기초과학연구원 연구단장이며 포스텍 물리학과 교수. 일본 토호쿠대에서 고체물리학으로 박사학위를 받았고, 동경대, 연세대, 그리고 포스텍에서 교수로 재직하였다. 일차원 및 이차원물질을 원자분해능의 현미경과 전자분광으로 연구. 동경대 교수시절 원자선이라고 불리우는 일차원 물질계에서 발생하는 새로운 상전이를 발견하였고, 이 연구를 20년 이상 지속하여, 2015년 상전이 이후에 생성되는 새로운 솔리톤들을 발견하였다. 이러한 공적으로 한국과학상, 인촌상, 경암상을 수상하였다. 지난 10년간은 솔리톤이 가지는 에너지 손실없는 정보전달의 가능성에 주목하여, 에너지손실이 없는 다중 정보처리 기술의 새로운 개념인 솔리토닉스를 창안하고 미래형 전자소자의 기초연구에 주력하고 있다. 과학기술정책에 대한 깊은 관심을 바탕으로, 다양한 신문기고활동을 하며 기초연구의 확대와 연구자중심의 연구정책혁신을 기본으로 하는 문재인정부의 과학기술정책의 기초를 만들었고 동 정부의 대통령자문 국가과학기술자문회의를 이끌었다.
실리콘 기반의 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor 상보형 금속 산화 반도체)트랜지스터 소자를 중심으로 형성된 반도체 산업은 AI가 요구하는 대규모 연산을 저전력으로 빠르게 처리하지 못한다는 한계를 보이고 있다. 더욱이 고성능소자의 전력소모는 더욱 늘어나고 있으며, 지금까지와 같이 트랜지스터의 크기를 줄이는 기술도 앞으로는 본질적으로 불가능한 상황이다. 이러한 실리콘 기반의 소자를 대체할 수 있는 소자에는 무엇이 있으며 어떤 조건이 요구되면 과연 포스트 실리콘 시대는 곧 도래할 수 있을 것인가? 본 강연은 물리학을 기반으로 한 완전히 새로운 소자기술 혁명의 가능성을 검토한다.