고등과학원

고등과학원의 역대 원장은 수학, 물리학, 계산과학 분야의 저명한 석학들이 맡아 왔다. 초대 원장은 1997년부터 2004년까지 재임한 김정욱 물리학자이다. 이후 김만원(물리학, 2004~2007), 명효철(수학, 2007~2010), 김두철(계산과학, 2010~2013)이 이어졌다.

2013년부터는 금종해(수학, 2013~2016), 이용희(물리학, 2016~2019), 최재경(수학, 2020~2024)이 원장직을 수행했다. 2024년부터는 노태원 물리학자가 현 원장으로 재임 중이다. 이들의 리더십 아래 고등과학원은 국내 기초과학 연구의 구심체 역할을 지속해오고 있다.

고등과학원의 수학부는 기관 설립 초기인 1996년부터 존재한 핵심 학부 중 하나이다. 순수수학 및 응용수학 분야의 세계적 수준의 이론 연구를 수행하는 것을 목표로 한다. 주요 연구 분야로는 대수학, 정수론, 기하학, 위상수학, 대역해석학, 거울대칭, 편미분방정식 등이 포함된다.

수학부는 국제적으로 저명한 석학들을 석학교수로 초빙하여 연구 역량을 강화하고 있다. 1994년 필즈상 수상자인 예핌 젤마노프 석학교수, 2022년 한국계 수학자 최초로 필즈상을 수상한 허준이 석학교수가 대표적이다. 또한 페르마의 마지막 정리와 관련된 대수기하학 난제를 해결한 김민형 석학교수와 랭글랜즈 프로그램의 권위자인 신석우 석학교수도 재직 중이다.

이러한 연구 환경은 탁월한 성과로 이어지고 있다. 세계수학자대회에 초청 강연자로 나선 한국인 수학자의 상당수가 고등과학원 수학부와 연관되어 있으며, 연구 논문의 평균 영향력 지표도 세계 최상위 대학 수준에 육박한다. 수학부는 자유로운 연구 분위기 속에서 젊은 연구자들을 양성하고 수학의 근본적인 난제들을 해결하는 데 주력하고 있다.

물리학부는 고등과학원의 세 학부 중 하나로, 이론물리 분야의 연구를 수행한다. 주요 연구 분야로는 초끈 이론과 장이론, 입자물리, 통계물리, 응집물질물리, 천체물리 및 우주론 등이 있다. 이 학부는 순수 이론 연구에 집중할 수 있는 환경을 제공하며, 국내외 저명한 연구자들을 유치하고 배출하는 데 기여해 왔다.

역사적으로 저명한 석학들이 재직했으며, 2016년 노벨물리학상을 수상한 마이클 코스털리츠 석학교수가 대표적이다. 또한 우주론 분야의 권위자이자 2015년 막스플랑크 메달 수상자인 뱌체슬라프 무카노프 석학교수도 재직한 바 있다. 이러한 세계적 수준의 연구자 유치는 학부의 연구 역량과 국제적 위상을 높이는 데 중요한 역할을 했다.

물리학부는 연구 성과 측면에서도 두드러진데, 2006년부터 3년간 발표된 논문의 평균 임팩트 팩터가 4.36으로, 영국 케임브리지 대학교 물리학부의 수치보다 높게 나타난 바 있다. 이는 학부의 연구가 국제적으로 높은 영향력을 발휘하고 있음을 보여준다. 현재 원장인 노태원 박사도 물리학 분야의 연구자이다.

계산과학부는 한국과학기술원 부설 고등과학원을 구성하는 세 학부 중 하나로, 2003년 계산과학프로그램이 정식 학부로 승격되며 설립되었다. 이 학부는 이론적 접근과 계산과학적 방법론을 결합하여 다양한 기초과학 분야의 복잡한 문제를 탐구하는 것을 목표로 한다. 수학부와 물리학부가 각각 순수 수학과 이론 물리학에 집중하는 반면, 계산과학부는 이들 분야와의 경계를 넘나드는 학제간 연구를 중시한다.

주요 연구 분야는 이론계산물리학, 이론계산재료과학, 조합론, 생물정보학, 이론계산생물물리학, 그리고 양자정보과학 등을 포괄한다. 이러한 연구는 슈퍼컴퓨터를 활용한 대규모 수치해석과 이론 모델링을 통해 자연 현상의 근본 원리를 규명하고, 새로운 계산 알고리즘을 개발하는 데 기여한다. 학부의 설립은 순수 이론 연구와 더불어 현대 과학에서 점차 중요성이 커지는 계산적 도구와 방법론에 대한 체계적인 연구 기반을 마련했다는 점에서 의미가 있다.

계산과학부는 고등과학원의 다른 학부 및 거대수치계산연구센터와 긴밀히 협력하며, 국내외 대학 및 연구소와의 활발한 공동 연구와 학술 교류를 진행한다. 이를 통해 복잡계, 양자 물질, 생명 현상의 모델링 등 첨단 과학 문제에 대한 심도 있는 연구 성과를 도출하고 있다. 고등과학원의 초대 원장을 역임한 김정욱 박사에 이어, 2010년부터 2013년까지는 계산과학부 소속 김두철 박사가 원장 직무를 수행하기도 했다.

고등과학원은 세 개의 학부 외에도 특정 연구 분야를 심화하거나 학제간 협력을 촉진하기 위한 여러 센터와 프로그램을 운영한다. 이들은 학부의 연구 활동을 보완하며, 국내외 연구자들과의 활발한 교류와 협력의 장을 제공하는 것이 주요 목적이다.

주요 섹터로는 학술 교류와 교육 기부를 담당하는 오픈 KIAS 센터(Open KIAS Center), 고성능 컴퓨팅 자원을 제공하는 거대수치계산연구센터, 수학의 난제를 집중 연구하는 수학난제연구센터 등이 있다. 특히 양자우주센터는 양자물리학, 응집물질물리, 양자정보과학 등 물질과 우주의 근본 원리를 탐구하는 연구를 수행한다. 또한 인공지능의 기초 과학적 이해를 추구하는 AI 기초과학센터는 신경망의 구조와 원리에 대한 이론 연구를 진행한다.

이들 센터는 고정된 조직이라기보다 유연한 연구 프로그램의 형태로 운영되기도 하며, 세계적인 석학을 초빙하여 장기간 체류하며 연구할 수 있는 펠로우십 프로그램 등을 통해 국제적인 연구 네트워크의 허브 역할을 한다. 이를 통해 고등과학원은 순수 이론 과학 연구에 전념하는 개별 연구자들의 활동을 지원하면서도, 특정 주제에 대한 집중적이고 협력적인 연구 생태계를 조성한다.