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기초과학(基礎科學)이 문제다

힘내라 대한민국2- 이지성(본지 고문)
먼저 우리나라 기초과학의 현주소를 세계 선진국의 노벨과학상 수상실적을 통해 알아 보고, 국가연구개발 예산과 실제 운용실태, 대학 및 연구현장에서 연구하는 과학자들을 통해 살펴 보자.

무엇이 문제인지를 밝혀 기초과학의 발전을 위한 우리의 정책과 미래 과학인재 양성을 위한 교육환경을 살펴서 기초과학 선진국으로 갈 방향을 제시하고자 한다.

국가의 기초과학수준은 그 나라의 노벨과학상 수상자로 가늠할 수 있다. 노벨상은 스웨덴 사람인 알프레드 노벨의 유언에 따라 1901년 물리학, 화학, 생리학, 의학, 문학, 평화상을 제정하여 수여하다가 후에 경제학이 추가 되었다.

노벨상의 수상기준은 인류복지에 크게 공헌한 사람으로, 실험적으로 검증할 수 있는 학문 연구 성과가 있어야 한다.

지금까지 국가별 노벨과학상 수상자 수는 미국 267명, 영국 88명, 독일 70명, 프랑스 34명, 일본 23명, 스웨덴 17명, 스위스 17명 등으로 유럽 중심 국가들이 대부분 차지하였고 기타 국가로서 우리와 환경이 비슷한 일본이 포함되어 있음은 우리에게 시사 하는 바가 크다 하겠다. 

3년전 국제과학기술평가원에서 실시한 세계 주요국가 과학기술 혁신평가에서 한국은 세계과학기술 순위가 과학기술 혁신지수 12531점으로 영국, 프랑스, 스웨덴을 제치고 미국, 스위스, 일본,  독일 다음으로 세계 5위를 차지한 바 있다. 

그러나 노벨과학상은 단 한사람도 받은 바가 없다. 이는 단적으로 응용기술은 세계 상위권이나 기초과학 분야는 갈 길이 멀다는 것을 말해 준다.

안타깝게도 우리 나라는 노벨과학상은 아직 받지 못 했으나 최근 들어 세계적인 수준의 연구 성과를 보여주는 과학자들이  많이 배출되고 있고 점차 늘어나는 추세이기 때문에 향후 몇 년 내에는 노벨과학상 수상자 소식도 기대된다.

기초과학은 우리가 추구하는 과학발전의 뿌리다.

기초과학이란 자연에서 일어나는 모든 현상을 이해하고 규명하며 예측하려는 가장 기본적인 학문으로 공학이나 응용과학 분야의 밑바탕이 되는 분야이며 우리 실생활과 연결되어 생활을 윤택하게 한다.

선진국들은 오래 전부터 앞 다투어 대규모 국가 기초과학연구원을 설립하고 있다. 우리도 기초과학연구원(Institute for Basic Science)을 2011년에 설립하였으나, 여기저기에서 셋방살이하며 흩어져 있다가 2018년 4월에 대전에 둥지를 틀고 본격적인 활동에 들어간 상태다. 다른 선진국에 비해서는 너무 늦고 미비한 상태다.

현재 한국은 세계경제규모 12위 국가로 GDP 대비 연구개발비가 높은 투자국으로 분류되어 있다. 2018년도 민간 연구개발비가 40조원이 넘고, 정부기관및 투자기관 연구개발비도 20조원이 넘는 걸로 나타났다.

허나 대부분이 응용과학분야를 위한 투자이고 순수기초과학분야를 위한 투자는 극히 적은 것으로 알려져 있다. 물론 대학이나 국가연구기관, 민간연구소에서 기초과학과 응용과학을 위한 투자를 구분하기는 애매한 경우가 많은 것도 사실이나, 오랜 연구기간을 필요로 하는 기초과학연구 투자에 는 인색한 것도 사실이다.

연구 현장에 있는 과학자들의 기초과학 연구투자에 대한 공통된 견해는 ‘한국에서 기초과학 연구비는 있지만 창의성은 없다’는 것이다.

예를 들어 국가 기초연구 지원시스템 연구관리 전문기관인 한국연구재단(NRF)에서 2019년도 집행 연구과제 예산을 보면, 기획연구과제, 속칭 하청연구과제 예산이 19조 천억으로 전체에 94.2%이고, 자유공모연구과제 예산이 불과 1조 천억으로 5.8% 밖에 안 된다는 것이다. 민간 연구기관 개발비 40조도 대부분이 주제가 정해진 기획연구과제가 대부분 이라는 것이다.

