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역대 수상자

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2021년 제62회 수상자

학술상 (자연과학부문) 이효철 / 한국과학기술원 교수 화학반응에서의 분자 내 화학결합 형성의 근본적 원리 규명

  수상자 이효철 교수는 화학반응 중간체의 구조와 반응동역학을 동시에 연구하는 구조동역학 분야의 세계적 석학이다. 이 교수는 지난 20년간 화학 분야의 가장 중요한 과제인 화학반응에서 분자 내 화학결합 형성의 근본적 원리 규명에 매진하여 놀랄만한 연구 결과들을 발표함으로써 이 분야 연구의 세계적인 선두 주자가 되었다.



  용액 상 시간 분해 엑스선 회절 방법을 이용하여 용액 상태에서 일어나는 반응과 그에 수반되는 빠른 분자구조 변화를 규명할 수 있음을 밝혀 그 결과를 『사이언스Science』지에 발표하였다. 이는 기존의 학계에서 통용되던 고정 관념을 타파하는 혁신적인 연구 결과였다. 더 나아가 용액 상 시간 분해 엑스선 회절법과 엑스선 자유 전자 레이저를 이용하여 화학결합이 형성되는 과정을 실시간으로 관측하는데 성공하여 그 결과를 『네이처Nature』지에 발표하였다. 최근에는 기존의 시간 분해능보다 훨씬 향상된 시간 분해 엑스선 회절법과 국내에서 건설한 포항가속기 엑스선 자유 전자 레이저를 이용해 화학결합이 형성될 때 분자를 이루는 모든 원자들의 움직임을 파악함으로써, 화학계의 중요한 근본 문제 중 하나를 해결하는 동시에 한국 과학의 위상을 세계에 알리는데 크게 기여하였다.



  자신이 개척한 시간 분해 액체학을 단백질에 적용하여 그 분석에 최초로 성공하였고, 이를 발전 시켜 혈액 내 헤모글로빈의 구조 변화 과정에서 아단위亞單位 간의 협동작용을 규명하고, 박테리아 내에서 빛에 의한 자극을 생체 신호로 전환해주는 단백질의 신호 전달 과정에서의 구조 변화를 규명하는데 성공하였다. 또한 단백질 내에서 일어나는 반응의 경로를 밝혀내는 동시에, 단백질을 개조하여 그 반응경로를 제어할 수 있음을 보여줌으로써 광순환 단백질들의 신호 전달 체계 이해의 중요한 단서를 제시했다는 평가를 받고 있다.



  독창적인 그의 연구결과들은 150여 편의 논문으로 최고 권위의 학술지에 게재되었으며, 2016년부터 미국화학회의 영향력 있는 학술지인 『Accounts of Chemical Research』의 편집위원을 맡고 있다. 또 국제학술지 『Journal of Molecular Science』와 『Structural Dynamics』의 편집위원으로 활동하는 등 국제무대에서 중요한 역할을 수행하고 있다.