세포 속 단백질 분비 과정 첫 규명노벨상 당시 ‘자유로운 연구’ 강조실패 위험 감수하고 밀고 나가야파킨슨병 앓던 아내와 사별 이후현재는 연구 컨소시엄 고문 활동한국 과학자도 많이 참여해 주길자신의 가설 증명할수록 자신감시험 아닌 실험 중심 교육 구성을성과 늦어도 꾸준한 지원이 중요 “자유로운 탐구 정신이 오늘날 노벨상 수상자들의 경력을 다채롭게 만들었습니다.” 세포 내 물질 수송 경로를 밝혀 2013년 노벨 생리의학상을 받은 랜디 셰크먼(78) 캘리포니아대(UC) 버클리 분자생물학과 교수는 당시 노벨상 수상 소감에서 ‘자유’라는 단어를 네 차례 언급했다. 노벨 평화상이 아닌 생리의학상 수상 소감에서는 이례적이었다. 셰크먼 교수는 지난달 24일(현지시간) 미국 캘리포니아주 UC 버클리 교정 내 사무실에서 진행한 서울신문과의 인터뷰에서도 ‘자유로운 연구 환경’이 미국에서 노벨 과학상 수상자가 많이 배출된 비결 중 하나로 꼽았다. 자신이 노벨상을 받기까지 36년의 연구를 했는데, 미국 민간 연구소의 지원 덕에 자유로운 연구를 할 수 있었다는 것이다. 또 한국교육의 현실을 언급하며 시험보다는 실험 중심의 과학교육을 강조했다. 셰크먼 교수는 오는 26일 서울 신라호텔 다이너스티홀에서 열리는 ‘K-과학인재 아카데미 비전선포식’에서 기조연설을 한다. 이번 행사는 호반그룹과 호반장학재단이 주최하고 서울신문과 전자신문이 주관한다. 학계·산업계·교육계 전문가들이 한자리에 모여 과학 인재 육성 방안을 논의한다. 호반그룹과 서울대는 ‘K-과학인재 아카데미업무협약(MOU)’을 맺고 예비 과학 인재들이 연구 경험을 넓힐 수 있도록 지원한다. 다음은 셰크먼 교수와의 일문일답. -처음 과학자가 되겠다는 꿈을 꾼 계기가 무엇인가. “첫 기억은 11살로 거슬러 올라간다. 학교를 마친 후 물병으로 근처 호숫가에서 물을 퍼 올려 현미경으로 봤더니 꼬물거리는 작은 생물들이 살고 있었다. 그게 신기해서 더 좋은 현미경을 사고 싶었는데, 중고 제품도 100달러가 필요하더라. 동네 아이들을 돌보는 ‘베이비시터’ 아르바이트를 해서 모은 돈을 어머니가 장을 보는 데 썼다. 현미경을 못 산 게 분해서 그 길로 자전거를 타고 경찰서에 신고를 했다가 집안이 발칵 뒤집혔다. 부모님은 화를 내다 결국 나를 전당포에 데리고 가서 현미경을 사줬다. 그 현미경으로 과학자의 꿈을 키웠다.” -과학자의 꿈은 어떻게 이어졌나. “청소년기엔 학교에서 열린 과학 프로젝트 박람회에 출전하며 과학자의 꿈을 꾸었다. UC 로스앤젤레스(LA) 화학과에 진학했는데, 신입생 때 원하는 교수의 연구실에 들어가 일을 할 수 있었다. 그때 박테리아와 바이러스를 연구하는 교수님 아래서 실험하고 연구 현장을 배웠다. 그때 지도교수님이 빌려준 책이 유전자(DNA)의 이중나선 구조를 밝혀 노벨상을 수상한 제임스 왓슨 박사의 분자생물학 책이었다. 그 책이 지금의 진로를 결정하게 된 계기가 됐다.” -단백질 분비 과정을 처음으로 규명해 노벨상을 수상한 과정이 궁금하다. “스탠퍼드대에서 생화학 박사 학위를 받은 후 UC 버클리에서 교수로 막 재직하기 시작했을 때였다. 세포 내에서 아미노산 배열에 따라 나올 수 있는 단백질 종류가 많다. 단백질이 세포 안에서 생성되고 세포 밖으로 나가 순환하면서 역할을 한다. 인간과 동일한 진핵생물(핵과 핵막이 있는 세포로 구성된 생물)인 효모를 이용해 세포 안에서 만들어진 단백질이 분자 수준에서 세포 밖으로 전달되는지 규명한 것이다. 당시에는 단백질 분비 과정에 대한 연구도 거의 없었고, 연구 방식도 대부분 실험쥐와 같은 포유류를 사용할 뿐 효모를 활용한 연구는 많지 않았다. 그래서 미국 국립보건원(NIH)에 신청한 첫 장학금은 떨어졌다. 그런데 미국 국립과학재단(NSF)에서 장학금 요청을 수용해 작은 펀딩을 받을 수 있었다. 그 연구가 노벨상으로 이어졌다.” -노벨상 수상 소감에서 당장 성과가 나지 않는 기초과학이 중요하다고 했다. “1977년에 효모로 시작한 연구가 2013년 노벨상을 받기까지 약 36년이 걸렸다. 효모 실험에서 얻은 결론을 인간에게 적용할 수 있다고 인정받기까지 36년이나 걸린 것이다. 그만큼 당장 성과를 내지 못하더라도 긴 시간 연구를 이어가기 위해선 돈이 필요하다. 내가 연구를 시작했을 때 단백질 분비는 거의 새로운 분야였고 장학금도 거절당할 정도로 유망한 분야가 아니었다. 하지만 2년 만에 성과를 냈더니 미국의 민간 연구소인 하워드 휴즈 의학연구소(HHMI)가 15년 동안 지원을 해줬고, 그 덕분에 비교적 자유롭게 연구할 수 있었다.” -과학자가 지녀야 할 핵심적인 가치는 무엇인가. “과학자는 어느 정도 ‘도박꾼’이 되어야 한다. 실패할 가능성이 있더라도 호기심이 생긴 연구에 대해서는 자신감을 가지고 밀고 나가야 한다. 새로운 것을 찾으려면 위험을 감수해야 하는 게 당연하다. 과학자로서 항상 큰 질문을 생각하고, 좋은 멘토와 최신 연구실 현장에서의 훈련을 통한 경험, 판단도 필요하다. 프랑스 화학자 루이 파스퇴르도 ‘준비된 자만이 기회를 잡는다’고 하지 않았나.” -최근 학문과 산업의 경계가 흐려지고 있다. 미국의 거대한 산업 생태계가 학계엔 어떤 영향을 미치나. “처음엔 제자들이 학계로 빠지길 원했지만 최근에는 학생들에게 학계나 산업계 중 특정한 길을 가라고 강요하지 않는다. 요즘은 많은 박사들이 산업계로 진출해 새로운 발견을 해내기 때문이다. 기업가들 중에서도 많은 혁신가가 나오고 있다. 아마존이나 테슬라가 대표적인 예다. 기업인들도 똑같이 위험을 감수하며 도전하고, 그렇게 산업의 선구자가 되지 않았나. 제자 중 한 명은 캘리포니아공대(칼텍) 교수를 하면서 회사를 창업해 암젠에 인수됐다. 지금은 학계와 산업을 오가며 왕성하게 활동하고 있다.” -생명과학 분야 연구도 인공지능(AI)의 영향을 받나. 