정해진 주제에 따라 하청 연구를 하면 창의성과 독창성이 결여되어 선구자가 되기 어렵다.
반면에 자유공모연구과제는 자유로운 주제로 연구자 주도의 개방형 연구 프로그램에 의해 창의성 연구 환경이 확보된다. 기초과학분야연구는 자유공모연구과제가 되어야 추종자가 아닌 선구자적 연구가 가능하다.

위에서 말한 바와 같이 연구개발 투자가 대부분 주제가 정해진 기획연구과제로 이루어지는 한 ‘연구비는 있지만 창의성은 없다’ ‘선구자가 아닌 추종자일 뿐이다’ 라는 연구 현장의 과학자들의 하소연이 나올수밖에 없다.

이는 창의적이고 독창적인 기초과학을 발전시키는데 한계를 보여 주는 것이다.
과학자들이 평생을 걸 만한 연구주제로 장기간 연구비 걱정없이 연구에 몰두 할 수 있을 때 비로소 세계적인 연구 결과를 성취할 수 있을 것이다. 세계적인 연구결과 성과를 통해 막대한 경제적 파급 효과와 기초과학 강국도 이룩해낼 수 있다.

AIDS를 치료할 수 있는 단백질을 발견해 Science지에 논문을 발표한 KAIST 생명과학부 송지준 교수가 박사 학위취득시 지도교수의 만류에도 모국에서 계속 연구하려고, KAIST에 둥지를 틀었었다.

그러나 국내 연구 여건이 어려워지자 다시 외국으로 떠나는 것을 고려하고 있다는 보도를 보고 과학자들 위한 정책이 시급함을 느낀다.

정부도 이런 추세를 알아, 내년도 연구개발 예산 중 자유공모연구과제 비율을  5.8%에서 6.5%로 증액할 것이라니 다행이라 생각한다.

메드존슨 전노벨상 심사위원장에 의하면 노벨과학상 수상자들의 공통점은 자신의 연구분야에서 호기심과 열정을 갖고 지치지 않는 것과 다양한 분야의 다양한 경험을 하는 조기교육을 받았다는 것이다.

미국은 과학 교육은 격식에 얽매이지 않고, 아이들이 연구에 대한 호기심을 잃지 않도록 하며, 공동연구를 통한 협업정신을 배우게 하는 것이다.

또한 요즈음 기초과학 강국으로 발 돋음하는 이스라엘은 아이들의 과학적인 지식과 감성 그리고 인성을 동시에 키워주는 조기교육을 시켜 효과를 보고 있다 한다.

앞에서 거론한 세계적인 수준의 연구 성과를 보여주어 향후 몇 년 내에 노벨과학상 수상 소식을 전해 줄 가능성이 높은 국내 과학자 몇 분을 소개 하고자 한다.

제올라이트연구로 시작해서 기능성 메조 다공성 탄소물질연구 세계적 권위자인 KAIST 화학과 유룡 교수, 양자컴퓨터연구의 대가인 서울시립대학 안도열 교수, 세계뇌공학의 대부이고 CT(컴퓨터단층촬영기), MRI(자기공명단층촬영기)의 공동개발자이고 PET(양전자방출단층촬영기)세계 최초 개발자인 가천대학교 뇌과학연구소 조장희 박사, 마이크로 RNA 연구로 세계적 권위자인 서울대 생명과학부 김빛내리 교수, 탄소나노튜브 연구의 세계적인 권위자인 하버드대 물리학과 김필립 교수 등이 있다.

전문가들의 평가에 의하면 이들은 지금 노벨과학상을 받는다 해도 전혀 손색이 없는 과학자들이라는 것이 중평이다.

이들 외에도 많은 과학자들의 연구실력은 노벨과학상 수준에 근접해 있다고 한다.
기초과학분야 연구는 장기간 연구기간과 전폭적인 국가적 투자가 이루어져야 가능하다.

이를 통해 기초과학의 훌륭한 연구성과가 나타날 수 있다. 선진국 기술을 취득하는 추종자로서의 기초과학 연구개발이 아니라, 선진국을 이끌어 가는 창조적이고 독창적인 기초과학 연구로서의 인식으로 전환해야 한다.

이를 국가의 첨단산업기술 개발에도 적용하여 세계의 과학기술의 최정상국가로 나아가는 대한민국으로 우뚝 세워야 한다.

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