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[IT뉴스]“입자면서 파동인 ‘빛의 이중성’, 한국계 미국인인 내 정체성과 닮아”[M 인터뷰]

온카뱅크관리자

2026-06-05 09:27:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> ■ M 인터뷰 삼성호암상 화학·생명과학 수상 윤태식 위스콘신-매디슨대 교수 겉으론 모순처럼 보이는 것이 실제론 같은 존재일 수 있어 빛으로 무언가 만들어 내는 매력에 ‘가시광선 광촉매 연구’ ‘특이한 구조’ 새 분자 빠르게 만들어… 실패 거듭하고 성과 사랑하는 일 하면서 ‘좋은 보수’ 특권… 과학이 특별한 이유 
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 <img alt="윤태식 위스콘신-매디슨대 교수가 지난달 31일 서울 중구 신라호텔에서 남산타워를 뒤로한 채 환하게 웃고 있다. 백동현 기자" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/05/munhwa/20260605092142999gzsk.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="QyDUoOTsWn" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/05/munhwa/20260605092142999gzsk.jpg" width="658">
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 윤태식 위스콘신-매디슨대 교수가 지난달 31일 서울 중구 신라호텔에서 남산타워를 뒤로한 채 환하게 웃고 있다. 백동현 기자
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 빛은 입자(Particle)인가 파동(Wave)인가. 빛의 본질이 에너지와 질량을 가진 입자인지, 아니면 물결처럼 넓은 공간에 퍼져 있는 파동인지에 대한 질문은 오랜 시간 과학자들을 괴롭힌 난제였다. 20세기 들어서야 빛이 파동이었다가도, 상황에 따라 입자처럼 행동하는 이중성을 띠고 있다는 것이 비로소 정설이 됐다. 광화학자인 윤태식 위스콘신-매디슨대 교수도 빛의 모순적인 본질과 치열하게 씨름해야만 했다. 윤 교수는 “양립할 수 없어 보이는 두 가지가 동시에 참일 수 있다는 것은 매우 도전적인 과제”라고 했다.
 그는 한국과 미국 문화가 공존하는 가정에서 자랐다. 1968년 캐나다를 거쳐 미국에 정착한 부모님은 미국 명절마다 칠면조 옆에 으레 김치를 올렸다. 윤 교수는 미국인으로서 독립성과 개인주의를, 한국인으로서 효도와 정을 이해하며 자랐다. 지난달 31일 서울 중구 신라호텔에서 만난 그는 이런 유년시절에 대해 “다양한 관점에서 복잡한 현실에 접근하는 법을 배우면서 지적인 유연성을 키울 수 있었고, 내 과학적 정체성의 중요한 부분이 됐다”고 했다. 윤 교수는 ‘한국의 노벨상’으로 불리는 삼성 호암상 과학상 화학·생명과학부문의 올해 수상자다. 낮은 에너지를 가진 안전한 가시광선만으로도 복잡한 유기 분자의 결합 반응을 유도할 수 있는 유기합성 방법론을 개발했다.
 ―미국에서의 유년시절은 어땠나.
 “부모님이 미국에 이민했을 때는 미국에 한국인이 많지 않았고 지금처럼 한국 문화가 세계적으로 인기를 얻기 전이었다. 내가 살던 버지니아주 블랙스버그에는 한국 마켓이 없었다. 김치, 된장, 고춧가루 같은 재료를 사려면 워싱턴DC까지 차를 타고 가야 했다. 가장 가까운 한국 마켓이 차로 약 5시간 거리였다. 어머니는 배추 대신 양배추를 쓰는 등 현지에서 구할 수 있는 재료로 한국 음식을 만드는 법을 익혔다. 그래서 내가 자라며 먹은 한식과 실제 한국에서 먹었던 한식 맛은 조금 다르다. 내가 자라며 맛본 음식은 우리가 적응해야 했던 재료들 때문에 조금씩 달라진 맛이었다. 순수한 한국 정체성과도 조금 다르고, 당연히 미국 정체성과도 매우 다른, 한국계 미국인의 정체성이라고 생각한다.”
 ―한국계 미국인으로서의 정체성이 유연한 사고로 이어졌나.