과학자는 AI와 어떤 관계를 이뤄야 하나. “요즘 연구실에는 실험 결과를 예측하는 알고리즘이 이미 널리 사용되고 있다. 예를 들어 단백질을 구성하는 아미노산의 배열 구조를 예측하는 것은 생명과학의 오랜 난제였는데 구글 딥마인드의 ‘알파폴드’는 몇 분 만에 이를 예측한다. 이 공로로 알파폴드 개발자들은 2024년에 노벨상까지 받았다. 학생들도 이미 AI를 자연스럽게 사용하고 있다. AI의 도움을 받아 연구에 효율적으로 활용할 수 있다면 AI가 연구실에 들어오는 것은 자연스러운 현상이라고 생각한다.” -지금은 어떤 연구에 초점을 맞추고 있나. “아내가 20년 동안 파킨슨병을 앓다가 2017년에 사망했다. 한번 걸리면 완치가 어려워 사형 선고나 다름없는데, 사망까지는 오래 앓아야 하는 힘든 병이다. 파킨슨병 환자가 알츠하이머 치매 환자보다 더 빠르게 증가하고 있다. 구글의 공동 창업자인 세르게이 브린이 자신이 자금을 지원할 테니 파킨슨병 연구를 도와달라고 연락을 해왔다. 그래서 현재는 글로벌 파킨슨병 공동 연구 컨소시엄인 ASAP(Aligning Science Across Parkinson’s)라는 재단에서 고문 역할을 하고 있다. 여러 연구자들이 팀을 이뤄 파킨슨병을 연구할 수 있도록 협력하는 네트워크를 만든 것이다. 전 세계 과학자들이 팀으로 연구하고 있는데 아직 동아시아 출신의 연구자가 많지 않다. 한국에서 많이 참여해주면 좋겠다.” -한국이 과학 분야에서 인재를 더 성공적으로 배출하려면 무엇이 필요할까. “먼저 한국 정부가 기초과학에 더 투자해야 한다. 일부 연구자에게 집중적으로 펀딩을 하는 기초과학연구원(IBS)은 선례로 볼 수 있다. 하지만 그것만으론 부족하다. 특히 한국은 민간 투자가 미국보다 적다. 미국에서는 개인 또는 기업, 재단의 후원이 과학 연구를 지속하게 만드는 핵심 축이다. 민간에서 지원을 해주면 정부 과제와 달리 특정 주제가 정해져있지 않고 연구자의 자율성을 존중해준다. UC 버클리에서 효모로 연구를 했을 때도 내게 후원을 해준 HHMI 덕분에 정부에 구애받지 않고 원하는 주제를 자유롭게 연구할 수 있었다. 내가 고문으로 있는 ASAP 역시 구글의 창업자인 브린이 큰 금액을 지원한다. 미국에서는 민간이 주된 재원이지만 한국 기업들은 상대적으로 소극적이다. 글로벌 기업들이 기초과학에 더 많이 후원해야 한다.” -한국의 젊은 과학자들에게 해주고 싶은 조언이 있나. “한국의 교육 시스템은 시험 중심으로 구성돼 있다. 학생들은 ‘시험’ 준비를 하느라 ‘실험’은 하지 못한다. 시험은 창의력과 열정, 호기심이 아니라 암기력을 테스트하지 않나. 아이들이 과학에 흥미를 가지려면 스스로 경험하고 실험해보는 기회가 중요하다. 학교에서 과학 박람회를 열고 학생들이 직접 과학 실험을 설계하고 필요한 장비를 조립하는 식이다. 대학에 가서도 수업만 열심히 듣는 게 다가 아니다. 직접 연구실에 가서 실험을 해보길 권한다. 실제로 교수가 연구실에서 어떻게 실험을 하고 어떤 방식으로 결과를 내는지 현장을 통해 경험을 쌓아라. 젊은 과학자들은 자유롭게 탐구할 시간이 필요하다. 자신의 가설을 실험하고 증명할수록 자신감을 얻는다.”

위기보다 비전 보여 줄 때유학 가지 않아도 좋은 연구 가능단기 성과 없다고 흔들려선 안 돼젊은 인재에겐 보상 메시지 필요정부가 K과학의 잠재력 믿어 달라100번의 실패도 과정일 뿐재미와 끈기가 연구자의 원동력실패할 때 얻은 정보가 성공 불러해외 연구자들과 ‘네트워킹’ 중요인재 유입시킬 인프라 고민해야 “과학의 위기를 강조하기보다 한국 과학기술의 발전상과 비전을 보여주세요.” 우리나라에서 노벨과학상에 가장 근접한 후보로 꼽히는 박남규(66) 성균관대 화학공학부 종신석좌교수는 ‘K과학’의 수준은 이미 크게 성장했기에 기술·과학계 인재 육성을 위해 정부의 참을성 있는 연구 투자가 필요하다며 이렇게 말했다. 기술·과학계 후배들에게는 100번의 실패는 101번째 성공 확률을 높이는 길목일 뿐이라며 재미와 함께 ‘끈기’를 강조했다. 차세대 고효율 태양전지인 페로브스카이트 분야의 세계적 석학인 박 교수를 지난 12일 경기 수원 성균관대 자연과학캠퍼스에서 만났다. 다음은 일문일답. -세계가 한류에 열광하나 K과학의 국제화는 멀어 보인다. 한국 과학기술의 장단점은 무엇인가. “강점은 분명하다. 내가 대학원을 다니던 1980~90년대에는 한국 과학자가 사이언스나 네이처 논문 하나만 내도 언론이 떠들썩 했다. 지금은 한국 과학자들이 이런 논문을 내는 사례가 많다. 굳이 외국에서 유학하지 않아도 토종 연구자들이 국내에서 충분히 좋은 연구를 할 수 있는 수준으로 올라왔다. 정부가 꾸준히 연구·개발(R＆D) 투자를 하고, 연구자들도 그만큼 잘한다. 다만, 가시적 성과가 바로 안 보인다고 쉽게 흔들려선 안 된다. 과학자 우대 분위기도 충분하지 않다. 과학자들은 믿고 맡기면 잘한다. 정부는 그 잠재력을 믿고 장기적으로 지원해야 한다. 기업도 사회 문제 해결이라는 관점에서 R＆D 지원에 나서야 한다.” -몇 년 전 갑작스러운 정부의 R＆D 예산 삭감이 과학기술계에 충격이었다. “국가적으로 중요한 과학기술 분야는 경제와도 직결되기 때문에 우선순위를 두는 것이 맞다. 동시에 ‘최초의 기술’을 내놓을 수 있는 분야도 지원이 필요하다. 연구자가 ‘이건 아무도 안 한 최초의 기술이나 한번 해보겠다’고 제안하면, 평가를 거쳐 가능성이 있다면 과감하게 밀어줘야 할 필요가 있다. 단기 성과만 요구하지 말고 5~10년짜리 장기 지원 체계를 만들어야 한다. 2000년대에 들어 일본이 노벨과학상 수상을 많이 한 이유 중 하나도 1970년대에 기초 연구를 비교적 자유롭게 하도록 지원했던 경험 때문이라고 들었다.” -과학 연구에서 ‘국제 네트워킹’의 중요성에 대해 항상 강조해왔다. “국제 네트워킹은 단순히 공동연구를 하는 것이 아니다. 