Research
Research Area
우리 몸은 생체 분자로 만들어져 있습니다. 바이러스와 박테리아부터 나무, 고래에 이르기까지, 다른 모든 생명체들도 마찬가지입니다. 이 생체 분자들 역시 다른 ‘죽은 물질’과 동일한 화학과 물리 법칙을 따릅니다. 하지만 이들은 생명을 가능하게 하는, 놀라울 정도로 정교한 구조와 기능을 지닌 복잡한 형태로 진화해왔습니다. 이 복잡성을 근본적으로 이해하려면 물리학, 그중에서도 연성 응집물질 물리학이라는 분야의 개념과 방법이 필요합니다.
UNIST 물리학과 연성 및 생체 물질 연구그룹은 최첨단의 이론과 실험 기술을 이용하여, 이 말랑말랑한 물질들이 만들어내는 ‘작은 우주’를 이해하고 그 이해를 바탕으로 실용적인 응용 가능성을 찾고 있습니다. 이를 위해 통계물리, 이론 연성/생물물리, 복잡계, 기계학습, 고분자, 생체물질, 유체, 광학/엑스레이/중성자, 그리고 고압력 환경 등 유래없이 다양한 전문성을 가진 6명의 교수진이 학생/연구원들과 협력하며 미지의 영역을 더듬어 나가고 있습니다.
UNIST 물리학과는 전통적인 응집물질 물리와 생물물리의 연구 주제들을 넘어, 아래와 같은 독특한 하지만 매우 중요한 질문들과 기술들을 연구하며, 국내는 물론 국제적으로 해당 분야를 선도해나가고 있습니다.
- 가시광선과 엑스레이로도 볼 수 없는 것을 중성자를 이용해 볼 수 있다!
- 비평형 통계 물리로 학습과 지성을 이해할 수 있을까?
- 단백질로 이루어진 생체 효소의 작용 원리는 무엇인가?
- 원자수준에서 나노초 이하의 시간분해능으로 관찰하는 단백질의 움직임?
- 연성물질의 시뮬레이션을 AI를 이용해서 더 빠르게 할 수 있을까?
- 연성물질을 공부하기 위한 동적 무작위 광간섭계의 개발
- 세포의 자율성을 정의하고 측정할 수 있을까?
- 우리 주변의 연성물질에 숨어있는 양자 효과?
- 왜 모든 생체 시스템은 계층적으로 구성되어 있나?
- 생체 효소 주변의 물은 어떻게 움직이나?
Our body, like all living matter, from bacteria and viruses to trees or whales, is made up of biomolecules that obey the laws of chemistry and physics like any ‘dead’ matter. This matter has evolved towards an extraordinary structural and functional complexity that allows life. Its fundamental understanding calls upon the concepts and methods of physics, and more particularly a branch called condensed matter physics.
The Soft and Living Matter Research Group of the Department of Physics at UNIST employs cutting-edge theory and experimental techniques to study various problems in this field and search for useful applications. To this end, six professors work together with students and researchers to explore uncharted territories. Their expertise covers expertise field such as statistical physics, theoretical soft and bio-physics, complex systems, machine learning, polymers, biomaterials, fluid mechanics, optics and statistical optics, X-ray, and neutron studies, as well as high-pressure environments.
Going beyond traditional research topics in condensed matter and biophysics, UNIST is leading the field both domestically and internationally by addressing unique yet crucial questions and technologies such as:
- Using neutrons to see things invisible even to visible light and X-rays!
- Do bacterial colonies exhibit collective intelligence, similar to that of ants?
- Can nonequilibrium statistical physics help us understand learning and intelligence?
- How does protein enzyme work?
- Can we observe protein dynamics at the levels of atoms and nanoseconds?
- Accelerating soft-matter simulations using AI!
- Developing dynamic random light interferometry to explore soft matter
- Can cell autonomy be defined and measured?
- Are there quantum phenomena in daily-life soft matter systems?
- Why are all living systems hierarchically organized?
- How does water behave around catalytic protein machines?
- How did the first self-reproducing machine emerge?