우리 과학문화 현황 및 개선방향우리 과학문화 현황 및 개선방향

(( 한국연구재단 정책세미나한국연구재단 정책세미나 ))

2014.08.11 2014.08.11

전승준

고려대 화학과

서구 과학

- 시작 : 그리스의 자연철학자 (philosopher: 지혜를 사랑하는 사람 ) 자연의 근본에 대한 자유스러운 상상과 자유스러운 토론

- 서구근대과학 : 코페르니쿠스 이후 그리스 자연철학자의 후예 , 그러나 자연의 근본을 추구하기보다는 어떻게 작동하는가를 탐구

Why How - 과학자 (Scientist)

Model Maker(Equation) or Detective(Story Teller from Evidences)

뉴턴의 만유인력

다윈의 진화론

Evolution :Natural Selection

 Galápagos – finch group

서구 과학 과 기술 접목

- 과학과 기술은 19 세기 후반 까지도 거의 별개

과학의 모형 패턴의 발견 거의 항상 재현

순수과학자 응용과학자 ( 기초과학 ) ( 공학 , 기술자 )

과학자 : 지혜를 사랑하는 사람

동양 ( 동아시아 ) 의 과학기술

우수한 기술 : 4 대 발명품 ( 나침반 , 인쇄술 , 종이 , 화약 - 중국 )

실용적 태도 : 종교 ( 유교 , 도교 등 ) 조차도 생활의 지혜

“ 중국은 실용과학은 있었지만 서구의 순수과학과 같은 과학은 없었음” (Joseph Needham, Science and Civilization in China)

서양인은 사물을 개별적이고 분석적 , 동양인은 사물들의 관계에 중점(Richard Nisbett, The Geography of Thought)

“ 근본원리는 서구식 분석방법으로는 표현할 수 없을 만큼 복잡하거나 없다고 생각”

따라서 동양에서 실용적 기술은 trial and error 로 상당히 발전 과학자는 거의 없었고 기술자들만 있었음

국내 과학기술 발전 변천과 과제

- 60,70 년대 : 국가과학기술 정책시작 , 출연연 중심 , 국가가 기술 공급 연구개발 시작

- 80,90 년대 : 민간 연구개발 투자 시작 , 대학 연구능력 향상 선진국 따라 잡기

- 2000 년대 : 선진국 도약을 위한 노력 , 창조적 연구개발과 산업화 필요 목표를 자체적으로 정해야 함에 따른 혼란 .

2010 년대 현재 상황 : 외형은 선진국수준 , 그러나 내실없는 중진국형 정부의 단기적 성과 요구 - 응용개발 중점적 지원 산학연의 소통부재 및 오히려 경쟁 관계 – 상대의 잘못만 지적

국내 과학기술 현황

- 빠른 결과를 내는” catch-up” 전략 기초연구의 산업화 : 첫 제품 평균 6 년이상 , 성공 15 년정도 . (Mansfield, Res Pol, 91,98)

-목적성과 실용성 : 응용개발 중심

-열심히 하면 된다 : 월화수목금금금 ( 황우석 )

-양적투입 /양적결과 : GDP 대비 정부투자비율 세계 1 위

국내 과학기술 현황

구분 07 년 08 년 09 년 10 년 11 년

논문

우리나라 SCI 논문수

2 만

7,407

3 만

5,624

3 만

8,647

3 만

9,843

4 만

4,718

세계 순위 12 11 11 11 11

피인용지수

(5 년 주기 )

피인용지수 3.11 3.29 3.48 3.57 3.77

세계 순위 31 30 30 30 30

안화용 , 배은미 , 「거시적 . 미시적 관점에서의 기초연구 (R&D) 의 과거 , 현재 , 미래」 , 《 NRF Issue Paper 》 2013-03 호 , ( 한국연구재단 , 2013) 5 쪽 .