연구실에만 있으면 연구 분야의 메가 트렌드(큰 줄기)가 어디로 가는지, 앞으로 무엇이 중요해질지 알 수 없다. 해외 연구자들을 만나고 대화해야 지금 세계에서 어떤 연구가 진행되는지, 내가 뒤처진 건 아닌지, 방향을 잘못 잡은 건 아닌지 알 수 있다. 그런 점에서 국제 네트워킹은 정보 싸움이다.” -이공계 위기에 대한 우려가 크고 우수인재의 의대 쏠림에 대한 걱정도 많다. “이공계 위기나 우수인재의 의대 쏠림이라는 식의 주장에 동의하지 않는다. 거꾸로 말하면 ‘우수한 인재는 이공계로 가고, 의대에는 덜 우수한 사람이 가야 한다’는 건데, 말이 안된다. 우수한 인재는 의대도 가고, 이공계도 가야 한다. 문제는 위기를 조장하는 분위기이다. 이러면 학생들도 ‘위기라는데 왜 내가 거길 가야 하지’라고 생각할 수 있다. 과학의 위기를 강조하기보다 한국 과학기술의 발전상과 비전을 보여주는 것이 좋다. 젊은 사람들에게는 ‘열심히 하면 보상이 있다’는 메시지가 중요하다.” -해외 우수 인재나 외국의 한인 연구자를 국내에 유치할 방법은 뭘까. “연구 환경도 중요하지만, 연구 외적인 생활 환경도 정말 중요하다. 정부가 고가 연구 장비나 연구비를 지원하지만 우수 인력은 돈만으로 오지 않는다. 박사후연구원이나 외국 연구자들이 한국에 와서 가족과 함께 생활할 수 있는 주거 환경, 학교 인프라, 생활 편의가 필요하다. 일본이 우리보다 급여 수준이 크게 높지 않은데도 인재를 끌어오는 것은 생활 인프라 때문이다. 우리나라도 대학 주변이나 학교 안에 거주 시설이나 방문 연구자용 시설 등을 더 잘 갖춰야 한다. 연구실의 현대화도 필요하다. 아직 노후화된 연구실이 많고, 안전이나 동선이 비효율적인 곳도 많다. 해외 대학의 경우 연구실이 훨씬 현대적이고 안전하다. 대학 안팎에 연구자들이 머물 호텔급 시설까지 갖춘 곳도 많다. 그런 인프라를 지방자치단체와 대학, 정부가 함께 고민해야 한다.” -인공지능(AI) 시대에 기초과학과 연구 환경은 어떻게 변할까. “새로운 소재를 찾고, 새로운 기술 방향을 정하려면 방대한 데이터를 다뤄야 하는데, 사람만으로 감당하기 어렵다. 특히 재료 분야의 데이터베이스는 바이오나 신약 분야만큼 잘 축적돼 있지 않다. 그래서 로보틱스를 활용해 빠르게 실험하고, 양질의 데이터를 모으고, 그 데이터를 기반으로 AI를 활용하는 방식이 중요해질 것이다. 그렇게 하면 원래 5~6년 걸릴 신소재 개발도 훨씬 빨라진다. AI는 기초과학에서도 필수적이다. 다만 현재 상용화된 AI를 그냥 가져다 쓰는 것만으로는 부족하다. 새로운 신소재를 개발하려면 그 분야에 특화된 AI 툴이 필요하다. AI 툴을 만드는 쪽과 실제 그 툴을 쓰는 연구자 사이에 긴밀한 협력이 필요하다.” -국내 최초로 종신 석좌교수에 임명됐는데. “정년을 맞기 전까지는 죽을 때까지 연구를 하고 싶다고 생각했다. 그런데 막상 학교에서 종신 석좌교수를 하라니 부담도 되고 겁도 났다. 이전에는 평생 연구만 하면 된다고 단순하게 생각했는데, 이제는 ‘앞으로 어떤 연구를 해야 하지’라는 고민이 생겼다. 했던 연구를 계속 업데이트해야 할지, 아니면 완전히 새로운 연구를 해야 할지 고민하게 됐다. 책임감이 더 생겼고, 새로운 출발을 해야겠다는 의미로 받아들이고 있다.” -정부출연연구기관 등도 종신 연구자 제도를 만드는데 우수 과학인재 유치에 도움이 될까. “도움이 된다. 미국에서는 우수 연구자에게 65세 이후에도 강의, 연구 등을 이어갈 수 있는 ‘테뉴어 제도’를 운영한다. 우리도 단순한 정년 보장보다 미국식 테뉴어 제도를 도입하면 좋지 않을까. 한편으로는 세대 순환을 막는 것은 아닐지 걱정스럽다. 윗사람이 계속 연구를 하고 싶다고 해서 자리를 오래 유지하면 새 연구자들이 들어올 자리가 줄지 않겠나. 좋은 제도이지만 조심해야 할 부분도 분명히 있다.” -어떻게 태양전지에 관심을 갖게 됐나. “우연이었다. 고등학생 때는 원자력 쪽에 관심이 있었는데, 대학에서 화학을 전공했다. 대학을 졸업하고 기업 연구소에 입사했는데, 학사 학위만으로는 지식의 한계를 느껴 대학원에 진학했다. 공부를 하다 보니 모르는 걸 알게 되는 즐거움, 새로운 걸 발견하는 즐거움이 있었다. 그래서 박사까지 했다. 박사 시절 연구 주제는 초전도체였는데 미국 국립재생에너지연구소(NREL)에서 박사후연구원을 하는 동안 우연히 염료감응형 태양전지를 접하고 연구했다. 그러던 중 페로브스카이트 태양전지의 가능성을 발견하고 본격적으로 연구하게 됐다.” -실패도 많았다던데 과학자에게 ‘실패’란 어떤 의미인가. “새로운 길을 만들어 갈 때 ‘실패’라는 말은 있을 수 없다고 생각한다. 기존 기술을 개선하다가 안 되면 실패라고 할 수 있겠지만, 전혀 가보지 않은 길이라면 그건 실패라기보다 탐색 과정이라고 봐야 한다. 연구자는 실패를 많이 할수록 얻는 정보도 많아진다. 한두 번 안 되는 건 실패라고 생각하지 않는다. 예를 들어 100번 시도해서 안 됐다면, 그 100번 동안 엄청난 정보를 얻은 것이다. 그럼 101번째에는 성공할 확률이 훨씬 높아진다. 그래서 100번의 실패도 실패라고 볼 수 없다.” -앞으로는 어떤 연구를 하고 싶나. “지금의 태양전지 원리를 넘어서는 새로운 원리를 찾고 싶다. 또 이산화탄소 전환 기술에도 관심이 있다. 이산화탄소를 다른 유용한 탄소화합물이나 고분자로 높은 효율로 전환할 수 있는 기술을 찾는다면 기후위기 대응에 큰 도움이 될 수 있다. 이외 실리콘 반도체를 뛰어넘는 새로운 반도체 물질을 찾고 싶다. 지금보다 더 유연하고, 집적도가 높고, 만들기 쉽고, 사람들에게 편리한 새로운 반도체가 있지 않을까 하는 호기심이 있다.” -평생 과학자로 살게 된 동력은. “재미인 것 같다. 연구자에게 가장 중요한 건 재미다. 여기에 끈기가 하나 더 붙어야 한다. 내가 하는 일에 대해 믿음과 신념을 가지고, 시간이 걸리더라도 언젠가는 결과가 돌아온다고 생각해야 한다.” ■ 박남규 교수는 ▲1960년 경남 마산 출생 ▲서울대 학·석·박사 ▲프랑스 ICMCB-CNRS 박사후 연구원 ▲미국 국립 재생에너지 연구원(NREL) 박사후연구원 ▲한국전자통신연구원(ETRI) 선임·책임연구원 ▲한국과학기술연구원(KIST) 태양전지센터장 ▲성균관대 화학공학·고분자공학부 교수 ▲2018년 호암상 공학상 ▲2024년 대한민국 최고과학기술인상