 “그렇다. 아주 복잡한 상태를 온전히 이해하는 것은 어려운 일이다. 우리는 복잡한 생각을 이분법적으로 단순화하려는 경향이 있다. 그런데 매우 복잡한 것을 연구하다 보면 답이 ‘둘 다 동시에’인 경우가 있다. 젊은 과학자가 이 점을 이해하는 것은 매우 어렵다. 내가 한국계 미국인으로서 광화학자가 될 수 있었던 것도 내 정체성 덕분이라고 생각한다. 겉으로는 모순처럼 보이는 것이 실제로는 같은 존재의 일부일 수 있다는 생각에 나는 매우 익숙해져 있다.”
 ―이민자의 삶과 빛의 이중성이 비슷한가.
 “물리학에서 20세기의 중요한 논쟁 중 하나는 빛의 본질이었다. 빛은 파동, 즉 에너지의 형태에 더 가까운가 아니면 입자, 즉 어떤 물체에 더 가까운가 하는 질문이다. 20세기 입자 물리학의 놀라운 발견은 빛이 입자면서 파동이라는 점이다. 한국계 미국인으로 산다는 것도 이와 비슷하다. 미국인이냐 한국인이냐 물을 필요가 없다. 실제로는 두 가지가 함께 존재하기 때문이다. 에너지와 물질처럼 서로 매우 달라 보이는 것, 혹은 한국 문화와 미국 문화처럼 달라 보이는 것이 모순 없이 같은 존재의 일부가 될 수 있다. 한국계 미국인으로서 나는 두 가지를 동시에 지닌 사람이다.”
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 <img alt="지난 1일 서울 중구 신라호텔 다이너스티홀에서 열린 ‘2026 삼성 호암상 시상식’에서 이재용(왼쪽 첫 번째) 삼성전자 회장과 윤태식(뒷줄 오른쪽 두 번째) 위스콘신-매디슨대 교수를 비롯한 수상자들이 기념 촬영을 하고 있다. 연합뉴스" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/05/munhwa/20260605092144294rndk.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="xWMS2ijJyi" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/05/munhwa/20260605092144294rndk.jpg" width="658">
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 지난 1일 서울 중구 신라호텔 다이너스티홀에서 열린 ‘2026 삼성 호암상 시상식’에서 이재용(왼쪽 첫 번째) 삼성전자 회장과 윤태식(뒷줄 오른쪽 두 번째) 위스콘신-매디슨대 교수를 비롯한 수상자들이 기념 촬영을 하고 있다. 연합뉴스
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 ―‘가시광선 광촉매 연구’는 매우 까다로운 연구로 유명했다. 왜 이 문제에 도전했나.
 “빛을 사용해 무언가를 만든다는 것이 낭만적인 아이디어이기 때문이다. 성경 창세기의 첫 문장이 ‘빛이 있으라’이다. 빛 에너지처럼 덧없고 비물질적인 것을 사용해 구체적이고 실제적인 무언가를 만들어낸다는 생각이 좋았다. 더 잘 이해하고 싶었고 더 배우고 싶었다.”
 ―주변의 우려나 반대는 없었나.
 “학교나 기업에 가서 ‘내가 이런 연구를 하고 있다’고 소개하면 ‘학문적으로는 매우 흥미롭지만 산업 현장에서 대규모로 적용하기에는 기술적으로 너무 어렵다’는 대답이 돌아오곤 했다. 나는 그 말을 믿지 않았다. 식물이 늘 그렇게 하고 있기 때문이다. 식물은 햇빛과 그 안의 에너지를 사용해 이산화탄소와 물 같은 매우 단순한 분자를 당과 생존에 필요한 다른 분자로 바꾼다. 인간도 분명히 할 수 있다고 생각했다. 해법이 있다고 믿었고, 그것을 찾아내고 싶었다.”
 ―빛이 화학 반응을 도와준다는 게 어떤 의미인가?
 “햇빛이 피부에 좋지 않다는 점을 알고 자외선 차단제를 바르지 않나. 피부 속 분자들이 빛 에너지를 흡수하면 매우 높은 에너지 상태가 되고, 특정한 화학적 변화를 유발한다. 광화학이다. 일반적으로 그런 화학적 변화는 예측하고 제어하기가 매우 어렵다.”
 ―이번 연구의 특징은.