2010 기술수지 : 수입액이 수출액의 3 배 OECD 20 개국중 19 위

정재승 , 「우리나라의 기술무역수지 적자개선에 관한 연구」 , 《통상정보연구 》 제 14 권 2 호 , ( 한국통상정보학회 , 2012)

과학기술정책 패러다임의 대전환 필요

노벨상급 기초연구 ( 과학 ) + 선도적 원천 기술개발 ( 공학 )

국내 과학기술 현황

각 주체들이 상호불신

학계 : 열심히 연구 , 지원의 편중불만 ( 부익부 빈익빈 )

산업계 : 우리만 성과 , 학계와 정부 불신

정부 : 지원충분 /성과부진 , 세부적인 면까지 간섭

“… 우선 유망 기술분야 중 발전 가능한 연구과제를 선별해 융합연구단으로 발전시켜 나가고 올해 5 개 내외의 융합 클러스터를 선정 · 운영할 계획이다 .선정 융합연구단은 100 억원 규모의 전폭적인 지원으로 실질적인 융합의 선두 주체가 될 수 있도록 육성한다 . 올해 2~4 개 연구단 출범을 시작으로 년까지 20 개 내외로 확대해 출연연 융합연구의 패러다임 변화를 이끌어 내겠다는 전략이다 . …” ( /07/30 대덕넷 )

순수과학 ( 자 ) 과 응용과학 ( 자 )

순수과학 응용과학 ( 공학 , 기술 )

가치와 목적 자연이해 , 근본원리추구 효용 , 실용성

대상 자연 인공

동기 지적 호기심 유용성

과정 가설 연역적 검증 가설 응용 실현

순수과학자 응용과학자 ( 공학기술자 )

연구결과발표 학술잡지 , 서적 기술적 지식 보호 , 특허

인정 동료 과학자 대중의 사용

어떤 과학을 해야 하는가 ?

기초과학 : Goal 이 불분명한 연구 ( 하고자 하는 연구를 해야 함 ) - 무슨 주제 연구를 하지 말아야 하는가 ? 이미 연구가 상당히 진행된 경우는 큰 의미가 없음

Roadmap X 누가 주제선정 : 과학자

응용 및 개발연구 : Goal 을 명확히 알면서 하는 연구 ( 시키는 연구해야 함 )-무슨 주제연구를 해야 할까 ? ( 기초연구 결과 + 할 수 있는 능력 ) + 최종 목적의 유용성

Roadmap O 누가 주제선정 : 정부 /기업가 (+과학기술자 )기초과학 연구주제 선정에서 중요한 점무엇을 해야 할 것인가가 아니라 무엇을 하지 말아야 하는가

과학기술의 연구 주제 선정

무엇을 하지 말아야 할 것인가 ?

노벨과학상 수상의 사전지표 : 징후적 지시자

- 울프상 : 물리학 , 화학 , 의학 1978 년 시작 . 인종 , 종교 , 성별 상관없이 수상 . 6 개부문 - 농학 , 수학 , 물리 , 화학 , 의학 , 예술 ( 건축 미술 음악 조각 순환 )

- 래스커 의학연구상 : 기초의학 , 임상의학 , 특별상 1946 년시작 , 3 부문 - 공공서비스와 특별상교대로

- 톰슨로이터 인용상 ․ 과거 20 년 넘는 동안 저술한 논문의 총 인용빈도가 상위 0.1% 이내 ․ 영향력 큰 논문 (high-impact reports) 의 개수 ․ 분야에 영향을 미친 기간

- 노벨 심포지움 : 비정기적 , 6 분야 모두 , 가끔 융합적

( 전승준 외 , 『노벨과학상 수상 연구주체의 형성과정 분석을 통한 미래 유망 연구 주제 발굴 연구 』〈한국연구재단 정책연구 2011-007 〉 )

징후적 지시자 (울프상과 래스커상 )

구분Wolf Prize Lasker Medical Research Award

전체Chemistry Physics Medicine 소계 기초

의학임상의학 특별상 소계

전체수상자

( 명 )39 48 45 132 142 134 11 287 419

노벨상수상자

( 명 )10 14 15 39 69 10 1 80 119

노벨상수상비율 25.6% 29.2% 33.3% 29.5% 48.6% 7.5% 0.9% 27.9% 28.4%

평균수상격차 4 년 6.1 년 4.7 년 4.9 년 4.5 년 8.2 년 2 년 4.9 년 4.9 년

※Wolf -Nobel 과학상 수상 격차 : 화학상은 3 년 이하가 4 명 ( 당해년도 3 명 ), 물리학상은 2 년 이하가 8 명 , 의학상은 1 명을 제외한 14 명이 6 년 이내 노벨상을 수상 ※ Lasker Medical Research Award-Nobel 과학상 수상 격차 : 기초과학분야 39 명이 수상 3 년 내 노벨상 수상( 당해년도 노벨상 수상은 12 명 ), 임상의학 분야는 3 년 이하가 4 명

