단 셰흐트만
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1. 개요
단 셰흐트만은 이스라엘의 재료 과학자로, 1941년 텔아비브에서 태어났다. 그는 테크니온에서 기계공학, 재료공학 학위를 받았으며, 1982년 급속 응고된 알루미늄-망간 합금에서 준결정을 발견하여 2011년 노벨 화학상을 수상했다. 셰흐트만은 준결정 연구 발표 당시 과학계의 반발에 직면했으나, 이후 그의 발견은 인정받아 물질의 본질에 대한 개념을 바꾸는 데 기여했다. 그는 또한 이스라엘 대통령 선거에 출마한 경력이 있다.
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| 단 셰흐트만 - [인물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 출생일 | 1941년 1월 24일 |
| 출생지 | 텔아비브, 팔레스타인 위임 통치령 |
| 배우자 | 치포라 셰흐트만 |
| 자녀 | 요아브 셰흐트만 |
| 로마자 표기 | Dan Shechtman |
| 학력 | |
| 모교 | 테크니온 |
| 경력 | |
| 주요 근무 기관 | 라이트-패터슨 공군 기지 존스 홉킨스 대학교 미국 국립표준기술연구소 아이오와 주립 대학교 테크니온 도호쿠 대학 |
| 연구 분야 | 재료 과학 |
| 주요 업적 | 준결정 |
| 수상 | |
| 수상 내역 | 바이츠만상 (1993년) 이스라엘상 (1998년) 울프상 (물리학 부문) (1999년) 그레고리 아미노프상 (2000년) 노벨 화학상 (2011년) |
2. 생애
단 셰흐트만은 1941년 영국 위임통치령 팔레스타인 텔아비브에서 태어나, 1972년 테크니온에서 재료 공학 박사 학위를 받았다. 준결정 발견으로 2011년 노벨 화학상을 수상했다.[5]
2. 1. 어린 시절과 가족
단 셰흐트만은 1941년 당시 영국 위임통치령 팔레스타인의 텔아비브에서 태어났으며, 유대인 가족의 일원으로 페타 티크바와 라마트 간에서 성장했다.[5] 그의 조부모는 제2차 알리야 (1904–1914) 동안 팔레스타인으로 이주하여 인쇄소를 설립했다. 어린 시절 셰흐트만은 쥘 베른의 ''신비의 섬''(1874)에 매료되어 여러 번 읽었다. 그의 어린 시절 꿈은 주인공인 사이러스 스미스처럼 엔지니어가 되는 것이었다."그것이 사람이 할 수 있는 가장 멋진 일이라고 생각했습니다. 책 속의 엔지니어는 기계와 물리학을 알고, 아무것도 없는 섬에서 삶의 방식을 만들어냅니다. 저는 그렇게 되고 싶었습니다."[6]
셰흐트만은 하이파 대학교 상담 및 인간 발달학과 학과장이며 심리 치료에 관한 두 권의 책을 저술한 츠포라 셰흐트만 교수와 결혼했다.[7][8] 그들은 아들 요아브 셰흐트만 (W. E. 모어너 연구실의 박사후 연구원)과 세 딸, 타마르 핀켈스타인 (이스라엘 경찰 리더십 센터의 조직 심리학자), 엘라 셰흐트만-코리 (임상 심리학 박사), 루스 도구드-네보 (또한 임상 심리학 박사)를 두고 있다.[9][10]
2. 2. 학업 및 학술 경력
테크니온에서 기계공학 학사(1966), 재료공학 석사(1968), 재료공학 박사 학위(1972)를 취득했다.[1] 박사 학위 취득 후, NRC 펠로우로 오하이오주 라이트 패터슨 공군 기지에 있는 항공우주 연구소에서 3년 동안 티타늄 알루미나이드의 미세 구조와 물리적 야금을 연구했다. 1975년 테크니온 재료공학과에 합류했다. 1981년부터 1983년까지 존스 홉킨스 대학교에서 안식년을 보내며 NBS와 공동으로 급속 응고 알루미늄 전이 금속 합금을 연구하여 준주기 결정을 열어준 이십면체상을 발견했다.1992년부터 1994년까지 NIST에서 안식년을 보내며 CVD 다이아몬드의 결함 구조가 성장 및 특성에 미치는 영향을 연구했다. 2004년 아이오와 주립 대학교 교수로 합류했다. 그는 현재 에임스에서 시간제 임명으로 1년에 약 5개월을 보낸다.[3][11]
