에서의 연구 여정을 돌아볼 때, 이번 수상이 교수님께 어떤 의미로 다가오는지 궁금합니다.

- 누구나 그렇듯, 학교에 처음 와 연구를 시작하려면 어느 정도의 준비 시간이 필요합니다. 실험실이 제대로 갖춰지고, 적절하고 영향력 있는 연구 주제를 찾는데 시간이 5년 가량 소요됩니다. 저 또한 약 5년의 정착기를 거쳐, 2007년부터 “그래핀과 2차원 물질”에 대해 연구하기 시작했습니다. 운이 좋게도, 관련 주제에 대해 20년 가까이 재밌는 연구를 진행할 수 있었습니다. 이렇게 서강에서 연구를 진행하며, 제가 지닌 여러 실험을 하는 툴과 흥미로운 연구 주제가 연결되어 좋은 논문들을 낼 수 있었고, 2022년에 나라에서 주는 과학상을 수상할 수 있었습니다. 그동안 한 연구에 대해 공동체 외부로부터 인정받을 수 있었던 겁니다. 

▲ 정현식 교수는 “분광학을 이용한 2차원 물질의 기본 물성 규명”으로 공적을 인정받아, 2022년 제22회 한국과학상 (대통령상, 물리학 분야)을 수상했다. 

그러나 이번에 제가 수상한 서강알바트로스학술상은 우리 서강 공동체가 저의 연구에 대해 격려하고 인정한다는 점에서 의미가 새로운 것 같습니다. 보통 학술상은 상대적으로 젊은 교수님들이 수상하는 경우가 많은데, 정년이 몇 년 안 남은 상태로 수상하게 돼서 쑥스럽기도 합니다. 그러나 달리 생각해 보면, 이번 수상이 제가 그동안 학교에서 보직을 맡고 연구를 한 것에 대한 서강 동문 분들께서 인정해 주신 것으로 생각이 되어 감사할 따름입니다.

▲ 정현식 교수는 2026 서강알바트로스학술상 자연과학 부문을 수상했다. 

3. 서강 동문분들께, 교수님의 ‘광전자 반도체 연구’에 대한 소개를 부탁드립니다. 나아가 주력하시는 ‘2차원 물질’ 연구에 대해서 설명해 주십시오. 

▲ 정현식 교수는 2024년 한국과학기술한림원의 정회원으로 선출되었다.  

- 저는 강한 빛을 쐬어 2차원에서의 물질적 특징을 관찰하는 연구를 진행하고 있습니다. 

‘2차원 물질’이란, 단일 원자 한 층 정도까지 두께가 얇아진 물질을 말합니다. 재료 측면에서는 두꺼운 걸 얇게 만들어서 물질의 특성을 본다고 생각할 수 있지만, 물리학의 측면에서는 ‘여러 차원 중 2차원에서만 나타나는 물리 현상이 무엇인지 연구하는 것’이 근본적인 관심입니다. 차원은 0차원부터 시작해 10차원 이상까지 다양한데, 차원이 올라갈 때마다 관찰 가능한 물질이나 차원에서의 현상을 기술하는 수학 자체가 다릅니다. 계산 가능한 수학 자체가 다르니 1차원에서만 볼 수 있는 현상이 있고, 2차원에서만 볼 수 있는 현상이 있습니다. 저는 그 중에서도 2차원에서만 나타나는 현상을 분광법을 활용해 연구하고 있습니다. 

분광법은 ‘물질에 빛을 쪼인 후 되돌아 나오는 방식을 분석해 물질의 정보를 파악하는 연구 방법’입니다. 우리가 노란색 책에서 반사되는 노란빛을 보고 책을 인식하는 것과 같이, 이 분광법을 활용해서 물질에 대한 정보를 파악하는 연구를 진행합니다. 물질에 빛을 쪼이면 빛이 물질에 의해 흡수되거나, 반사되거나, 다양한 방식으로 지나가기도 합니다. 그렇게 물질에 부딪혀 여러 방식으로 되돌아 나오는 빛을 분석하면 이 물질에 대한 정보를 파악할 수 있습니다.

