‘빛의 도시’ 광주에서 만난 화학·물리·생명과학… GIST, IBS 광과학 연구클러스터 첫 공동 심포지엄 – GIST 캠퍼스에 구성된 IBS 3개 연구단, 첫 공동 심포지엄 ‘포톤 사이언스 2026’ 개최 – 기초과학 분야 연구진 80여 명 한자리에… ‘빛’으로 연구 교류하고 융합·공동연구 가능성 모색 ▲ 9월 2일(수) GIST 오룡관에서 열린 ‘Photon Science 2026’ 참석자들이 기념 촬 영을 하고 있다. (첫째 줄 왼쪽 다섯 번째) IBS 상대론적 레이저과학 연구단 김경택 단장, (첫째 줄 왼쪽 일곱 번째) GIST 임기철 총장, (첫째 줄 오른쪽 다섯 번째) IBS 양자변환 연구단 김유수 단장(IBS 광과학 연구클러스터 소장), (첫째 줄 오른쪽 세 번째) IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 서성배 단장 광주과학기술원(GIST·지스트, 총장 임기철)은 GIST에 위치한 ‘기초과학연구원(IBS) 광 과학 연구클러스터(소장 김유수)’ 소속 3개 연구단이 9월 2일(수)부터 3일(목)까지 GIST와 전남 담양 일원에서 첫 공동 심포지엄 ‘포톤 사이언스 2026(Photon Science 2026)’을 개최했다고 밝혔다.
IBS 광과학 연구클러스터는 ▴화학 분야의 ‘양자변환 연구단(단장 김유수)’ ▴물리 분야의 ‘상대론적 레이저과학 연구단(단장 김경택)’ ▴생명과학 분야의 ‘마이크로바 이옴-체-뇌 생리학 연구단(단장 서성배)’으로 구성돼 있다.
서로 다른 분야를 연구하는 세 연구단이 공동으로 심포지엄을 개최한 것은 이번이 처음이다. 이번 심포지엄은 각 연구단의 연구 현황과 성과를 공유하고, 서로 다른 연구 분야의 접점을 찾아 새로운 융합·공동연구 가능성을 모색하는 자리다.
세 연구단은 연구 대상과 접근 방식은 서로 다르지만, 각기 다른 시공간 규모에서 자연현상을 탐구하는 과정에서 빛을 연구 대상 또는 관찰·측정 수단으로 활용한다
는 공통점을 갖고 있다. 양자변환 연구단(Center for Quantum Conversion Research, QCR)은 원자·분자 수 준에서 빛과 물질 사이의 상호작용을 관찰하고, 물질이 에너지를 흡수·전달·변환하 는 과정을 정밀하게 측정하고 제어하는 연구를 수행한다.
상대론적 레이저과학 연구단(Center for Relativistic Laser Science, CoReLS)은 4 페 타와트(PW)급 초고출력 레이저를 활용해 빛과 물질의 상호작용을 연구하며, 우주와 같은 극한 환경에서 나타나는 물리 현상을 지상 실험실에서 구현하고 탐구한다.
마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단(Center for Microbiome-Body-Brain Physiology, MBB)은 빛을 이용해 신경세포의 활동을 관찰하는 기술을 비롯한 다양 한 연구기법을 활용해, 영양소가 몸속에서 감지돼 섭식 행동으로 이어지는 과정과 장·뇌·미생물 간 상호작용을 연구한다.
이번 행사에는 IBS 소속 세 연구단 연구자와 국내외 초청연사 등 약 80명이 참여 해 연구단별 연구성과 발표와 초청 강연, 포스터 세션, 연구자 교류, 공동 실험실 투어 등을 진행했다.
▲ 양자변환 연구단 김유수 단장(IBS 광과학 연구클러스터 소장)이 ‘Photon Science 2026’에서 개회사와 함께 광과학 연구클러스터를 소개하고 있다.
2일(수)에는 GIST 오룡관에서 IBS 광과학 연구클러스터 김유수 소장의 개회사로 행 사를 시작했다. 이후 전남 담양의 행사장으로 이동해 세 연구단이 각각 주요 연구 분야와 성과를 소개했으며, 국내외 연구자 3명의 초청 강연도 이어졌다.
