김기문

1. 개요

김기문은 대한민국의 화학자이다. 서울대학교에서 이학사 학위를, 한국과학기술원(KAIST)에서 이학 석사 학위를, 스탠포드 대학교에서 철학 박사 학위를 받았다. 노스웨스턴 대학교에서 박사후 연구원으로 근무한 후, 포항공과대학교 화학과 교수로 재직하며 지능초분자연구단 단장을 맡고 있다. 큐커비투릴 연구로 이자트-크리스텐센 상을 수상했으며, 금속-유기 골격체, 다공성 유기 케이지 연구, 비가역적 공유 결합을 이용한 자기 조립 연구 등 주요 연구 업적을 남겼다. 대한민국학술원 회원, 대한민국 과학기술상, 호암상, 대한민국 최고 과학기술인상 등을 수상했으며, 여러 학술지 편집 위원으로 활동했다.

2. 학력

김기문은 1977년 서울대학교에서 이학사 학위를, 1979년 한국과학기술원(KAIST)에서 전무식 교수의 지도하에 이학 석사 학위를, 1986년 스탠포드 대학교에서 제임스 P. 콜먼 교수의 지도하에 철학 박사 학위를 받았다. 졸업 후, 노스웨스턴 대학교에서 제임스 A. 이버스 교수의 지도하에 2년간 박사후 연구원으로 일했다.

2.1. 학사

김기문은 1977년 서울대학교에서 이학사 학위를, 1979년 한국과학기술원(KAIST)에서 전무식 교수의 지도로 이학 석사 학위를, 1986년 스탠포드 대학교에서 제임스 P. 콜먼 교수의 지도로 철학 박사 학위를 받았다. 졸업 후, 노스웨스턴 대학교에서 제임스 A. 이버스 교수의 지도로 2년간 박사후 연구원으로 있었다.

2.2. 석사

김기문은 1979년 한국과학기술원(KAIST)에서 전무식 교수의 지도로 이학 석사 학위를 받았다.

2.3. 박사

김기문은 1977년 서울대학교에서 이학사 학위를, 1979년 한국과학기술원(KAIST)에서 전무식 교수의 지도로 이학 석사 학위를, 1986년 스탠포드 대학교에서 제임스 P. 콜먼 교수의 지도로 철학 박사 학위를 받았다. 졸업 후, 노스웨스턴 대학교에서 제임스 A. 이버스 교수의 지도로 2년간 박사후 연구원으로 있었다.

3. 경력

4. 주요 연구 업적

김기문은 큐커비투릴, 금속-유기 골격체, 비가역적 공유 결합을 이용한 자기 조립 등의 연구 분야에서 উল্লেখযোগ্য 업적을 남겼다. 특히 큐커비투릴 동족체(CB[5], CB[7], CB[8]) 발견 및 분리는 큐커비투릴 기반 화학 및 초분자 화학 발전의 토대를 마련했다는 평가를 받는다. 또한 금속-유기 골격체와 다공성 유기 케이지 연구를 통해 모듈형 다공성 재료 분야 발전에 기여했으며, 비가역적 공유 결합을 이용한 자기 조립 연구는 나노구조 재료 구축의 새로운 경로를 제시했다.

4.1. 큐커비투릴 (Cucurbiturils)

큐커비투릴은 1905년 로버트 베렌드에 의해 글리콜유릴을 포름알데히드와 축합하여 처음 합성되었지만, 그 구조는 1981년에 밝혀졌다. 2000년 김기문에 의해 큐커비투릴 동족체 CB[5], CB[7] 및 CB[8]이 발견 및 분리되면서 이 분야가 확장되었으며, 이는 큐커비투릴 기반 화학 및 초분자 화학 개발의 토대를 마련했다. 큐커비투릴 동족체는 예외적으로 높은 결합 친화력을 가진 매크로사이클릭 호스트 분자로서 독특한 화학적 특성을 나타내며, 호스트-게스트 화학 및 초분자 구조/어셈블리 형성에 사용된다. 이로 인해 이 분야에 대한 관심이 더욱 높아졌고, 이후 CB[10]과 CB[14]가 발견되었다. 첫 번째 CB 전용 워크숍은 2007년 미국 국립 과학 재단의 지원을 받아 메릴랜드에서 개최되었으며, 이는 2009년부터 2년마다 개최되는 국제 큐커비투릴 회의의 길을 열었다. 이 회의는 김기문에 의해 처음 조직되었고 포스텍에서 주최되었다. 초분자 화학, 특히 큐커비투릴에 대한 그의 연구는 그가 이자트-크리스텐센 상을 수상하는 데 기여했다. 2018년 김기문은 큐커비투릴에 관한 최초의 교재를 공동 저술했다.

4.2. 금속-유기 골격체 (Metal-organic framework)

김기문은 모듈형 다공성 재료인 금속-유기 골격체 및 다공성 유기 케이지와 같은 다기능 재료에 대한 연구에 집중해왔다. 그의 연구팀은 에난티오 순수 유기 빌딩 블록과 금속 이온을 사용하여 POST-1이라는 호모키랄 금속-유기 다공성 물질을 합성하고, 이를 키랄 촉매로 활용할 수 있음을 입증했다. 그의 연구 그룹은 합성 방법론과 응용 분야를 시연함으로써 모듈형 다공성 재료 분야의 발전에 기여했다. 이후 연구팀은 포르피린으로 구성된 새로운 종류의 다공성 유기 케이지인 포르피린 박스를 설계하고 합성했다. 포르피린 박스는 합성 이온 채널, 전기화학적 촉매, 계층적 초구조체의 구축에 적용되어 왔다.

4.3. 비가역적 공유 결합을 이용한 자기 조립 (Self-assembly via irreversible covalent bonds)

김기문은 가역적 상호작용/결합을 통해 제작된 기존의 나노구조와 달리, 딱딱한 디스크 형태의 빌딩 블록의 비가역적인 티올-엔 중합으로 좁은 크기 분포를 가진 견고한 속이 빈 고분자 나노캡슐을 만들 수 있다는 것을 발견했다. 그는 구, 필름, 토로이드, 튜브 구조를 포함한 나노구조 재료의 크기, 모양, 특성 및 기능을 제어할 수 있었다. 이러한 나노구조는 치료, 촉매, 분리, 전자 분야에 적용될 수 있다. 이 연구는 자기 조립을 통해 특정 형태를 가진 나노구조 재료를 구축하는 대체 경로를 제시했다.

5. 수상

6. 학회 활동

김기문은 대한화학회, 미국 화학회 회원이며, 한국과학기술한림원 정회원으로 활동하고 있다.

6.1. 학술지 편집 위원

* 2016년 – 현재 Accounts of Chemical Research 편집 자문 위원
* 2008년 – 2015년 Angewandte Chemie 국제 자문 위원
* 2006년 – 현재 나노 편집 위원
* 2006년 – 2012년 ChemComm 편집 자문 위원
* 2006년 – 현재 Chemistry-An Asian Journal 편집 자문 위원
* 2006년 – 2009년 CrystEngComm 편집 자문 위원
* 2002년 – 현재 Supramolecular Chemistry 편집 자문 위원
* 2002년 – 2009년 대한화학회지 부편집인
* 2000년 – 2004년 Dalton Transactions 국제 자문 편집 위원
* 1998년 – 2004년 Crystal Engineering 편집 자문 위원