핵심적으로 진행했던 연구는 ‘자성을 띤 2차원 물질 연구’였습니다. 2015년쯤, 그래핀과 다른 2차원 반도체 물질들을 연구하던 제게 서울대학교 박제근 교수님께서 ‘자성을 띤 2차원 물질 연구’를 제안하셨습니다. 저는 그 때 당시 자성체에 대해 거의 아는 게 없었고, 박 교수님께서는 제가 진행하고 있던 분광 분석법을 잘 모르셨습니다. 서로 각자의 분야를 잘 모르니 어떻게 보면 앞뒤 재지 않고 연구를 시작하게 됐습니다.

최근 저희는 자성체를 아주 얇게, 그래핀과 같은 2차원으로 만들면 어떻게 될까를 연구하기 시작했습니다. 정말 운이 좋게도, 맨 처음 저희가 들여다본 물질이 측정하기도 용이하고, 명확한 결과가 나오는 물질이었습니다. 그렇게 2차원 자성체 분야에서 처음으로 단일 원자층에서 현상을 관찰하는 데 성공했고, 그 연구가 학문적으로는 제게 가장 중요한 연구라고 생각합니다.

4. 앞서 말씀해 주신 ‘2차원 물질’ 연구는 재료과학, 전자공학, 재생에너지 등 여러 분야에 응용 가능하다고 알고 있습니다. 이러한 응용 분야의 종류에는 무엇이 있으며, 각각의 전망은 어떠한지 궁금합니다.

▲ 그래핀은 탄소원자 단일층으로 이루어진 2차원 나노소재다.

- 2차원 물질이 사람들의 주목을 받았던 건 그래핀이 등장했을 때부터였습니다. 그래핀이 전기가 아주 잘 통하기 때문에, 이걸 활용해서 실리콘을 대체하는 전자 소재로 쓸 수 있지 않을까 하는 여러 노력이 있었습니다. 그런데 실리콘을 완전히 대체하는 것은 어려울 것 같다는 게 지금 사람들의 생각입니다. 다른 2차원 물질들도 실리콘 같은 반도체의 특성을 보인 것들이 있어 이를 차세대 전자소자 재료로 활용하기 위한 연구들이 있었는데, 여러 어려움이 겹치면서 관련 연구 활동이 뜸해졌습니다. 

그런데 최근 대만의 TSMC에서 다다음 세대 정도로 실리콘 대신 2차원 물질을 활용하는 로드맵을 발표했습니다. 지금 활용하고 있는 실리콘을 더 이상 작게 만들지 못하면, 결국 2차원 반도체를 써야 한다는 겁니다. 그래서 다시 많은 사람이 힘을 얻어 2차원 물질 연구를 진행하고 있습니다. 사실 물리학적으로 되고 안 되고의 문제가 아니라, 이제는 엔지니어링을 어떻게 해서 2차원 물질을 활용하는가 하는 문제입니다. 많은 사람이 돈을 들여 꾸준히 연구하면, 5년 안에는 돌파구를 찾을 수 있지 않을까 생각합니다.

반도체 분야 외에도, 얇고 잘 휘는 2차원 물질의 특성을 활용한 응용 분야들이 있습니다. 잡아당기면 잘 늘어나고 휘어지니 옷에 붙이는 플렉서블 디바이스에 활용하는 연구가 꾸준히 진행 중입니다. 그리고 탄성 계수가 큰 그래핀의 특성을 활용해서 공을 더 세게 튕길 수 있는 테니스 라켓을 만들기도 합니다. 에어버스 회사에서는 비행기 동체에 그래핀을 활용하는 방안을 연구하기도 합니다.

5. 교수님께서는 A3 Foresight Project를 통해 한국·중국·일본 연구자들과 장기적인 국제 협력을 이어 오고 계십니다. 이 프로젝트는 어떤 목표로 출발했으며, 2차원 물질 연구에서 왜 한·중·일 협력이 필요하다고 생각하시는지 궁금합니다.

- A3 Foresight Project는 한·중·일 동아시아 3국의 연구자들이 특정 주제를 함께 연구하는 걸 장려하기 위해 만든 프로그램입니다. 1년에 한두 팀 정도를 선발해 연구 교류를 위한 지원을 해주고, 해당 분야를 전문적으로 연구하시는 분들을 모아 각국에서 돌아가며 세미나를 개최합니다. 보통 선발된 교수님들과 학생들이 2박 3일 정도 각국 세미나에 참석해 연구 결과를 공유하고, 새로운 공동 연구를 시작하기도 합니다. 

