이화여자대학교 물리학과를 졸업하고, 서울대학교 물리천문학부에서 ‘빛과 물질의 상호 작용’에 관한 연구로 박사 학위를 받았다. 미국 로스앨러모스 국립연구소 연구원을 거쳐, 현재 한국과학기술연구원(KIST) 책임 연구원 및 고려대학교 융합대학원 교수로 재직 중이다. 주요 연구 주제는 테라헤르츠 광학과 나노 과학이다.

전 세계 미술관을 누비고 수많은 명화를 만나며 르네상스 이후 ‘물리학’으로부터 영감을 받은 화가들이라는 주제로 쓴 『미술관에 간 물리학자』가 2020년 과학창의재단 우수과학도서 및 세종도서로 선정된 바 있다. 이후 전통 회화 기법을 벗어난 인상주의 화가들의 등장과 현대물리학 발전의 기폭제가 모두 ‘빛’이었다는 사실에 주목해, 과학에서의 빛과 미술에서의 빛을 함께 탐구해 나가는 『빛이 매혹이 될때』를 펴냈다.

수림문화재단과 한국과학기술연구원이 공동으로 주최하고, 최신 과학 연구 성과를 작가들과 함께 예술 작품으로 전달하는 기획 전시 의 <사용된 미래展, 2019>, <재난 감각展, 2020>, <데이터 정원展, 2022>에 참여했다. 여러 대학과 연구소 등에서 ‘과학과 예술의 융합’을 주제로 강연을 하고 있다.