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|  | 월터 콘 |  | |
| 1990년대말에 다가가면서 우리는 엄청난 이론적 발전 과 컴퓨터 발달에서 비롯된 결과들을 목격하고 있으며, 그 결과들은 화학 전반에 혁명을 가져오고 있다.˝ 스웨덴의 왕립과학아카데미는 이 과정에서 가장 탁월한 업적을 세운 두 사람인 월터 콘(Walter Kohn)과 존 A. 포플(John A. Pople)에게 1998년도 노벨 화학상을 수여하면서 이렇게 말했다. 미국 샌타바버라 캘리포니아대학교의 물리학자인 영국 출신의 콘과, 역시 미국 일리노이 주 에번스턴 소재 노스웨스턴대학교의 수리화학자인 오스트리아 출신의 미국인 포플은 컴퓨터를 사용해, 분자 반응의 성질을 연구하는 방법을 고안한 개척자로 널리 알려져 있다.
1900년대초에 물리학 분야에서 양자역학이 발전하면서 화학자들은 화학을 수학적으로 깊이 이해할 수 있는 새로운 잠재적 도구를 얻게 되었다. 그렇지만 매우 복잡한 계들로 이루어진 큰 분자들의 양자역학을 기술하는 데에는 도저히 불가능해 보일 정도로 어려운 계산들이 포함되어 있었다. 화학자들은 복잡한 방정식들을 풀어주는 컴퓨터가 등장한 1960년대 이전까지만 해도 이러한 어려움을 극복하지 못하고 있었다. 화학적 문제를 해결하는 데 양자역학을 응용하는 양자화학은 새로운 화학 분야로 떠올랐다. 스웨덴 왕립과학아카데미는 ˝양자화학은 오늘날 물질의 내부 구조에 대한 우리의 지식을 넓힌다는 목적하에 사실상 모든 화학 분야에서 사용되고 있으며 확실히 월터 콘과 존 포플의 과학적 연구는 이 새로운 분야의 연구를 발전시키는 데 매우 중요한 역할을 했다˝라고 높이 평가했다.
콘과 포플은 동전의 양면에 비유할 수 있을 정도로 서로 밀접한 관계에 있는 연구를 함으로써 화학발전을 진일보시키는 데 공헌했다. 스웨덴 왕립과학아카데미는 노벨상 수여이유로써 콘이 1960년대의 밀도함수이론의 발달에 크게 기여했으며 이 이론이 분자를 구성하는 원자들 사이의 결합에 관한 수학적 기술을 간단하게 해준 것을 들었다. 포플의 노벨상 수여 이유로는 양자역학에 기초해 컴퓨터 계산 방법 개발에 기여한 공로를 들었다. 그는 1970년대에 컴퓨터 계산 방법들을 통합해 가우시안(Gaussian)이라는 컴퓨터 프로그램을 만들었다. 가우시안은 나중에 전세계에서 수천 명의 과학자들이 분자들과 화학 반응의 모형을 만들거나 연구하는 데 사용하는 기본 도구가 되었다.
콘과 포플의 연구가 나오기 전까지 화학자들은 분자를 양자역학적으로 기술하기 위해서는 분자를 구성하는 모든 원자들 속에 있는 모든 전자들의 운동에 관한 정확한 정보가 필요하다고 생각했다. 그렇지만 1964년에 콘은 공간상의 어느 한 점에 존재하는 전자들의 평균수, 즉 전자 밀도를 아는 것만으로 충분하다는 것을 증명했다. 그 정보를 결정하기 위해 콘은 밀도함수이론으로 알려진 컴퓨터 계산 방법을 도입했다. 그러나 화학자들이 이 이론을 분자들에 관한 대규모 연구에 적용하기 위해서는 다년간에 걸친 추가 연구가 필요했다. 1990년대말에 이르러 이 이론은 예컨대 효소와 같은 큰 분자의 기하학적 구조를 계산한다거나 화학 반응의 경로를 지도로 작성하는 것과 같은 화학의 많은 문제를 푸는 기초로 널리 사용되게 되었다.
1960년대에 포플의 연구는 양자역학의 기본 법칙에 기초하여 분자들의 전자 구조를 분석하는 새로운 접근 방법의 발견으로 이어졌다. 포플은 이론적모형화학이라 부르는 이 접근 방법을 컴퓨터 프로그램으로 만듦으로써, 화학자들이 실험실에서 실행하기 어렵거나 불가능한 화학 반응들을 컴퓨터 모형으로 분석하는 것을 가능하게 해주었다. 예를 들어, 이 방법을 도입하게 되면서 신약을 개발할 때 어떤 분자가 체내에서 어떻게 반응할지 미리 알아 볼 수 있게 되었다. 1990년대초에 포플은 콘의 밀도함수이론을 프로그램에 포함시켜 더 복잡한 분자들의 분석을 가능하게 했다. 원래의 프로그램 가우시안 70은 다년간에 걸쳐 최신화되고 개선되었다. 미국 펜실베이니아 주 피츠버그의 가우시안사에서 판매하고 있는 상업용 버전은 가장 널리 사용되는 양자화학 프로그램 중 하나이다.
콘은 1923년 3월 9일 오스트리아 빈에서 태어났으며, 1948년에 미국 하버드대학교에서 물리학 박사학위를 받았다. 콘은 1960∼79년 미국 샌디에이고 캘리포니아대학교에 재직하면서 밀도함수이론을 개발했다. 1979년에 샌타바버라 캘리포니아대학교의 이론물리학연구소 초대 소장이 되었으며, 이후 1984∼91년 샌타바버라 캘리포니아대학교에서 교수로 재직했다. 포플은 1925년 10월 31일에 영국 서머싯 주의 버넘온시에서 태어났다. 그는 1951년에 영국 케임브리지대학교에서 수학 박사학위를 받은 후 1964년에 미국 피츠버그 소재 카네기멜런대학교의 교수가 되었으며, 1993년에는 노스웨스턴대학교의 교수가 되었다.
by http://preview.britannica.co.kr/spotlights/nobel/
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