Jeong Hyun Han (한정현)

기본 정보

한 줄 정의

Chiral 광-물질 상호작용 연구의 중심 인력으로, Gold 팀(30편)을 통해 plasmonic chirality 제어 및 응용에 집중한 포닥 연구자.

연구 기여 흐름

2021년 입실 초기부터 chiral 나노구조의 크기 제어와 합성에 착수하여, 2022년에는 adenine oligomer 기반 키랄 금 나노입자 유도 합성으로 화학적 제어 방법론을 확립했다. 같은 시기 자기장을 이용한 plasmonic chirality 조절 및 집단 원형이색성을 통한 광학 감지 메커니즘을 규명하며 다층적 접근을 진행했다. 2023~2024년에는 변형(strain)과 결정학적 특성을 나노입자 chiroptical 응답과 연결하고, 전기용량 강화 메커니즘과 spin angular momentum 인코딩 단일광자방출기 등 물리적 성질 심화 연구로 확장했다. 2024년 리뷰 논문 게재로 분야 전반에 대한 종합적 기여를 입증했다.

Lab 내 역할

포닥 신분으로 2021~2025년 Nam Lab에 소속되어 독립적 연구 수행 및 다층적 협력을 주도했다. Gold 팀과 Peptide-bio 팀(3편), Other(1편) 간 유연한 협업 패턴을 보이며, corresponding author 역할은 수행하지 않았으나 21편의 논문에 주요 기여자로 참여했다. 이는 팀 내 선임 연구원으로서 금 나노입자 기반 chiroptical 플랫폼 개발의 실험적 중추를 담당한 것으로 평가된다.

연구 흐름 (정밀)

Jeong Hyun Han은 2021년 Nam Lab에 포닥으로 합류한 이후 2025년까지 21편의 논문에 참여하며, 키랄 플라즈모닉 나노구조의 합성·광학 특성 규명·응용 전 분야를 관통하는 실험적 중추로 기능했다. Gold 팀 30편, Peptide-bio 팀 3편, Other 1편이라는 분포는 그가 금 나노입자 기반 키랄 광학 플랫폼 개발의 핵심 실험 인력이었음을 보여주며, corresponding author 없이 21편 전체에 공저자로 참여한 이력은 독립 연구보다는 팀 내 선임 연구원으로서 다층적 협력을 주도했음을 시사한다. 홈페이지에 명시된 연구 주제 "Chiral light-matter interactions"는 그의 전체 연구 궤적과 정확히 일치하며, 2022년 Nature 논문의 집단 원형이색성(collective CD) 구현, 2023년 용량성 결합을 통한 chiroptical 응답 증폭, 2024년 Nature Materials의 spin angular momentum 인코딩 단일광자 방출기 개발 등 lab의 주요 breakthrough에 반복적으로 기여했다. 이는 그가 실험 설계·데이터 취득·구조 최적화 전반에서 팀의 기술적 백본 역할을 담당했음을 의미한다.

연구 진화: 합성 방법론에서 물리 심화·응용으로

2021년 입실 직후 한정현은 키랄 금 나노입자의 크기 제어와 원형이색성(CD) 최적화라는 기초 합성 과제에 착수했다. 2022년에는 adenine oligomer를 이용한 키랄 금 나노입자 유도 합성과 자기장을 이용한 plasmonic chirality 제어 연구에 참여하며 화학적·물리적 제어 방법론을 병행 확립했다. 같은 해 Nature 논문 "Enantioselective sensing by collective circular dichroism"(210_2022.pdf)에서는 432 helicoid III 나노입자를 400 nm 피치 2D 결정으로 조립하여 집단 공명(collective resonance, CR) 모드를 구현하고, 60° 경사 입사 조건에서 TE-TM 하이브리드 CR 여기를 통해 g-factor −0.06을 달성했다. 이 연구에서 한정현은 2D 결정 제작, 각도 분해 CD 측정, 집단 공명이 개별 구조의 국소 공명보다 분자 확률성(stochasticity)에 강건하다는 핵심 메커니즘의 실험적 입증을 담당했으며, 검출 한계를 기존 LSPR 방식 대비 수백 배 향상시키는 성과를 냈다.

