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프랑스의 물리학자. 자기의 상전이(相轉移)를 연구하여, 이를 수식으로 규명하였다. 또한 초전도현상·액정·고분자·마이크로에멀션 등의 성질 속에서 일정한 규칙성을 찾아내고, 각종 공학 분야에서 이들을 응용할 수 있는 길을 열었다.

피에르질 드젠은 3대째 의사였던 가문에서 태어났다. 아버지는 의사였고, 어머니는 간호사였다. 하지만 드젠은 전통적으로 내려오던 가문의 직업을 따르지 않고 물리학자가 되었으며 그의 아들도 물리학자가 되었다. 1932년 19월 24일 파리에서 태어난 그는 5학년이 되기 전까지 홈스쿨링을 했다. 그의 어머니는 "선박위의 세 남자"와 같은 칼 제롬의 작품을 그에게 읽어주며 영어 등 많은 것을 직접 가르쳤다. 드젠은 전쟁이 발발하던 어린 시절에 많은 시간을 산에서 보내야 했다. 이탈리아에 정복당한 그 지역은 원칙적으로 국한되었지만 자유주의 운동을 위한 유대인 커뮤니티가 있었다. 초대된 외부 참석자를 제외하고 매일 오후 마을의 한 장소에 모였는데, 이탈리아의 항복 이 후 독일이 지배하게 되자 유대인들은 산에있던 오두막에서 도피하여 춥고 굶주린 생활을 하게된다. 아버지는 심장마비로 3년 전 별세하고, 어머니는 도망쳐 드젠은 12살의 나이로 홀로 바르셀로나에 남겨졌다. 집에서 잠을 자고 아침저녁으로 독일군이 점령한 학교에서 식사를 해결했다. 어느 날 그는 독일 감시군에 의해 학교 안으로 몰래 들어가는 것을 들켜 끌려가 피에르를 벽으로 밀어 내며 총을 겨누기도 했다고 한다.

1945년 파리로 돌아왔을 때 라틴어와 그리스어로 배우던 인문학 공부를 가장 좋아했고 훌륭한 고등학교 선생님 클라우드 버나드(Claude Bernard)를 만나 과학을 공부하기로 한다. 1949년 생물학 물리학 화학을 복합적으로 가르치던 프랑스 국립 사범학교 학교에 입학시험을 본다. 더욱이 NSE(Normal Experimental Sciences)는 생물학 선생에게 생물학 연구소에 인턴십을 할 수 있는 기회를 주어 그곳에서 훌륭한 아이디어를 깊이 연구 할 수 있도록 최선을 다했다. 바니울스에 있는 해양 생물학 연구소에서 무엇에 관심을 갖고 있는지 발견하였고, 내륙지역에 있는 알베레스(Alberes) 산의 해저 동물 바닥을 관찰 할 수 있었다. 동물이나 식물뿐만 아니라 그가 관찰한 많은 것을 기록하는 법을 배웠고 이것은 훌륭한 훈련이 되었다.

1914년 유태인 대학살에 대한 공포로 수많은 차질이 빚어졌는데, 프랑스 많은 물리학자들이 죽거나 추방당하여 전쟁 이후에 프랑스에서 물리학을 배우기 어려웠다. 이에 세실 드 윗(Cecile de Witt)은 학생들과 신입 연구원들이 새로운 물리학을 배우는 것에 대한 중요성을 깨닫고 대학 기부금과 자선금을 통한 자금을 모아 썸머 스쿨을 세웠고 피에르 드젠은 그곳에서 1951년 물리학 수업을 듣게 된다.

에콜 노르만에 머무르는 동안 3명이 그에게 깊은 영향을 주었다. 첫 번째는 천체 물리학에 관심이 많았던 이브 로카드(Yves Rocard)인데, 유머러스하고, 호기심이 넘처 집안에 활력을 불어 넣어 주었다. 그는 독일군의 로켓 건설을 영어로 알리거나 적극적으로 참여하였다. 두 번째 인물은 알프레드 카스틀레르로 간단하고 깔끔한 가르침을 주었던 인물이자 1966년에 노벨상으로 각인 되어진 인물이기도 하다. 마지막으로는 피에르 에이그레인(Pierre Aigrain)은 이전에 해양 간부 후보생 이였고 2차 세계대전 때 미국으로 건너갔다 프랑스로 돌아와 반도체 학교를 설립한 인물이다.