Wolf 상 -1978 년 시작 . 인종 , 종교 , 성별 상관없이 수상 . 6 개부문 - 농학 , 수학 , 물리 , 화학 , 의학 , 예술 ( 건축 미술 음악 조각 순환 )Lasker 상 – 1946 년시작 , 3 부문 - 기초의학 , 임상의학 , 공공서비스와 특별상교대로

징후적 지시자와 노벨상 수상 ( 화학 )수상연도

수상자 징후적 지시자

2000

Alan J. Heeger 톰슨로이터 (1990), 노벨심포지움 (1991)

Alan G. MacDiarmid 노벨심포지움 (1991)

Hideki Shirakawa 노벨심포지움 (1991)

2001

William S. Knowles

Noyori Ryoji 울프상 (2001), 톰슨로이터 (1997), 노벨심포지움 (1995)

K. Barry Sharpless울프상 (2001), 톰슨로이터 (1997), 노벨심포지움(1995,2001)

2002

Kurt Wüthrich 노벨심포지움 (2001)

John B. Fenn

Koichi Tanaka

2003Peter Agre

Roderick MacKinnon 래스커 (1999 기초의학 ), 노벨심포지움 (2003)

2004

Irwin A. Rose

Avram Hershko 울프상 (2001 의학 ), 래스커 (2000 기초의학 )

Aaron Ciechanover 래스커 (2000 기초의학 )

2005

Yves Chauvin

Robert H. Grubbs 톰슨로이터 (2003)

Richard R. Schrock 톰슨로이터 (1997)

2006 Roger D. Kornberg 노벨심포지움 (2001,2005, 2006 생물 )

2007 Gerhard Ertl 울프상 (1998), 노벨심포지움 (2005)

2008

Martin Chalfie

Roger Tsien 울프상 (2004 의학 ), 톰슨로이터 (2008), 노벨심포지움 (2001

생물 , 2005)

Osamu Shimomura

2009

Venkatraman Ramakrishnan 노벨심포지움 (2005)

Thomas A. Steitz 노벨심포지움 (2001, 2005)

Ada E. Yonath 울프상 (2006), 노벨심포지움 (2005)

2010

Richard F. Heck

Akira Suzuki 노벨심포지움 (2004 물리 )

Ei-ichi Negishi

2011 Dan Shechtman 울프상 (1998, 물리 ), 톰슨로이터 (2008)

징후적 지시자와 2013 년도 노벨과학상 수상

KISTEP 이슈페이퍼 2013-08 “ 민간기업과 재단연구자의 노벨과학상 수상현황 및 요인분석” 차두원외

하지 말아야 할 우수연구주제 ?

응집물질물리

• 금속내 전자 운동에 관한 이론연구 (울프 85 Conyers Herring & Philippe Nozieres)

• 저차원등 특이 구조 응집체 이론연구 (울프 90 David Thouless, 울프 02 Bertrand Halperin, 노벨심포지움 NJC91-1)

• 특이 전하와 스핀정렬 전이금속산화물 합성 및 특성연구 (톰슨로이터 02 Yoshinori Tokura)

• 질화갈륨 LED (톰슨로이터 02 Shuji Nakamura)

• 저차원 탄소나노물질 연구 (톰슨로이터 07 Sumio Iijima)

• 표면 플라즈몬 포토닉스 (톰슨로이터 10 Thomas Ebbesen)

• 포토닉 밴드갭 물질의 개발 및 응용 (톰슨로이터 11 Sajeev John & John Yablonovitch)

• 약화된 자성 반도체의 강자성 연구 (톰슨로이터 11 Hideo Ohno)

하지 말아야 할 우수연구주제 ?