2023년에는 "Capacitive Enhancements of the Chiroptical Response in Plasmonic Helicoids"(219_2023.pdf)에서 금 상층(topcoat) 전자빔 증착으로 MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조를 형성하고, CTAB 이중층이 자연적으로 유전체 나노갭을 형성함으로써 리소그래피 없이 가시광 영역에서 작동하는 키랄 MIM을 최초로 구현했다. g_Trans −0.06, g_Ref −0.02를 달성하며 용량성 결합이 자기 쌍극자(MD) 공명을 유도하고 이것이 전기 쌍극자(ED)와 보강 간섭을 일으킨다는 다극 분석 결과를 제시했다. 또한 변형(strain)과 결정학적 특성을 나노입자 chiroptical 응답과 연결하는 연구에 참여하며 구조-물리 관계 이해를 심화했다. 2024년은 한정현의 연구 스펙트럼이 가장 넓어진 해로, 총 9편의 논문에 참여했다. Nature Materials 논문 "Investigating spin angular momentum–encoded single-photon emitters"(239_2024.pdf)에서는 키랄 금 나노입자를 WSe₂ 단층 아래에 배치하여 외부 자기장 없이 원형편광 단일광자를 생성하는 플랫폼을 구현했으며, g⁽²⁾(0) 0.286 ± 0.063의 단일광자 특성과 원형편광도 0.43 ± 0.03을 실험적으로 입증했다. 같은 해 "Helicoid Grating-Coupled Surface Plasmon Resonance Sensor"(250_2024.pdf)에서는 432 helicoid III를 금 필름 위에 400 nm 피치 정사각형 배열로 전사하여 grating-coupled SPR 모드를 구현하고, SPR-CD 신호를 센싱 파라미터로 활용하여 검출 한계를 파장 이동 방식 대비 50배 향상시켰다. 이는 키랄 플라즈모닉스를 실용 바이오센싱 플랫폼으로 확장하는 중요한 응용 성과였다.

Lab 내 좌표: 실험적 backbone으로서의 위치

한정현은 Ryeong Myeong Kim(김령명)과 함께 Gold 팀의 핵심 실험 인력 트라이앵글을 형성하며, Hye-Eun Lee(이혜은)의 합성 방법론 개발, Nam Heon Cho(조남헌)의 이론 시뮬레이션과 긴밀히 협력했다. Kim과의 공저 빈도가 매우 높은 점(다수 논문에서 연속 공저)은 두 사람이 실험 설계·데이터 취득·구조 최적화에서 상호보완적 역할을 했음을 시사한다. Lee가 432 helicoid 합성 프로토콜 확립(2018년 최초 보고, 2024년 Nature Protocols 체계화)을 주도했다면, 한정현은 이를 2D 결정 조립, MIM 구조 제작, SPR 센서 집적 등 응용 플랫폼으로 확장하는 데 집중했다. Cho의 다극 분석 및 광학 시뮬레이션(COMSOL, MNPBEM 등)이 메커니즘 해석을 제공했다면, 한정현은 각도 분해 CD, 단색화 STEM-EELS, 전자 단층촬영 등 고난도 광학·전자현미경 측정을 수행하며 이론 예측을 실험적으로 검증하는 역할을 담당했다. In Han Ha(하인한)의 펩타이드 기반 합성 연구와는 3편의 Peptide-bio 팀 논문에서 협력했으며, 이는 한정현이 금속 나노입자뿐 아니라 생체분자 기반 키랄 시스템에도 유연하게 기여할 수 있음을 보여준다.

핵심 논문 3편

1. "Enantioselective sensing by collective circular dichroism" (Nature, 2022, 210_2022.pdf): 432 helicoid III 2D 결정의 집단 공명 모드를 이용한 거울상 선택적 감지. g-factor −0.06 달성, 검출 한계 수백 배 향상. 한정현은 2D 결정 제작, 각도 분해 CD 측정, 집단 공명이 분자 확률성에 강건하다는 메커니즘 실험적 입증 담당. Lab의 키랄 플라즈모닉 센싱 플랫폼 출발점.

