▲KAIST 화학과 백무현 교수
KAIST(총장 이광형)는 KAIST가 주관하고 현우문화재단(이사장 곽수일, 서울대학교 경영대학 명예교수)이 후원하는 `현우 KAIST 학술상' 수상자로 화학과 백무현 교수를 선정했다고 24일 밝혔다.
시상식은 이달 25일 오전 10시 KAIST 학술문화관 정근모 홀에서 개최된다.
올해 처음 시행되는 `현우 KAIST 학술상'은 현우문화재단 곽수일 이사장이 KAIST에서 우수한 학술적 업적을 남긴 학자들을 매년 포상하고자 기부한 재원을 통해 신설된 상이다.
KAIST는 현우재단 선정위원과 KAIST 교원포상추천위원회의 엄격한 심사를 거쳐 KAIST를 대표할 수 있는 탁월한 학술 업적을 이룬 교원을 매년 1명 선정해 시상할 계획이다.
올해의 수상자로 선정된 백 교수는 2020년 화학 반응을 제어하는 획기적인 신기술을 발견하여 이를 `전기적 유도 효과'로 명명하고 세계 최고의 학술지인 Science 본지에 발표했다.
종래 화학 학계에서는 작용기를 도입해 분자에 `유도 효과'를 부여하는 방법이 분자의 특성을 변경할 수 있는 유일한 방법으로 알려져 왔다. 하지만 백 교수는 분자를 전극에 공유 결합한 후 전압을 적용하는 방법으로 작용기가 아닌 전극을 활용함으로써 동일한 유도 효과가 가능함을 발견했으며, 이는 화학 연구를 결정적으로 변화시킬 수 있는 기술이다.
`전기적 유도 효과'를 거대 규모의 화학 합성으로 확장하는 경우, 여러 화학 반응에서 기능화된 다양한 분자나 촉매들을 준비하는 복잡한 과정이 사라지게 될 것이기 때문이다.
백 교수는 이와 함께 `전기적 유도 효과' 발견의 우수성을 인정받아 국가의 위상을 드높이는 한국인 과학자에 수여하는 2021년 포스코 청암상을 수상했으며, 2020년 한 해 동안 `앙게반테 케미(Angewandte Chemie)' 등 최고의 화학 저널에 총 32편의 논문을 발표하며 전례 없는 연구 성과를 거두고 있다.
[주요업적 개요]
백무현 교수는 전이금속 촉매를 매개로 일어나는 화학반응의 반응 원리를 밝히고, 더 유용하고 효과적인 촉매 반응을 설계하는 화학자이다. 특히 이론·계산화학적 연구를 통하여 우수한 선택적 탈수소화 촉매의 반응 기작을 규명하는 등 양자 화학 이론과 전산모사를 활용한 연구로 유기금속화학 분야에 혁신적인 연구 성과들을 보고해 왔다.
2016년에는 계산화학으로 메탄가스의 탄소-수소 결합을 끊어내고 탄소-붕소 결합을 형성할 수 있는 이리듐 촉매 후보 물질을 예측해 내었다. 또한 2018년에는 화학과 장석복교수와의 공동연구로 탄화수소에 선택적으로 질소 작용기를 도입할 수 있는 촉매를 개발하기도 하였다. 이를 기반으로 자연계에 존재하는 탄화수소를 고부가가치 물질로 전환시키는 촉매를 디자인 하는 연구를 진행 중이다.
특히 2020년에는 전극 위에 유기화합물을 부착하고 전극 전압을 조절함으로써 부착된 유기물의 화학적 특성을 조절할 수 있다는 전기적 유도 효과를 규명하였으며, 이를 저명한 과학 저널인 사이언스지에 게재 하였다. 현재 전기적 유도 효과를 이용하여 유기물의 반응성을 정밀하게 조절하여 각종 유기물을 합성하는 방법과 유기 전자재료의 성질을 제어하는 새로운 형태의 화학 연구 방법론을 개발하고 있다.