초청 강연에는 ▴일본 이화학연구소(RIKEN) 타헤이 타하라(Tahei Tahara) 수석연구 원 ▴GIST 물리·광과학과 남창희 명예교수 ▴미국 스탠퍼드대학교(Stanford University) 신경생물학과 토머스 R. 클랜디닌(Thomas R. Clandinin) 교수가 나섰다.
타하라 수석연구원은 첨단 분광학을 활용해 단백질·DNA·RNA 등 복잡한 분자계의 구조와 움직임을 관찰하는 연구를 소개했다. 남창희 명예교수는 한국과학기술원(KAIST)에서 테라와트급 펨토초 레이저 개발을 시작으로, IBS 상대론적 레이저과학 연구단에서 세계 최고 수준의 페타와트 레이저 를 구축하기까지의 연구 여정을 소개하고, 초고출력 레이저를 이용해 강한 전자기 장 환경에서 나타나는 물리 현상인 ‘강한 장 물리학(strong-field physics)’의 발전과 주요 연구성과를 발표했다.
클랜디닌 교수는 유전학에서 발생신경과학, 시스템신경과학으로 연구 분야를 확장 해 온 자신의 연구 여정을 소개하고, 새로운 과학적 질문을 발견해 연구 주제로 발 전시켜 온 경험을 공유했다.
이날 저녁에는 포스터 세션을 통해 연구자들이 각자의 연구성과를 직접 소개하고 의견을 나누는 시간도 마련됐다. ▲ ‘Photon Science 2026’ 포스터 세션에서 참가자들이 연구성과를 공유하고 의견 을 나누고 있다.
포스터 세션에서는 ▴단일분자 내부의 전자 상태를 원자 수준에서 관찰하는 연구 ▴반도체 소자 내부에서 뜨거워진 전자의 온도를 나노미터 수준에서 측정하는 기 술 ▴분자와 물질 표면의 상호작용을 정밀하게 살펴보는 분광기술 ▴머신러닝을 활 용해 고성능 촉매를 탐색하는 연구 ▴초고출력 레이저와 플라즈마의 상호작용을 활용한 연구 등 다양한 연구성과가 소개됐다.
둘째 날인 3일(목)에는 우수 포스터 시상과 참가자 교류 프로그램을 진행한 뒤 GIST로 이동해 양자변환 연구단(QCR)과 상대론적 레이저과학 연구단(CoReLS)의 주 요 연구시설을 둘러보는 랩 투어를 진행했다.
우수 포스터에는 발표 내용과 연구성과 등을 종합적으로 평가해 양자변환 연구단 의 ▴오주희 ▴김현주 ▴라지현과 상대론적 레이저과학 연구단의 ▴임재원 ▴아난 담(Anandam Choudhary) ▴김빈 등 총 6건이 선정됐다.
이어 참가자들은 두 연구단의 실험실과 주요 연구장비를 직접 둘러보며 실제 연구 가 이뤄지는 실험 환경과 연구 인프라를 살펴봤다. ▲ ‘Photon Science 2026’ 참가자들이 GIST 내 IBS 상대론적 레이저과학 연구단 실 험실에서 주요 연구장비에 대한 설명을 듣고 있다.
IBS 광과학 연구클러스터 김유수 소장은 “이번 심포지엄은 서로 다른 분야의 연구 자들이 각자의 전문성을 나누고 예상하지 못했던 연구의 접점을 발견해 새로운 협 력으로 이어가기 위한 첫 자리”라며 “앞으로도 지속적인 교류를 통해 GIST를 기반 으로 한 학제 간 연구 공동체를 만들어 나가겠다”고 말했다.
한편 GIST에서는 이번 심포지엄에 이어 10월 일본 이화학연구소(RIKEN)와의 국제 협력 행사와 11월 국내 IBS 양자과학 관련 연구단 간 공동 학술행사가 예정돼 있 어 국내외 연구자 간 학술교류가 지속적으로 이어질 전망이다.