1958년 캘리포니아 버클리 대학교로 옮겨 높은 수준의 과학을 배우며 고효율을 입증함과 동시에 여유로운 시간을 보냈다. 그러나 버클리에 머무른지 9개월째 되는 때, 알제리와의 전쟁기간동안 군복무로 인해 폴아스로 다시 돌아와야만 했다. 처음에는 독일의 잠수 기지를 맡았고, 첫 번째 핵 실험당시 기초적 연구를 하러 파리로 돌아오기 이전에 사하라에 파견을 가기도 했다. 분명 가족과 3명의 아이의 가장과 열등한 선원이자 사관후보생의 자리를 유지하는 것은 어려운 일이었지만 불평하지 않았다. 틈이 날 때마다 다양한 주제를 연구 할 수 있기 때문에 결코 무익한 시간만은 아니였기 때문이다.

1961년 파리대학교 고체학 물리학 교수로 일하며, 이론적 연구에 몰입하였다. 1971년 콜레주드프랑스 교수가 되었고, 1976년부터 2002년까지 드젠은 파리 물리화학학교 교장이 된다. 영구자석에 열을 가하면 그 구성원자의 질서가 파괴되어 자석으로서의 성질이 바뀌는 현상, 즉 자기의 상전이(相轉移)를 연구하여 이를 수식으로 규명하였다. 또한 계속된 상전이 연구를 통하여, 1960년대 당시로서는 매우 복잡한 현상으로 알려진 초전도현상·액정·고분자·마이크로에멀션 등의 성질 속에서 일정한 규칙성을 찾아내고, 각종 공학분야에서 이들을 응용할 수 있는 길을 열었다. 1991년 액정 상전이 연구가 인정되어 노벨물리학상을 받았다. 수상 이후 피에르 피에르질 드젠은 과학, 혁신 그리고 상식에 관해 고등학교 학생들에게 나누길 원하여 1992년부터 1994년 까지 200곳의 고등학교를 방문하였고, 이 이야기는 요약되어 책으로 출판되었다.

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.

올해의 노벨 물리학상은 액정과 폴리머에 대한 연구로 콜레주 드 프랑스의 피에르질 드 젠 교수에게 수여되겠습니다. 드 젠 교수는 단순한 시스템을 위해 개발된 수학적 모델이 매우 복잡한 시스템에 적용될 수 있음을 보였습니다. 드 젠 교수는 또한 겉보기에는 누구도 관련이 있을 것이라고 예상하지 않았던 물리학의 분야들이 서로 밀접하게 연관되어 있음을 밝혔습니다.

액정과 폴리머는 질서와 무질서한 상태 사이의, 즉 중간에 위치하는 상태라고 할 수 있습니다. 소금과 같은 단순한 결정은 거의 완전한 질서의 예입니다. 소금 속의 원자 또는 이온은 서로에 대해 정확한 위치에 자리 잡고 있습니다. 보통의 액체는 그 반대인 완전한 무질서의 예라고 할 수 있습니다. 액체 내의 원자와 이온은 완전히 무질서한 양상으로 움직이는 것처럼 보입니다. 위의 두 예들은 질서와 무질서 개념의 극단입니다. 자연에서는 더욱 미묘한 형태의 질서가 있는데 액정이 그 예라 할 수 있습니다. 액정은 한 측면에서는 규칙적으로 잘 배열되어 있는 것처럼 보이지만 다른 측면에서는 완전히 무질서한 구조입니다. 드 젠 교수는 이런 물질의 질서를 기술하는 방식을 일반화했으며, 자성 물질 또는 초전도 물질에서 유사한 현상이 있는 것을 발견하였습니다.