▲ A3 Foresight Project에서 진행 중인 2차원 물질 연구 주제들

공동 연구가 필요한 이유는 각국의 강점이 다르고, 꾸준히 연구를 진행할 수 있는 인적 네트워크를 형성할 수 있기 때문입니다. 연구를 시작할 때 각국의 팀마다 두드러지는 장점이 있었습니다. 먼저 우리나라의 경우에는 물질을 합성하고, 합성한 물질의 기본 특성을 연구하는 분야에 있어 다른 두 나라보다 앞서 있었습니다. 중국 같은 경우에는 물질들의 전기적 특성을 활용해 새로운 현상을 연구하는 전문가들이 많았고, 일본의 경우 저처럼 빛을 이용해서 연구하는 데 강점이 있는 연구자들이 많았습니다. 이렇게 다양한 연구를 진행하는 사람들이 만나서 지속적으로 교류할 수 있다는 점이 프로젝트의 가장 큰 장점이라고 생각합니다. 

6. A3 Foresight Project를 진행하며 어떤 성과와 변화를 체감해 오셨는지 궁금합니다.

- 가장 큰 성과는 사람입니다. 각 나라에서 해당 분야에 있어 가장 전문적인 연구자들과 끊임없이 교류하고, 언제든 공동 연구를 진행할 수 있다는 게 장점입니다. 모르는 게 있을 때 물어볼 수 있는 사람이 생기고, 우리나라 연구자끼리 친해질 기회를 제공하기도 합니다. 학회에서 잠깐씩 만나는 경우에는 연구 활동을 위한 꾸준한 관계를 이어 나가기 어려운데, 같이 프로젝트에 참여하며 2박 3일 중국에 가고 일본에 가다 보면 연구실에 있는 학생끼리도, 연구진끼리도 끈끈해질 수 있습니다. 

7. A3 Foresight Project는 각종 세미나, 연구자 교류 프로그램 등을 통해 차세대 연구자 양성에 주력하는 것으로 보입니다. 젊은 연구자들이 기초과학 연구에 도전하기 위해 반드시 갖춰야 할 조건은 무엇이라고 생각하십니까? 나아가, 기초과학 연구인으로서 기초과학의 중요성에 대해 말씀해 주세요.

- 사실 모든 것의 근간에는 기초과학이 있습니다. 예를 들어 모두가 중요하다고 생각하는 반도체는 전자공학과 신소재 공학, 화학 공학의 산물처럼 여겨지지만, 사실 반도체가 돌아가는 기본 원리에는 물리학이 있습니다. 반도체를 설계하는 비싼 프로그램을 설계하는 건 물리학이라는 거죠. 모든 프로그램에 있어서 이건 마찬가지입니다. 실생활에 빠질 수 없는 GPS를 생각해 봐도 정밀도를 높이기 위해 누군가 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론을 활용해 위치를 계산했을 겁니다. 기초과학에서 나오는 기본을 모르면, 우리가 물건을 만들고 응용하는 게 어느 수준 이상 좋아질 수 없는 거죠.

그러나 기초과학은 엄청 많은 사람이 필요한 분야는 아닙니다. 모든 학생이 다 기초과학을 해야 하는 건 아니더라도, 연구를 진행하는 데 있어 기초 과학적 소양은 필요하다고 생각합니다. 서강대학교 트랙 교양 중 ‘자연과 인간’ 같은 기초과학을 공부하는 과목들이 더 많아지면 좋겠고, 학생들이 흥미를 느끼고 해당 과목들을 폭넓게 들어볼 수 있었으면 좋겠습니다. 물론 많은 이공계 교수님께서는 깊이가 사라지는 것에 대해 걱정하시는데, 저는 깊이 이전에 학생들이 흥미를 느끼고 분야의 폭을 넓히는 게 더욱 중요하다고 생각합니다. 

 ▲ 정현식 교수는 연구 뿐 아니라 교육자로서 후학 양성을 위해 다양한 학회와 워크숍에 제자들과 동행하고 있다. (왼쪽부터) 실험실에서 제자들과 함께 찍은 사진, 2025년 6월 스페인 산세바스티안에서 열린 학회 ‘Graphene2025’에 참석한 정현식 교수와 제자들.

8. 교수님의 제자 분들께서는 국내외 대학교와 반도체업계, 산업계 등 사회 곳곳에서 활동하고 계십니다. 학생들에게 연구자로서 또 인생의 선배로서 어떤 가치를 가장 강조해 오셨는지 궁금합니다. 나아가, 이러한 가치는 서강 동문이 경험한 서강의 교육관과 어떤 관련이 있나요?

