박문정 이학부 차세대동문회원(POSTECH 화학과 교수)이 '이달의 과학기술인상'의 10월 수상자로 선정됐다.

1997년 제정된 이달의 과학기술인상은 과학기술정보통신부가 주최하고 한국연구재단과 서울경제가 공동주관하고 있다. 과학기술인의 사기를 진작하고 대국민 과학기술 마인드를 확산시키는 것을 목적으로 매월 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 과학기술인 1인에게 수여된다.

박문정 교수는 ‘고분자 말단화학’이라는 새로운 학문 분야를 개척하여 고분자 상전이 연구의 혁신적인 패러다임을 제시한 공로를 인정받았다. 고분자(polymer)는 단량체(monomer)라고 불리는 작은 분자들이 화학 결합을 통해 큰 단위체를 이루는 것이다. 기존 학계에서는 고분자의 말단부가 차지하는 비율이 1%도 되지 않기에 고분자의 분자 구조식을 작성할 때 말단부 생략을 허용할 정도로 그 중요성을 낮게 평가해 왔지만, 박 교수는 고분자 말단부의 중요성을 선도적으로 인식했다.

박 교수는 고분자 말단부의 치환만으로 고분자의 중심부 나노구조를 효과적으로 제어할 수 있는 방법론을 확립했다. 이를 통해 한 가지 고분자로부터 간단한 말단 치환만으로 다양한 고분자 구조를 유도할 수 있게 되었으며, 이는 산업적으로도 큰 응용 가능성을 가진 혁신적인 연구로 평가받고 있다. 박 교수는 이러한 방법론을 바탕으로 블록공중합체 시스템에서 이론적으로만 존재하던 ‘배관공의 악몽(Plumber’s nightmare)’ 구조를 세계 최초로 구현했다. 블록공중합체(Block copolymer, BCP)는 두 가지 이상의 고분자가 규칙적으로 연결된 고분자로, 자체 조립이 가능해 반도체, 의료 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. 그러나 구조가 복잡해질수록 열역학적 안정성이 감소해 제작이 어려운 특징이 있다. 배관공의 악몽 구조는 고분자 사슬 말단이 중앙에 모여 특유의 광학적·기계적 특성을 발휘할 것으로 기대되었지만, 그 구현이 매우 어려워 오랫동안 불가능한 것으로 여겨져 왔다. 박 교수는 고분자 사슬 말단 그룹의 분자인력을 체계적으로 조절하여 복잡한 네트워크 구조를 갖춘 고분자 블록공중합체를 개발하는 방법론을 정립했다.

박 교수는 “7년 동안 한 분야에 집중한 결과가 결실을 맺어 기쁘다”며, “앞으로도 전고체 전지와 같은 에너지 소재로 응용할 수 있는 고분자 설계 및 합성 연구에 매진하겠다”고 수상 소감을 밝혔다.