2014년부터 톰스크 폴리텍 대학교 국제 과학 위원회 위원장을 맡고 있다.[12]
3. 준결정 연구
준결정은 규칙적인 구조를 가지면서도 반복되지 않는 독특한 물질이다. 셰흐트만의 발견 이전에는 이러한 물질이 존재할 수 있다는 사실조차 알려지지 않았다. 스페인 알람브라 궁전과 이란 다르브-에-이맘 사원의 중세 이슬람 모자이크는 비주기적인 패턴을 보여주는데, 이는 과학자들이 준결정의 원자 배열을 이해하는 데 중요한 단서를 제공했다.[15] 이 모자이크들처럼 준결정의 패턴은 수학적 규칙을 따르지만, 결코 반복되지 않는다. 아랍 모자이크에서 나타나는 phi 또는 tau ("황금비")와 피보나치 수열은 준결정 구조의 특징적인 수학적 상수이다.[15]
준결정은 현재 정밀 계측에 사용되는 내구성이 강한 강철, 전기선 및 조리 기구의 눌어붙지 않는 절연체 등에 사용될 가능성이 있지만, 아직까지 뚜렷한 기술적 응용 분야는 없다.[26][27]
3. 1. 발견과 초기 논란
셰흐트만이 1984년 준결정에 대한 연구 결과를 발표한 후 라이너스 폴링이 1994년에 사망할 때까지, 셰흐트만은 폴링으로부터 비주기적 해석에 대한 적대감을 느꼈다. 셰흐트만은 "오랫동안 세상에 맞서 싸웠다"며, "저는 조롱의 대상이 되었고 결정학의 기본에 대한 강의를 들어야 했습니다. 제 연구 결과에 반대하는 지도자는 두 번의 노벨상 수상자인 라이너스 폴링이었고, 그는 미국 화학 학회의 우상이자 세계에서 가장 유명한 과학자 중 한 명이었습니다. 수년 동안, 그의 마지막 날까지 그는 결정 내 준주기성을 반대했습니다. 그는 틀렸고, 얼마 지나지 않아 저는 그가 틀렸다는 것을 알면서 이 과학적 전투의 매 순간을 즐겼습니다."라고 회고했다.[14]
라이너스 폴링은 "준결정이란 없으며, 준과학자만 있을 뿐이다"라고 말한 것으로 알려져 있다.[15] 폴링은 H. 클라이너트와 K. 마키가 1981년에 발표한 논문에서 준결정 내 비주기적 이코사헤드럴 상의 가능성을 지적했다는 사실을 알지 못했던 것으로 보인다.[16] 셰흐트만의 연구 그룹 책임자는 그에게 "돌아가서 교과서를 다시 읽어보라"고 말했고, 며칠 후 "팀에 '수치'를 안겨줬다"는 이유로 떠날 것을 요청했다.[17] 셰흐트만은 이러한 상황에 거부감을 느꼈다.[15] 그의 논문이 발표되자 다른 과학자들은 준결정의 존재에 대한 경험적 발견을 확인하고 받아들이기 시작했다.[18][19]
스웨덴 왕립 과학 아카데미의 노벨 위원회는 "그의 발견은 매우 논란의 여지가 있었다"고 밝혔지만, 그의 연구는 "결국 과학자들이 물질의 본질에 대한 개념을 재고하게 만들었다"고 평가했다.[15] 셰흐트만의 발견을 통해 다른 여러 연구 그룹이 1987년까지 유사한 준결정을 형성할 수 있었으며, 이러한 물질이 낮은 열 및 전기 전도도를 갖는 동시에 높은 구조적 안정성을 갖는다는 것을 발견했다.[20][21][22]
3. 2. 과학계의 인정과 의의