유기화학

• 천연유기화합물의 합성 , 입체화학 , 반응 메카니즘연구 (울프86 Albert Eschenmoser, 울프 89 Duilio Arigoni & Alan Battersby, 톰슨로이터 02 K.C. Nicolaou, 톰슨로이터 06 David Evans & Steven Ley)

• 고전적 합성 방법으로 달성하기 힘든 새로운 유기화학반응 개발(울프 94 & 노벨심포지움 95-97 & 05-132 Richard Lerner, 울프94 & 노벨심포지움 95-97 & NCS01-2 Peter Schultz, 톰슨로이터07 Dieter Seebach)

• 생물학적 , 의학적 주요 화합물 합성을 위한 새로운 합성법 개발(울프 95 Gilbert Stork & Samuel Danishefsky(톰슨로이터 07), 톰슨로이터 09 Benjamin List)

• 생물유기화학 및 화학생물학 (톰슨로이터 06 Stewart Schreiber, 톰슨로이터 07 Berry Trost)

하지 말아야 할 우수연구주제 ?

유전 ( 자 ) 조절

• DNA repair & cell destroy 유전자 p53 역할 연구 (톰슨로이터 02 Bert Vogelstein)

• 암 발생의 돌연변이 효과를 설명하는 Knudson hypothesis 제안 (톰슨로이터 02 Alfred Knudson)

• microRNA ( 래스커 08 & 톰슨로이터 08 Victor Ambros & Gary Ruvkon, 래스커 08 & 울프 10(농학 ) David Baulcombe)

• 진핵세포 RNA 중합효소 및 동물세포의 일반적인 전사 기구에 관한 선구적인 연구 ( 래스커 03 Robert Roeder)

• Human Genome Project(톰슨로이터 02 Francis Collins & Eric Lander & Craig Venter)

• DNA profiling 기술 개발 (톰슨로이터 06 Alee Jefferys)

• Southern Hybridization 과 DNA fingerprinting 방법개발 ( 래스커 05( 임상 ) Alec Jeffreys & Edwin Southern)

• 유전자 발현 조절의 DNA methylation 의 역할 연구 (울프 08 Howard Cedar & Aharon Razin)

• 유전자를 조작하여 쥐의 난자와 배아에 적용하는 연구 (울프 02 Ralph Brinster)

• 발생과 질병에서 후성유전학적 재프로그래밍 ( 노벨심포지엄 04-128)

우리 과학문화의 문제점

좋은 연구자 :

연구비가 많고 학생을 많이 지도하여 많은 연구논문을 많이 발표하고 Science Nature Cell 논문이 한두편은 있고 언론에 자주 언급되는 바쁜 연구자

- 연구비를 위한 연구 : 대형과제선호- 연구자들 간 소통문제 : 혼자 연구- 홍보 문제 : 언론이 우수과학자를 만들어냄- 동료평가 문제 : 양적평가가 아님 (PM 제도 )- 연구윤리 문제 : one strike out

과학문화 선진화

순수과학 : 과학 ( 앎 ) 그 자체를 즐기는 문화 .

응용과학 : 과학기술자가 원하는 연구가 아닌 사회가 원하는 연구

순수과학과 응용과학의 연결고리 : 정부의 역할

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과학문화 선진화

정부 : 전략적인 접근은 필요 ( 단기가 아닌 장기적 )

박근혜정부 창조경제 – 박정희 정부의 정책 답습 ?

60,70 년대 : 빠른 시간에 catch – up 기술로 산업화 연계하여 단기간 경제활성화 기여

2013 이후 : ICT 와 첨단과학기술로 산업화 연계하여 3 년내에 경제활성화 기여

결론 : 생각하게 만드는 것

2002 – 2017 노무현 , 이명박 , 박근혜정부 15년간

정부의 과학기술투자 예산 200 조 투입

과연 무엇을 국민에게 돌려 주었나 ?

과학문화의 획기적 전환 필요

과학자 : 지혜를 사랑하는 사람

감사합니다감사합니다

불가능하다는 것을 실현시킬 수 있는 능력을 보여야 진정한 선진국에 진입이 가능합니다 .