대학생들 실패·성공하며 적성 찾아나노미터 정밀 로봇 세계 최초 도전3D프린팅으로 자동차 등 제작도비인기 학문·주제에도 연구비 지원고연봉 국가 연구기관 등으로 취업 ‘패스트 팔로워(fast follower)의 시대는 저물었다.’ 최근 수년간 과학기술 학계와 업계를 뒤덮은 위기의식이다. 인공지능(AI)과 피지컬 AI의 보편화로 산업 생태계는 빠르게 변화했다. 미국, 유럽 등 선진국의 기술을 학습해 경제를 일궈낸 우리나라의 성장 모델이 더는 통하지 않는다는 우려가 나온다. 아무리 빠르게 따라가도 변화 속도가 더 빠르다는 것이다. 위기 극복의 실마리는 ‘퍼스트 무버’(first mover)가 된 싱가포르의 과학·기술 정책에서 찾을 수 있다. 싱가포르 정부는 ‘따라가기’보다는 ‘선도하는’ 모델을 택했다. 싱가포르 연구진은 ‘남들이 가지 않는 길’을 과감히 택한다. 싱가포르 난양공대(NTU) 로봇 연구팀은 나노미터 단위로 정밀하게 움직이는 로봇에 세계 최초로 도전했다. 룸궈잔 기계항공공학과 조교수가 소개한 ‘약 투여용’ 로봇은 지름 2㎜, 두께 1㎜ 정도의 원형 로봇 4개가 차곡차곡 쌓여 원통을 이룬 모습이었다. 나노로봇은 약을 투여하라는 명령을 받자 정확히 지시받은 자리에 입력된 용량만큼 4가지 약을 뿌렸다. 룸 교수는 “먹는 약을 복용하면 아픈 부위에 약이 도달하는 비율은 5%에 불과하지만, ‘나노로봇’이 약을 투여하면 이 비율이 55%까지 치솟는다”고 설명했다. NTU는 로봇 분야에서 세계가 주목할 만한 성과를 꾸준히 내놓고 있다. 천이밍 기계항공공학과 교수가 만든 로봇은 물건을 들어 올리는 ‘피킹’(picking) 기술로 아마존 경연대회에서 우승해 현재까지 아마존 매장에서 쓰이고 있다. 칩을 심고 머신러닝을 통해 학습시킨 ‘사이보그’ 딱정벌레를 2025년 미얀마 지진 현장에 투입해 생존자 확인에 큰 도움을 주기도 했다. 조남준 NTU 재료과학 및 공학부 교수의 ‘크로스 이코노미’(cross economy·변환경제)도 같은 맥락이다. 변환경제는 단순 재활용을 의미하는 ‘순환경제’에서 한 단계 진화된 개념으로, 버려지는 재료를 아예 다른 형태로 가공해 상품화하는 것을 말한다. ‘꽃가루’는 그가 주목한 대표적 재료다. 꽃가루는 통상 알레르기를 유발하는 부정적 물질로만 인식되지만, 그에겐 천문학적 가치를 지닌 귀한 재료로 보였다. 조 교수는 “꽃가루를 가공해 종이, 스펀지, 섬유, 대체당, 선크림 등 무궁무진한 제품들을 만들 수 있다”고 강조했다. 영와이이 기계항공공학과 교수는 ‘3D 프린팅’ 분야의 선구자다. 1991년부터 3D 프린팅 기술의 중요성을 일찌감치 알아채고 연구를 시작했다. NTU 연구원들은 그의 지도 하에 3D 프린팅으로 화장실을 만들어 인도에 수출했다. 또 학생들이 3D 프린팅으로 만든 자동차는 ‘쉘 에코 마라톤’이라는 국제 경주대회에서 우수한 성적을 거뒀다. 싱가포르는 바이오제약, 반도체, 전기공학, 데이터과학, 환경공학 등 각 분야 인재풀도 다양하다. 버나드 탄 NUS 수석부총장은 “싱가포르에서도 의대 선호는 높지만 다른 STEM 분야에도 인재들이 공평하게 분배돼 있다”면서 “싱가포르는 연구 중심으로 학생들을 가르치기 때문”이라고 말했다. 주입식 교육은 기억에 남는 게 별로 없지만, 연구 중심 교육은 스스로 탐구하고 실패·성공하는 과정에서 학생의 적성을 확실하게 찾아준다는 것이다. 비인기 학문·주제여도 지원을 아끼지 않는 점 역시 여러 분야의 균형 성장을 돕는 버팀목이다. 김희림 NTU 환경생태공학과 교수는 아시아 인종의 인류학적 자료를 세계 최초로 집대성했다. 그는 “기초과학 연구이고, 수익성도 없지만 1000만 달러(약 140억원)를 지원받았다”고 회상했다. 김 교수는 이 연구를 통해 과거에 인도차이나반도 쪽의 아시아인이 알래스카를 거쳐 남미로 이동한 사실을 밝혀냈다. 우수 인재를 유치하려는 시도도 꾸준하다. NUS는 프레지덴셜 영 프로페서십(PYP)을 통해 STEM 분야 젊은 인재들을 조교수로 임용한다. 북미에서 공부하던 박소민 NUS 화학과 조교수도 이 프로그램을 통해 싱가포르에서 커리어를 시작했다. 박 교수는 “초반 연구 지원금, 정착금, 시드머니, 연구실 장비와 공간을 해결해 준 게 NUS로 오게 된 결정적 계기”라고 말했다. 그는 5년간 20억원을 연구비 등으로 지원받는다. 직업적 안정성도 싱가포르를 STEM 강국으로 만든 밑거름이다. 다수의 싱가포르 STEM 인재들은 높은 급여와 고용 안정성이 보장되는 국가 연구기관에서 일한다. 싱가포르 과학기술청(A*STAR)이 대표적이다. A*STAR는 기초과학, 생명과학, 첨단 제조(소재·반도체), 디지털 기술, 기후·에너지 등 다양한 분야에서 연구를 수행하며 국가 과학기술 혁신과 산업 경쟁력 강화를 주도한다. 굳이 의대를 가지 않고 자신이 원하는 공부를 하더라도 미래가 불안하지 않다는 뜻이다. 산학 연계도 활발하다. 탄 수석부총장은 “대다수의 NUS 교수들이 기업 쪽 파트너가 있어서 협업이 잘 된다”면서 “예컨대 싱가포르항공이 항공기 내 습도를 정하는 연구를 의뢰하는 등 기업이 자금을 제공하면 학교는 공간과 교수, 학생들을 지원한다”고 말했다.