 “광화학에는 두 가지 큰 도전 과제가 있다. 첫째, 많은 분자는 가시광선을 잘 흡수하지 않는다. 둘째로는, 분자가 그 에너지를 흡수하더라도 에너지가 너무 크기 때문에 제어하기가 매우 어렵다. 이 연구는 분자가 빛을 효율적으로 흡수하도록 돕고, 그 에너지를 생산적이고 예측 가능한 방식으로, 특정 결과를 향해 보내는 전략을 개발하는 것이다. 분자가 제어할 수 없는 방식으로 반응하게 그냥 두는 게 아니라 원하는 방향으로 반응하도록 유도하는 것이다.”
 ―어려운 실험이었는데, 실패했던 경험이 있나.
 “‘전부 다’였다고 말할 수 있다. 사실 우리에게는 성공한 실험보다 틀리거나 실패한 실험이 더 흔하다. 매우 도전적이고 최전선에 있는 과학의 큰 즐거움 중 하나는 틀릴 때가 맞을 때보다 더 많다는 점이다. 그래서 무언가를 맞혔을 때 ‘마법 같다’는 느낌이 든다.”
 ―이번 연구 성과가 어떻게 실생활로 이어질 수 있나.
 “첫째, 특이한 구조를 가진 새로운 분자를 더 빠르게 만들 수 있게 도와줄 수 있다. 제약 산업에서 신약 후보 물질을 찾으려면 새로운 분자를 빠르게 만들어 실험해야 한다. 그래서 이 연구가 빠르게 채택되고 있는 분야 중 하나가 제약 산업이다. 그다음으로는 ‘제조’ 단계에서 도움을 줄 수 있다. 광화학을 이용해 발견한 신약이나 새로운 화학물질이 상업적으로 중요해지면, 매우 큰 규모로 합성하고 제조해야 한다. 우리가 하는 연구의 혜택은 조용하지만 크다.”
 ―한국과도 협업하고 있나.
 “아직 한국 기업과의 협업은 없다. 하지만 한국 학계 연구자와의 협업은 몇 건 있다. 가장 활발한 협업은 카이스트의 백무현 교수와 하고 있다. 더 많은 협업을 하게 된다면 좋겠다.”
 ―과학자인데 예술에 대한 관심도 큰 것 같다.
 “문학을 사랑한다. 어릴 때는 꽤 진지하게 음악도 했다. 미술도 좋아한다. 과학은 단순히 기술을 만드는 일이 아니다. 새로운 것을 발견하고, 자신이 발명하는 전략에서 창의성을 발휘하는 일이다. 내가 과학에 매력을 느끼는 이유는 예술가가 예술을 사랑하는 것과 정확히 같다고 생각한다. 완전히 새로운 무언가를 만들어내고자 하는 창조적 동기가 있다.”
 ―더 도전하고 싶은 분야가 있나.
 “연구할 것이 많이 남아 있다. 재료과학에서의 광화학도 매우 흥미로운 분야다. 우리의 아이디어가 폴리머, 플라스틱, 또는 매우 큰 분자에 적용되고 있다. 이전과 완전히 다른 폴리머를 만들 수 있고 새로운 상업적 응용도 할 수 있다. 또 빛을 어디에 비출지 잘 제어할 수 있기에 독특한 3차원 패턴 표면을 만드는 데도 광화학을 사용할 수 있다. 재료과학은 광화학이 매우 흥미롭게 쓰일 수 있는 분야 중 하나인 만큼 더 많이 배우고 싶다. 도구를 발명하면 특정 문제 하나를 푸는 것보다 훨씬 넓은 영향력을 가질 수 있다. 이 도구가 많은 사람이 각자 관심 있는 문제를 해결하는 데 쓰이고 있다. 그들 중 일부가 나와 협업하기를 바란다.”
 ―선배 과학자로서 후배들에게 해주고 싶은 말은.
 “과학이 특별한 것은, 우리가 정말 사랑하는 일을 하면서도 좋은 보수를 받을 수 있는 특권을 가지기 때문이다. 그래서 나는 학생들이 번아웃을 느끼거나 좌절할 때마다 ‘이건 사실 직업이 아니고 사랑하기 때문에 해야 하는 일’이라고 말한다. 내가 화학을 사랑하는 이유가 다른 사람이 화학을 사랑하는 이유와 같을 필요는 없다. 모든 답, 모든 이유가 다 옳을 수는 있겠지만 자신이 왜 어떤 것을 깊이 사랑하는지 정말로 이해한다면 지치지 않을 수 있다.”
 김윤희·구혁 기자
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