2. "Capacitive Enhancements of the Chiroptical Response in Plasmonic Helicoids" (2023, 219_2023.pdf): 전자빔 증착 금 상층 + CTAB 유전체 갭으로 가시광 MIM 구조 최초 구현. g_Trans −0.06, g_Ref −0.02. 용량성 결합이 MD 공명 유도 → ED와 보강 간섭이라는 물리 메커니즘 규명. 리소그래피 없이 가시광 키랄 MIM 달성한 방법론적 breakthrough.

3. "Investigating spin angular momentum–encoded single-photon emitters" (Nature Materials, 2024, 239_2024.pdf): 키랄 금 나노입자 + WSe₂ 단층 하이브리드로 외부 자기장 없이 원형편광 단일광자 생성. g⁽²⁾(0) 0.286, 원형편광도 0.43. 키랄 플라즈모닉스를 양자광학 플랫폼으로 확장한 lab의 대표 성과.

핵심 협력자 및 외부 그룹

Lab 내부에서는 Ryeong Myeong Kim(실험 파트너), Hye-Eun Lee(합성 방법론), Nam Heon Cho(이론 시뮬레이션), Seungwoo Lee(corresponding, 광학 이론)와 밀접히 협력했다. 외부 협력으로는 단일광자 방출기 연구(239_2024.pdf)에서 Hong-Gyu Park(corresponding, 포스텍 양자 나노광학), 차량용 VLC 시스템(264_2025.pdf)에서 Young-Chai Ko(KAIST 무선통신), 단색화 EELS 연구(271_2025.pdf)에서 Miyoung Kim(corresponding, 서울대 재료공학, TEM 전문가)와 협력했다. 특히 Kim과의 협력은 키랄 나노입자의 3D 플라즈몬 필드 분포를 단색화 STEM-EELS + 전자 단층촬영으로 실험적으로 규명하는 독창적 성과를 냈다.

향후 예측

한정현은 2025년 현재 Nam Lab 소속 포닥으로 활동 중이며, 최근 논문 이력(2024년 9편, 2025년 1편)을 고려할 때 다음 단계 연구가 진행 중일 것으로 추정된다. 첫째, 키랄 플라즈모닉 센서의 실용화를 위한 대면적 제조 및 다중화 연구가 예상된다. 250_2024.pdf의 SPR-CD 센서가 2 cm × 3 cm 면적에서 구현되었으나, 상용화를 위해서는 재현성·안정성·대량 생산 공정 확립이 필요하며, 한정현의 2D 결정 조립 및 전사 기술 expertise가 핵심 역할을 할 것이다. 둘째, 양자 광학 응용 확장이 유력하다. 239_2024.pdf의 단일광자 방출기 연구는 원형편광도 0.43을 달성했으나, 양자통신·암호화 응용을 위해서는 0.9 이상의 편광도와 단일광자 순도 향상이 필요하다. 키랄 나노입자와 2D 반도체의 결합 구조 최적화, 다양한 2D 재료(MoS₂, hBN 등)로의 확장 연구가 예상되며, 이는 Hong-Gyu Park 그룹과의 지속적 협력으로 진행될 가능성이 높다. 셋째, 키랄 플라즈모닉스의 물리 심화 연구가 계속될 것으로 보인다. 271_2025.pdf의 단색화 EELS 연구는 비평면 유전체 환경에서의 플라즈몬 모드 분리를 실험적으로 규명했는데, 이를 키랄 나노입자-유전체 나노와이어 하이브리드로 확장하면 새로운 키랄 플라즈몬 모드 발견 및 제어가 가능할 것이다. 마지막으로, 한정현의 21편 참여·0회 corresponding 이력을 고려할 때, 향후 1-2년 내 독립 연구자로의 전환이 예상되며, 첫 corresponding author 논문은 키랄 플라즈모닉 센서의 실용화 또는 양자 광학 응용 breakthrough로 나타날 가능성이 높다.

참여 논문

총 21편

세미나·미팅 발표 이력 (raw data/seminars/)