초중등 단계 ‘과학 흥미 유발’ 집중“실험·실습이 교과서보다 재미있어”학생에게 학교 밖에서도 연구 장려과학기술청 등 국가 기관들과 협력“전공 확신 뚜렷한 상태로 대학 진학” 싱가포르국립대 부속 고등학교(NUS High School of Math and Science) 실험실에는 학생 20여명이 삼삼오오 모여 ‘노인의 약’이라는 주제로 화학 실험 중이었다. 한 노인이 실수로 4가지 약을 바닥에 떨어뜨렸다고 가정한 상황에서 혼란에 빠진 노인을 위해 4개의 알약이 각각 무엇인지 알아내는 수업이었다. 학생들은 약 하나 하나에 특정 화학물질을 추가하면서 약의 정체를 밝혀냈다. 장군뢰(17)군은 “실험은 과학적 지식을 직관적으로 알려주기 때문에 교과서보다 재미있다”고 말했다. 지난달 28일에 찾은 이곳은 싱가포르가 자랑하는 ‘국가 주도 과학·기술 인재 육성 고속도로’를 상징한다. 싱가포르가 아시아의 핵심 과학·기술국으로 자리매김하는 데 이런 정부의 노력이 주효했다는 평가가 적지 않다. NUS고교는 싱가포르 최고의 6년제 STEM(과학·기술·공학·수학) 특화 학교다. 초등학교를 졸업하는 만 12세 아이들을 조기에 선발해 대학 입학까지 ‘논스톱’으로 키운다. 180명 선발에 2000명이 넘는 학생들이 지원할 정도로 경쟁도 치열하다. NUS고는 국가 교육과정을 따르지 않는 싱가포르 내 유일한 ‘독립학교’로, 차별화된 독창적인 커리큘럼을 갖고 있다. 과학 연구 교육을 체계적으로 운영하는 ‘다빈치 프로그램’이 대표적이다. 저학년(1~2학년)에겐 과학 연구에 대한 기초지식을 가르치고 3학년부터 작은 연구를 시작한다. 고학년(5~6학년) 땐 보다 수준 높은 연구를 진행한다. 성적의 40%는 연구나 프로젝트를 통해 매긴다. 쑤리링 NUS 고등학교 교장은 “우리는 실습 위주로 커리큘럼을 짠다. 학생의 30~40%는 하버드대, 매사추세츠공과대(MIT), 옥스퍼드대, 베이징대 등 해외 유수의 대학으로 진학한다”고 설명했다. 이곳은 학생들에게 학교 울타리를 넘어서는 연구를 장려한다. NUS 등 명문대 교수들과 ‘세상에 없던 주제’로 연구하고, 싱가포르 과학기술청(A*STAR)이나 국방과학기구(DSO) 같은 국가 연구기관과 협력한다. 7년 전 외부 우주기관과 협력해 학생들이 직접 만든 ‘나노 위성’을 실제 우주로 띄우기도 했다. 싱가포르의 STEM 교육에 대한 열기는 초·중등 단계에서부터 이미 뜨겁다. 학생들의 흥미를 STEM에서 머물도록 하기 위해 싱가포르 정부는 ALP(Applied Learning Programme)를 만들었다. 인공지능(AI), 로봇공학, 환경과학 등 여러 특화 분야의 ‘실습 교육’을 제공하는 프로그램이다. 싱가포르 내 180여개 초등학교와 140여개 중등학교(4년제)에서 모두 운영된다. 타오난 초등학교는 AI와 로봇에 특화된 곳으로, 놀이처럼 재밌는 교육으로 정평이 나 있다. AI와 로봇이 주력 분야지만, 저학년을 가르칠 땐 퍼즐과 게임, 역할극 등을 통해 컴퓨터공학의 개념을 익힌다. 4학년부터 기계를 만지고, 코딩을 배운다. 추첸루(11)양은 봉사활동을 통해 만난 동네 할아버지와 할머니를 돕기 위해 ‘반려로봇’을 코딩으로 만들었다. 추양은 “어르신들에게 음악과 이야기를 들려주고 약을 먹을 시간 등을 알려주는 로봇”이라면서 “외로워하는 어른들을 돕고 싶었는데 로봇을 이용하고 미소 짓는 어른들 모습에 뿌듯했다”고 말했다. 푸친위 타오난초 교장은 “AI 세상에선 문제를 해결하는 능력이 중요하다”고 강조했다. 수학, 과학에 특화된 학생들은 ‘심화 교육’(school-based provisions) 대상이다. 초등학교 3학년(9세) 때 선발된 고능력 학생들은 교과 과정 내 심화 수업 및 방과 후 프로그램을 들을 수 있다. 싱가포르 교육부는 심화 교육 수혜 비율을 현재 7%에서 2027년 10%로 늘리기로 했다.이후 4년제 중등학교를 졸업하면 O-레벨 시험을 통해 주니어칼리지(JC), 밀레니아인스티튜트(MI), 폴리테크닉, ITE 등을 선택해 진학하게 된다. JC(2년제), MI(3년제)는 대학(University)을 가기 위한 준비 단계다. 폴리테크닉(3년제)은 기술 중심의 교육을 제공하며, 관심 있는 전공을 선택해 학습할 수 있다. ITE(2년제)는 직업전문학교로, 주로 음악·요리 등 실용 학문을 다룬다. 폴리테크닉의 주요 목적은 생명공학, 바이오·제약, 첨단 제조업, AI와 같은 첨단 산업의 역군을 길러내는 일이다. 김희림 난양공대(NTU) 환경생명공학과 교수는 “싱가포르 학생들은 이미 전공에 대한 확신이 뚜렷한 상태로 대학에 진학한다”면서 “그게 한국과 가장 큰 차이”라고 말했다.

