기존의 방법으로 볼 수 없었던 대상을 볼 수 있게 만드는 이미징 기술의 개발은 단순한 과학적 성과를 뛰어넘어 인류의 삶을 변화시켜 왔다. 망원경 기술이 천문학과 해양학, 지리학에 대변혁을 가져왔고 광학현미경에 의해 미생물학과 의학에 커다란 진보가 있었던 것처럼 전자현미경기술 또한 물리, 화학, 생물, 의학, 기계·소재·화학·전자공학 등 다양한 현대 과학기술분야에 광범위한 영향을 끼쳤다. 다양한 전자현미경 기술이 지속적으로 발전하고 있지만, 그중에서도 투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM) 분야는 최근 몇 년간 수차보정기술의 발달과 새로운 전자검출기 기술의 등장, 고급화된 이미지 분석법 및 알고리즘 개발에 힘입어 눈부신 발전을 이루었다. 본 특집호에서는 최근 특별히 각광받는 분야이고 앞으도로 학계 및 산업계에 더욱 큰 영향을 주는 기술로 발전할 것이 예상되는 3차원 원자분해능 전자토모그래피 기술, 2차원 물질 TEM 이미징 기술, 실시간/실환경(in situ/operando) 투과전자현미경 기술, 산화물 이미징 및 4차원 주사투과전자현미경(4D-STEM) 기술을 중점적으로 다루었다. 최첨단 연구의 최전선에서 정상급 경쟁력으로 해당 기술들을 개발하고 계시는 국내 투과전자현미경 전문가분들께서 흔쾌히 시간 내어 특집 원고를 집필해 주셨다. 바쁜 일정에도 기일에 맞추어 원고를 전달해 주신 연세대 김관표 교수님, 서강대 유효빈 교수님, 서울대 장소연 교수님께 다시 한번 감사를 드리며, 이번 특집호에 교수님들의 옥고를 한데 모을 수 있었음을 진심으로 영광스럽게 생각한다.

“보는 것이 믿는 것이다”라는 격언처럼 기존에는 볼 수 없었던 원자수준의 구조를 직접적으로 보여주는 투과전자현미경 기술은 응집물리분야의 많은 미해결 문제들에 직접적인 힌트를 제공하였다. 앞으로도 뛰어난 과학자들, 공학자들에 의해 새로운 아이디어와 노력이 꾸준히 추가적으로 접목되어 지금은 상상조차 하기 힘든 미시세계까지 투과전자현미경을 통해 관찰할 수 있으리라 확신하며, 물질들에서 발현되는 흥미로운 물리현상들을 더욱 깊고 자세하게 이해할 수 있게 되기를 기대한다.

[객원 책임편집위원 한국과학기술원 물리학과 양용수 (yongsoo.yang@kaist.ac.kr)]