셰흐트만이 1984년 준결정에 대한 연구 결과를 발표한 이후, 다른 과학자들은 준결정의 존재를 확인하고 그 특성을 연구하기 시작했다.[18][19] 라이너스 폴링은 "준결정이란 없으며, 준과학자만 있을 뿐이다"라고 말하며 강하게 비판했지만,[15] 셰흐트만의 발견은 결국 과학계에 큰 영향을 미쳤다.여러 연구 그룹은 1987년까지 셰흐트만이 발견한 것과 유사한 준결정을 형성할 수 있었고, 이러한 물질이 낮은 열 및 전기 전도도를 가지면서도 높은 구조적 안정성을 갖는다는 것을 발견했다.[20][21][22] 이는 물질의 본질에 대한 과학자들의 개념을 바꾸게 했다.[15] 준결정은 자연에서도 발견되었다.[23][24]
준주기 결정, 또는 준결정은 구조가 정렬되어 있지만 주기적이지 않은 물질을 말한다. 준결정 패턴은 사용 가능한 모든 공간을 채울 수 있지만 병진 대칭은 없다.[25] 이러한 비주기적 패턴은 스페인 알람브라 궁전과 이란의 다르브-에-이맘 사원의 중세 이슬람 모자이크와 같이, 수학적 규칙을 따르지만 절대 반복되지 않는 특징을 가진다.[15]
준결정 물질은 내구성이 강한 강철, 전기선 및 조리 기구의 눌어붙지 않는 절연체 등에 사용될 수 있지만, 현재는 기술적 응용 분야가 뚜렷하지 않다.[26][27]
셰흐트만은 이 공로를 인정받아 2011년 노벨 화학상을 수상했으며, 상금은 1,000만 스웨덴 크로나(약 150만달러)였다.[15]
3. 3. 준결정의 구조와 특징
준결정은 구조는 정렬되어 있지만 주기적이지 않은 물질이다. 준결정 패턴은 사용 가능한 모든 공간을 지속적으로 채울 수 있지만 병진 대칭은 없다.[25] 과학자들은 스페인 알람브라 궁전과 이란 다르브-에-이맘 사원의 중세 이슬람 모자이크에서 발견되는 것과 같은 비주기적 모자이크를 통해 준결정이 원자 수준에서 어떻게 보이는지 이해하는 데 도움을 받았다. 이러한 모자이크와 마찬가지로 준결정에서 패턴은 규칙적이며 수학적 규칙을 따르지만, 절대 반복되지 않는다.[15] 그러한 패턴의 흥미로운 특징은 아랍 모자이크에서도 발견되는데, phi 또는 tau, 즉 "황금비"로 알려진 수학적 상수가 반복적으로 나타난다는 것이다. 그 기저에는 각 숫자가 이전 두 숫자의 합인, 13세기에 피보나치가 계산한 수열이 있다.[15]
4. 정치 활동
2014년 1월 17일, 이스라엘 채널 1과의 인터뷰에서 셰흐트만은 이스라엘 대통령 후보 출마를 발표했다.[28] 셰흐트만은 출마에 필요한 국회의원 10명의 지지를 받았다. 2014년 6월 10일에 치러진 선거에서 그는 단 한 표를 얻는 데 그쳤다. 이로 인해 이스라엘 언론과 유머 작가들은 셰흐트만을 "준 과학자"라는 표현에 빗대어 "준 대통령"이라고 칭했다.
5. 수상 경력
| 연도 | 수상 내역 |
|---|---|
| 2019 | 명예 폰 노이만 석좌 교수[29] |
| 2014 | 프레이 국제 지속가능성 상[30] |
| 2013 | 바르-일란 대학교 명예 박사 학위[31] |
| 2011 | 노벨 화학상 (준결정 발견) |
| 2008 | 유럽 재료 연구 학회(E-MRS) 25주년 기념상 |
| 2008 | 톰슨 로이터 인용 영예상 |
| 2002 | 예메트 상 화학 부문 |
| 2000 | 무리엘 & 데이비드 잭노우 테크니온 우수 교육상 |
| 2000 | 그레고리 아미노프 상 (스웨덴 왕립 과학 아카데미) |
| 1999 | 울프 물리학상[32] |
| 1998 | 이스라엘 상 (물리학 부문)[33] |
| 1993 | 바이츠만 과학상[34] |
| 1990 | 로스차일드 상 (공학 부문)[35] |
| 1988 | 테크니온 뉴잉글랜드 학술상 |
| 1988 | 미국 물리학회 신소재 국제상 |
| 1986 | 과학 및 교육 진흥을 위한 프리덴버그 기금 물리학상 |
참조
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