연구·사업 이어주는 ‘내셔널 그리프’시제품 제작비 지원… 시장성 확인‘블록71’ 고밀도 스타트업 클러스터연구원·정부 관계자·투자자 등 상주 “현재 공중화장실 청소 인력의 대부분은 외국인 노동자나 연로한 노동자입니다. 그마저도 인력난이 심각해 머지않아 30~40%는 로봇으로 대체될 겁니다.” 리셔브 패트웨리는 싱가포르국립대(NUS) 학부생 시절인 2020년 미국 스탠포드대와 실리콘밸리에서 공부하던 중, 코로나19 팬데믹으로 귀향길에 올랐다. 싱가포르에서 계속 사업 아이템을 구상하던 그는 자신처럼 고국으로 돌아가는 외국인 노동자들에게 시선이 향했다. 그들의 부재로 ‘공중화장실 청소’ 인력 시장에 큰 구멍이 뚫린 것 같았다. 이를 계기로 그는 공중화장실 전용 로봇청소기 프로토타입(시제품)을 만들어 하이브보틱스(HiveBotics)를 창업했다. 하이브보틱스의 로봇청소기는 변기 뚜껑을 열고 비누칠을 한 뒤 물을 분사해 씻어내는 작업까지 한다. 패트웨리는 “아주 구석까지 청소하지 못하는 한계는 있지만, 청소 능력만 보면 사람보다 훨씬 뛰어나다”고 설명했다. 가격만 1억원이 넘지만, 미국·유럽·일본·한국 등 각국의 공항과 쇼핑몰에서 문의 전화가 몰린다고 했다. 500만명 남짓이 사는 싱가포르는 지난해 기준 1인당 국내총생산(GDP)이 약 9만 4000달러(약 1억 3000만원)로 세계 7위인 ‘작지만 강한’ 나라다. 우리나라(약 3만 5000달러)와 비교해도 월등히 높고, 세계 경쟁력 순위 1위에 여러번 올랐다. 싱가포르의 이런 저력에는 패트웨리처럼 ‘과학자’에서 ‘기업가’로 변신한 산업 역군들의 활약이 크다. NUS와 난양공대(NTU)가 합심해서 만든 ‘내셔널 그리프’(National GRIP)는 연구를 사업으로 이어주는 핵심 통로다. 과학 연구와 상업성 사이의 간극을 메워 스타트업이 시장에 잘 안착할 수 있도록 체계적으로 돕는다. 하이브보틱스 역시 그리프 프로그램을 통해 탄생한 스타트업이다. 패트웨리는 “3달 동안 1만 달러(약 1500만원)를 받고 프로토타입 제작에 성공한 뒤 10만 달러를 지원받았다”고 말했다. 관절염 전용 약품을 만드는 프로니오바이오테크(Proniobiotech)도 그리프의 도움으로 탄생했다. 프로니오바이오테크를 창업한 지오르지아 파스토린 교수는 “나는 평범한 과학자”라며 “그리프가 없었다면 제품이 완성되지도 시장성을 확인하지도 못했을 것”이라고 말했다. NUS 엔터프라이즈(Enterprise)와 싱가포르 정부는 블록(BLOCK)71이라는 스타트업 단지를 만들었다. 폐건물을 리모델링해 세계에서 가장 밀도 높은 클러스터로 키워냈다. 창업을 꿈꾸는 연구원들과, 정부 관계자, 투자자 등이 상주해있다. NTU 역시 관광명소로 잘 알려진 캠퍼스 내 ‘하이브’ 건물을 스타트업 기지로 활용할 계획이다. 정부의 연구 지원 역시 산업 생태계 활성화에 큰 역할을 하고 있다. 싱가포르 국립연구재단(NRF)은 5년마다 한번씩 연구 지원을 위해 어느 정도의 자금을 투입할지, 어느 분야에 지원을 집중할지 등을 발표한다. 지난해 12월 발표에서 재단은 370억 싱가포르달러(약 41조원)를 투자하겠다고 밝혔다. 핵심 분야로는 반도체 등 제조업, 헬스케어, 지속가능성, 인공지능(AI) 등을 꼽았다.

‘호반그룹과 함께하는 K-과학인재 아카데미’에서는 학계, 산업계, 교육계, 학생들이 타운홀 미팅에 참여해 과학인재를 어떻게 늘릴것인지에 대해 논의하고 해법을 도출한다. ‘세대를 이어주는 질문, 과학기술을 묻다’ 타운홀 미팅은 오는 26일 신라호텔에서 열리는 본 행사의 마지막 세션으로 ‘과학인재의 시작, 육성이 아닌 유인의 문제’를 주제로 열린다. 토론 패널로는 강성란 능동고 교장, 윤성희 에루디오바이오 대표, 강지영 부경대 과학컴퓨팅학과 교수 등이 나선다. 능동고의 7대 교장인 강 교장은 이공계 인재들이 과학고와 자율형사립고에 집중된 상황에서 일반고가 주도할 수 있는 이공계 인재 양성 생태계에 대해 언급한다. 다른 참가자인 윤 대표는 SK하이닉스 부사장과 가우스랩스 최고기술책임자(CTO)를 지낸 기업가다. 그는 인공지능(AI)과 반도체 기술을 바이오에 접목한 바이오티캐드 플랫폼을 이용해 글로벌 바이오 기술 확장을 추진하고 있다. 또 강 교수는 뇌가 정보를 처리하는 원리를 물리적 모델로 규명하는 생명 이론 물리 및 신경과학 연구를 수행하고 있다. 타운홀 미팅에는 고등학생과 대학생들도 참여한다. 이들이 K과학인재 아카데미 연중 프로그램의 주인공이기 때문이다. 향후 대학생은 연구 프로젝트를 통해, 고교생은 멘토링·과학 캠프 등을 통해 선제적으로 국내 연구 환경을 경험할 수 있다. 또 이들은 연구자 및 산업계와 연결될 기회를 제공받는다. 이달 중 서울대와 협력해 대학생 팀 프로젝트에 참여할 10개 팀이 선발되며, AI, AI+X(AI와 전통 산업 시스템과의 결합), 물리, 화학 등 4개의 지원 분야에서 연구계획을 접수 받는다. 선발된 팀은 프로젝트를 수행한 뒤 연구 결과를 발표해야 한다. 팀별로 연구비 200만원이 지원되며 비전 선포식 및 포럼 참여는 물론 향후 창업·사업화 연계 지원도 제공된다. 최종 심사를 거쳐 선발된 상위 3개 팀에는 총 6000만원 규모의 시상금이 지급된다. 고교생을 대상으로는 여름방학 기간인 오는 7~8월 중 서울대 관악캠퍼스에서 과학 캠프가 운영된다. 2박 3일 동안 진행되는 과학캠프에서는 차세대 과학 인재의 조기 발굴을 위한 진로 탐색 기회가 제공된다. 선발 인원은 30명이다.

국내외 과학·기술계 석학들이 오는 26일 열리는 호반그룹과 함께하는 K-과학인재 아카데미에서 ‘차세대 과학은 누가 만드는가’를 주제로 열띤 토의를 갖는다. 오전 11시 40분부터 30분간 이어지는 패널 토의에서 한국물리학회장인 윤진희 인하대 물리학과 교수를 좌장으로 랜디 셰크먼 미 캘리포니아대 버클리 교수, 정연욱 성균관대 양자정보연구지원센터장, 박종건 서큘러스 대표가 ‘차세대 과학 인재는 어떻게 길러지는가’를 주제로 의견을 교환한다. 이들은 연구 및 개발 현장에서 겪은 생생한 경험을 바탕으로 미래 과학인재 육성을 위한 구체적인 방안과 개선점 등을 짚을 전망이다. 윤 교수는 중이온가속기이용자협회 회장이자 한국과 유럽핵입자물리연구소(CERN)의 국제협력사업인 앨리스(ALICE) 검출기 한국 실험팀장을 맡아왔다. 그는 한국물리학회 첫 여성 회장으로 선출돼 연구 환경 개선과 차세대 과학자 지원을 이끌고 있다. 또 패널 토의에 참여하는 박 대표는 인공지능(AI) 로봇 기업 서큘러스의 창업자이자 최고경영자(CEO)로 피지컬 AI 시대를 여는 온디바이스 지능 플랫폼 개발을 주도하고 있다. 국내 ‘피지컬 AI’ 기업 중 유일하게 엔비디아의 ‘인셉션’ 프로그램과 인텔의 ‘인지니어스’ 프로그램에 선정되며 글로벌 기술 경쟁력을 인정받은 서큘러스는 범용 AI 솔루션을 구축하며 로봇이 스스로 생각하고 행동할 수 있는 두뇌를 개발하고 있다. 점심 식사 이후 오후 1시 30분부터는 ‘미래 인재를 위한 글로벌 과학기술 동향’을 주제로 한 컨퍼런스가 한 시간 동안 진행된다. 글로벌 과학기술 환경 변화 속에서 차세대 인재가 갖춰야 할 역량과 연구 협력 모델을 집중적으로 들여다보는 시간이다. 루크 리 하버드대 교수는 ‘해외 연구 현장에서 한국까지, AI와 기초과학의 전환’을 주제로 30분간 강연한다. 리 교수는 하버드대 의과대학 교수이자 성균관대 양자생명물리과학원장으로 활동하며 나노기술과 바이오 기술을 융합한 첨단 의학 장비 개발을 선도해 왔다. 오후 2시부터는 리시연 고려대 바이오시스템의과학부 교수가 ‘미래 인재를 위한 지원과 글로벌 동향’을 주제로 강연한다. 리 교수는 줄기세포·오가노이드 질환 모델링과 단일세포 오믹스 연구를 수행하고 있다. 또 글로벌 한인 생명과학 네트워크 K-BioX의 설립자 겸 대표 운영위원이다.