- 저는 연구에 있어 학생들에게 ‘integrity’, ‘국제적인 소통과 공감’을 강조해 왔습니다. ‘Integrity’ 즉, 항상 진실할 것을 강조해 왔습니다. 단순히 거짓말을 하지 않는 것이 아니라, 연구에 혼을 담아서 하는 것이 연구 측면에서는 가장 기본이 되어야 한다고 생각합니다.

그리고 2010년부터 지금까지, 자연대 교수님들과 함께 캄보디아 등의 국가에 방문해 교육을 제공하는 사업을 진행하고 있습니다. 제가 방문했던 나라에서 학생들이 와서 공부하기도 하는데, 저의 제자들에게는 어찌 보면 부담이 될 수도 있다고 생각합니다. 그러나 이렇게 국제 학생들과 교류할 수 있는 활동들을 통해 다른 문화에 있는 학생들과 소통하는 법을 배우고, 국제적인 공감 능력 또한 키울 수 있다고 생각합니다.

특히 이러한 측면은 서강이 강조하는 ‘남을 위한 삶’과 맞닿아 있다고 봅니다. 국제 교류 프로그램을 처음 시작했을 때는 매년 겨울마다 제가 2주 정도 각국에 방문해 강의하고, 서강의 학생들을 데려가 조교로 참여시켰습니다. 그러한 활동을 거창한 봉사라 여기지는 않지만, 지도 교수가 매년 돌아다니며 강의하는 모습에서 학생들이 분명 배우는 게 있었을 거라고 생각합니다. 

9. 마지막으로, 서강 동문 분들께 한 말씀 부탁드립니다. 정 교수님께서 생각하는 ‘자랑스러운 서강인’이란 어떤 모습이며, 교수님께서 공헌하고 계신 기초과학과 연구 경쟁력 측면에서 앞으로 서강이 지켜야 할 방향은 무엇이라고 생각하시는지 궁금합니다.

- ‘자랑스러운 서강인’이란, 연구하는 분야에 있어 꾸준히 임팩트 있는 연구를 지속하고 좋은 진로를 찾아가는 제자들을 배출하는 모습이라고 생각합니다. 말 그대로, 우리 동문과 구성원 전체가 학교를 자랑스럽게 여기게 하는 사람이 자랑스러운 서강인의 모습이겠죠. 

연구 측면에 있어 서강이 지켜야 할 방향은 수월성입니다. 현재 심종혁 총장님이 강조하시는 것처럼, 수월성을 적극적으로 추구하며 모든 구성원이 공감하고 동참하는 태도가 필요합니다. 초창기의 서강이 그리했던 것처럼, ‘우리가 하는 것은 최고로 한다’라는 마음가짐이 있어야 합니다. 우리나라에서 제일 잘 하는 것도 나쁘지 않지만, 기초과학의 경우 모든 나라의 연구가 다르지 않기에 적어도 내가 하는 분야에서는 세계 최고가 되려는 태도가 필요합니다.

▲ 정현식 교수가 2025년 12월 중국 샤먼에서 개최된 ICAVS-ICES 학회에서 기조강연을 이어가고 있다.

정현식 교수에게 연구란, 스스로의 선택에 ‘진실성’을 담아 책임지는 과정이다. 인고의 시간을 거쳐 2차원 자성체 분야의 개척자가 되기까지, 그를 지탱한 것은 “우리가 하는 것은 최고로 한다”라는 서강 특유의 수월성에 대한 집념이었다. 그러나 그의 수월성은 고립된 섬에 머물지 않았다. 캄보디아의 척박한 교육 현장으로, 그리고 한·중·일을 잇는 국제 협력의 장으로 뻗어 나가며 타인을 위한 삶이라는 서강의 가치를 묵묵히 실천해 왔다.

결국 '자랑스러운 서강인'이란, 각자의 자리에서 대체 불가능한 전문성을 쌓고 그 결실을 다시 공동체와 나누는 사람일 것이다. 정 교수가 20여 년간 정직하게 축적해 온 연구의 빛은 이제 제자들의 앞길을 비추는 이정표가 되어, 또 다른 도전을 가능케 하고 있다. 최고를 향한 멈추지 않는 열정, 그리고 그 너머를 바라보는 따뜻한 시선이 있는 한 서강의 저력은 앞으로도 멈추지 않고 순환할 것이다.