우리가 현재 액정이라고 부르는 놀라운 물질은 100여 년 전 오스트리아의 식물학자인 프리드리히 라이니처가 발견했습니다. 식물을 연구한 그는 콜레스테롤과 관련된 물질이 두 개의 다른 녹는점을 가진다는 것을 발견했습니다. 이 물질은 낮은 녹는점에서 액체이며, 불투명하고 높은 녹는점에서는 완전히 투명했습니다. 비슷한 성질이 스테아린에서도 발견되었습니다. 독일의 물리학자 오토 레만은 두 녹는점 사이에서 이 물질의 성질은 액체와 결정의 성질을 모두 보이며 완전히 균일하게 존재한다는 것을 발견하고 이후 이 물질을 액정(liquid crystal)이라고 불렀습니다.

우리 모두는 디지털 시계나 계산기의 화면에 있는 액정을 이미 보았습니다. 머지않아 우리는 액정으로 만들어진 텔레비전을 볼 수 있을 것입니다. 이런 응용이 가능한 이유는 액정의 독특한 광학적 성질과 이러한 광학적 성질이 전기장에 의해 쉽게 변화될 수 있기 때문입니다.

오랫동안 액정이 빛을 예외적인 방식으로 산란시킨다는 것은 알려져 있었습니다. 그러나 초기에 이런 현상을 설명하는 이론은 모두 실패했습니다. 드 젠 교수는 액정의 분자들이 규칙적으로 배열되어 있다는 것을 특별한 방법으로 설명할 수 있음을 발견했습니다. 액정은 한 쌍의 네마틱 상으로서 강자성 물질에 비유할 수 있습니다. 강자성 물질 내의 원자들은 그 자체가 작은 자석들인데, 약간의 편차를 가지지만 거의 모두 동일한 방향으로 배열되어 있습니다. 이때 편차는 자석이 더이상 자성을 띠지 않은 것과 유사한 이른바 임계온도 근처에서 매우 특별한 패턴으로 엄격한 수학적 규칙을 따릅니다. 임계온도에서 더 이상 자성을 띠지 않는 자석은 매우 특별한 형태를 가집니다. 액정에서는 비슷한 방식으로 분자들이 정렬되어 있는데 이에 따라 액정은 놀라운 광학적 성질을 보여 줍니다.

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드 젠 교수가 활발하게 연구를 진행하고 있는 다른 중요한 연구 분야는 고분자 물리학입니다. 고분자는 많은 수의 단량체라는 작은 조각들이 서로 결합해 긴 사슬 또는 다른 구조를 만든 것입니다. 이 분자들은 수많은 방법으로 만들어질 수 있기 때문에 매우 다양한 물리적·화학적 성질을 가진 고분자를 만들 수 있습니다. 우리는 비닐백에서 자동차와 비행기의 부품까지 다양한 분야의 고분자 응용 제품을 만날 수 있습니다.

고분자 물질에서도 드 젠 교수는 자석과 초전도 물질에서 나타나는 임계현상과 유사한 현상을 발견했습니다. 예를 들면 용액 내의 고분자의 크기는 단량체 수의 특정한 거듭제곱으로 증가하는데, 이것은 자석의 임계온도 근처에서의 거동과 수학적으로 유사합니다. 이러한 유사성을 통해 다른 성질을 가진 폴리머 사이의 단순한 관계로부터 규모법칙을 유도하는 것이 가능해졌습니다. 또한 이런 방식으로 알려지지 않은 특성을 예측할 수 있습니다. 이렇게 예측된 결과는 이후 많은 경우 실험으로 확인되었습니다.

과학에서의 발전은 한 분야에서의 지식이 다른 분야로 전달되면서 얻어지는 경우가 많습니다. 단지 소수의 사람들만이 충분히 깊은 통찰력과 전체의 발전에 대한 그림을 가지고 있는데 드 젠 교수는 확실히 그런 사람들 가운데 한 명입니다.

드 젠 교수님.
교수님은 액정과 폴리머를 이해하는 데 탁월한 공로로 1991년 노벨상을 수상하시게 되었습니다. 스웨덴 왕립과학원을 대신하여 제가 가슴에서 우러난 축하를 보내게 된 것을 영광으로 생각합니다. 이제 국왕 전하로부터 노벨상을 수상하시기 바랍니다.

스웨덴 왕립과학원 잉바르 린드그렌