노벨상 수상자들도 한자리에… 이공계 기피 넘을 해법 찾는다 대한민국의 미래 경쟁력을 좌우할 과학·기술 인재의 육성 방안을 모색하는 ‘호반그룹과 함께하는 K-과학인재 아카데미’가 오는 26일 첫발을 내딛는다. 서울 신라호텔 다이너스티홀에서 열리는 이번 행사의 슬로건은 ‘미래를 짓고, 인재를 잇다’다. 호반그룹과 호반장학재단이 주최하고 서울신문과 전자신문이 주관한다. 학계·산업계·교육계 전문가들이 한자리에 모여 과학 인재 육성 방안을 논의하는 자리다. 호반그룹과 서울대는 로봇과 함께하는 K-과학인재 아카데미업무협약(MOU)을 체결할 예정이다. 이를 통해 예비 과학 인재들이 연구 경험을 넓힐 수 있도록 지원을 확대한다. 이번 행사는 국가적 난제로 떠오른 이공계 기피와 의대 쏠림 현상을 극복하고 정부의 과학기술 인재 육성 정책에 발맞춘 대안을 모색하기 위해 마련됐다. 2013년 노벨 생리의학상 수상자인 랜디 셰크먼 캘리포니아대 버클리 분자생물학과 교수와 2025년 노벨 화학상 수상자인 오마르 M 야기 캘리포니아대 버클리 화학과 교수 등 국내외 석학들이 기조강연 등을 통해 과학기술 인재 양성의 방향을 제시한다. 이 밖에 인공지능(AI) 로봇과 함께하는 포토존 등 풍성한 볼거리로 흥미로운 과학기술을 만날 수 있다. 국내외 과학기술계 교수, 연구자, 학생 등의 뜨거운 관심 속에 열리는 이번 행사는 오전 9시 30분에 공식 행사를 개막한다. 이어 MOU 체결식이 열리며 기조강연, 패널 토의, 콘퍼런스, 타운홀 미팅 순으로 프로그램이 진행된다. ‘미래를 만드는 연구는 무엇인가’라는 대주제로 진행되는 첫 번째 기조강연 세션에서는 셰크먼 교수가 ‘파킨슨병을 기초과학으로 해결하기’를 주제로 강연한다. 셰크먼 교수는 세포 내 단백질 수송 메커니즘을 유전학적으로 규명해 세포 단백질 운반 시스템 이해에 기여한 공로로 노벨 생리의학상을 받은 과학자다. 이어 야기 교수가 녹화 강연을 통해 ‘미래를 만드는 기초과학’을 주제로 발표한다. 야기 교수는 금속·유기 골격체(MOF)를 개발해 새로운 다공성 재료 설계에 혁신을 가져온 공로로 노벨 화학상을 수상한 연구자다. MOF는 이산화탄소 포집이 가능해 기후위기 대응에도 활용될 수 있다. 두 노벨상 수상자의 기조강연을 관통하는 공통 키워드는 ‘기초과학’이다. 지속적인 투자와 관심이 필요한 기초과학 분야의 열악한 연구 환경과 처우 문제는 과학기술 인재들이 연구 현장을 떠나는 원인 중 하나로 지목돼 왔다. 이번 아카데미를 계기로 기초과학 인재들이 연구 현장을 떠나지 않고 성장할 수 있는 환경 조성에 대한 논의가 속도를 낼 것으로 기대된다. ‘과학 인재를 통한 국가 경쟁력 강화’를 주제로 열리는 두 번째 기조강연에서는 장병탁 서울대 컴퓨터공학과 교수가 연단에 오른다. 장 교수는 AI 연구를 이끌며 차세대 과학 인재 양성과 글로벌 연구 네트워크 확장에 참여해 온 연구자다. 그는 이번 강연에서 ‘인공지능의 진화: 상징에서 몸을 가진 지능까지’를 주제로 발표한다. 이어 정연욱 성균관대 나노공학과 교수이자 양자정보연구지원센터장이 ‘양자 시대에 필요한 미래 인재의 역량’을 주제로 강연한다. 정 교수는 한국표준과학연구원(KRISS) 선임·책임연구원을 거쳐 미국 국립표준기술연구소(NIST Boulder) 객원 박사후연구원을 지낸 연구자다. 그는 현재 초전도체 기반 양자정보처리와 양자소재 연구를 수행하고 있다. 이번 행사에서 다뤄질 주요 주제들은 서울신문 ‘K사이언스랩’이 두 차례 시리즈로 연재한 ‘초격차 과학인재 1만 명 프로젝트’를 통해 조명한 연구 생태계의 구조적 한계와 제도적 과제, 과학자를 대하는 사회적 위상 문제 등과 맞닿아 있다. 행사에서 교육계 관계자들은 현장의 목소리를 전달하며 이공계 인재 양성과 연구 환경 개선을 위한 제언을 내놓는다. K-과학인재 아카데미는 이번 행사를 시작으로 지속 가능한 과학 인재 육성 플랫폼으로 자리매김할 계획이다. 앞으로 과학기술 인재로 성장하고 있는 대학·고등학교 재학생들의 도전과 꿈을 응원하는 프로그램을 연중 운영한다. ■주최 : 호반그룹·호반장학재단 ■주관 : 서울신문·전자신문 ■장소 : 서울 신라호텔 다이너스티홀

‘우수 과학고’ 올해까지 229곳 지정연간 최대 1억 1200만원까지 지원연구 경험을 고교 교육으로 제도화가설·실험·발표까지 전 과정 수행 “누구도 모르는 연구 대상에 내가 처음 접근한다는 경험 자체가 큰 즐거움이었습니다.” 히구치 신노스케(34) 고베대 부속 중등교육학교 교사는 지난 2일 화상 통화에서 슈퍼사이언스하이스쿨(SSH) 지정 학교였던 효고현립 고베고 재학 때를 떠올리며 이렇게 말했다. 고등학교 실험실에서 6개월간 진행한 송사리 연구가 과학자로 진로를 정한 계기였다는 것이다. 당시 주제는 DNA 분석을 통한 송사리의 유전적 다양성 조사였다. 하천에서 채집한 개체에서 유전자를 추출해 잘게 자른 뒤 전기를 흘려 크기별로 분리하고 그 패턴을 비교했다. 서식지에 따라 유전자 배열이 조금씩 달라 분리된 줄무늬 모양이 달라지는데 이를 통해 특정 하천에 어떤 유전적 배경의 개체군이 존재하는지 분석했다. 그는 “가설을 세우고 틀리고 다시 고치는 과정을 거치며 처음으로 연구자의 사고방식을 배웠다”고 밝혔다. 이후 그는 고베대에서 이학박사를 취득하고 히로시마대 대학원 의치약보건학연구과 조교수를 지냈다. 지금은 SSH 지정학교에서 학생을 지도한다. 히구치 교사의 길은 일본 정부가 SSH를 통해 구축하고자 했던 ‘연구자 양성 경로’를 그대로 보여준다. SSH는 연구 경험을 제도화한 일본의 연구자 양성 국가 프로그램이다. 문부과학성에 따르면 2002년 26개교로 시작해 올해 229개교로 확대됐다. 전국 모든 광역자치단체에 최소 1개 이상 있다. 도입 배경은 역설적이었다. 일본 학생들은 국제학업성취도평가(PISA)와 국제수학·과학성취도추이조사(TIMSS)에서 꾸준히 상위권을 기록했지만 연구자로 이어지는 비율은 낮았다. 과학 흥미도와 이공계 진학률, 박사 배출 규모 모두 주요 선진국보다 낮았다. ‘성적 우수 학생은 많지만 연구 인재는 부족하다’는 평가가 반복됐다. 일본 정부는 ‘지식 교육’만으로는 연구자가 나오지 않는다고 판단했다. 이에 육성 방향을 시험 대비 교육에서 연구 수행 경험으로 옮겼다. SSH는 4단계 유형(개발·실천·선도개혁·인정형)으로 학교를 지정하며, 학교는 실적과 요건을 갖춰 재지정 심사를 받고 더 높은 역할의 유형에 도전할 수 있다. ‘개발형’은 새로운 수업 모델을 설계하는 단계이고, ‘실천형’은 현장 적용 단계다. 효과가 검증되면 전국 학교가 참고하는 ‘선도개혁형’으로 확대되고 성과 확산을 위한 ‘인정형’ 단계가 있다. 이런 유형별 인정 제도는 연구 수업 방식을 표준화하기 위한 것이다. SSH 지정 학교는 대학·기업·연구기관 공동 연구, 현장 조사, 해외 교류, 실험 장비 구축 등에 연간 600만~1200만 엔(약 5600만~1억 1200만원)을 지원받는다. 평가를 통과하면 최대 3000만 엔(약 2억 8000만원)까지 지원금이 늘어난다. 선도개혁형의 경우 최대 연 6000만 엔(약 5억 6000만원)까지 지원이 확대된다. 지정 학교에서는 모든 재학생이 연구 주제를 설정하고 실험 설계·분석·발표까지 전 과정을 수행한다. 대학·연구기관 공동 연구, 해외 협력 프로젝트, 대학 학점 선이수도 가능하다. 실험 시간은 1주에 2시간(1과목) 정도지만 학생들이 자발적으로 실험을 하거나 방학을 이용해 집중 연구에 나선다. 실험 주제는 독창적인 것을 권장한다. 히구치 교사는 지도하는 학생 중에 ‘상처를 핥으면 빨리 낫는다’는 속설을 타액의 세균 억제 효과로 검증한 학생이 있다며 “고등학교 때 연구 과정을 경험하면 대학에 진학한 뒤 학습의 깊이가 달라진다”고 강조했다. 국제과학올림피아드 일본 대표 선발 예선 참가자 중 약 3분의 1, 세계 최대 규모 고등학생 연구대회인 ISEF의 일본 대표 중 절반 가량이 SSH 출신이다. 2023년 기준 SSH 학생의 이공계 진학률은 26.43%로 전국 평균(17.56%)보다 크게 높다. 또 기업과 학회 등이 SSH 지정 학교를 지원한다. 다만, 대학 입시가 시작되는 고3 때는 연구 활동이 위축되는 것은 우리나라와 비슷하다. 이에 일본 정부는 연구 경험을 평가에 반영하는 특별전형 확대와 고교·대학 연계 선발 제도를 추진하고 있다.

중학교 졸업 후 5년간 기술자 교육단순 아이디어도 ‘실제 작동’ 목표지자체·기업 검토 단계까지 이어져해외로도 확산… 태국서 ‘고센’ 개교 “가장 가까운 대피소를 알려주세요.” 잠시 뒤 화면에 띄워진 지도 위로 경로가 나타났고, 수용 인원이 늘어난 대피소는 노란색으로 바뀌며 다른 대피소가 자동으로 제시됐다. 일본 시마네현 마쓰에고센 토목·건축 전공 5학년 오쿠하라 치히로(20)가 만든 시스템이다. 3차원 도시 모델 위에서 인공지능(AI)이 이용자 조건과 재난 상황을 동시에 계산해 최대한 효율적이고 안전한 동선 상 대피소를 판단한다. QR코드를 스캔하면 대피 인원이 자동 집계된다. 일본 대피소 관리가 여전히 종이 위에 수기 입력을 한 뒤 재입력하는 현실을 바꾸려는 설계다. 지난달 26일 마쓰에고센에서 만난 오쿠하라는 “처음에는 3차원 도시 모델로 대피소 안내 AI를 만들자는 단순한 아이디어에서 시작했다”며 “하지만 재난 때만 쓰는 시스템은 실제 재난 상황에서 작동하지 않을 수 있다는 문제를 깨달았다”고 말했다. 평소 정보 축적과 다양한 시뮬레이션이 이뤄져야 재난 상황에서 제대로 활용될 수 있다는 판단이다. 기존 AI가 공개 데이터만 학습하는 특성 때문에 비공개 대피소 정보를 따로 읽도록 관계형 데이터 구조를 만들었다. 초기에는 전혀 다른 장소로 안내하는 오류가 발생했는데, AI가 근거 없는 답을 사실처럼 만들어내는 AI의 ‘할루시네이션(환각)’ 오류였다. 단순 키워드가 아니라 데이터 간 관계를 이해하도록 설계하자 정확도가 올라갔다. 해당 프로젝트를 지도한 마쓰에고센 환경건설공학과 오야마 마코토 교수(공학박사)는 “고센에서는 아이디어만 내는 과제는 하지 않고 반드시 실제로 움직이는 것을 만들게 한다”고 말했다. 교실을 넘어 행정과 산업 현장에서 작동할 수 있는 인력 양성이 교육의 목표라는 설명이다. 고센은 일본 고등전문학교로 일본 정부가 1962년 첫 설립했다. 중학교 졸업 후 5년간 전공 교육을 받는 일본 특유의 기술자 양성 트랙이다. 고도성장기 산업 현장에서 즉시 투입 가능한 기술 인력 수요가 급증하자 대학에 가지 않아도 현장에 바로 투입할 기술자를 육성하겠다는 발상이 제도화됐다. 현재 전국 51개교, 재학생 약 4만 8000여명 규모다. 고센의 수업은 구현이 목적이니 자기주도적이다. 학생들은 지역의 문제를 찾고 그 해결책으로 실제 작동하는 결과물을 만든다. 기술이 부족하면 스스로 배우고, 없으면 외부 협력을 찾아 해결한다. 평가 기준도 보고서가 아니라 ‘실제 작동하냐’에 달렸다. 본과 졸업생 약 60%는 취업하고 나머지는 대학 진학 등을 택한다. 4학년부터는 학생이 주도한 프로젝트가 지방자치단체 발표 및 기업 검토 단계까지 이어진다. 오야마 교수는 “(고센의 인재들은) 무언가를 만들어 주는 사람이 아니라 사회와 연결하는 역할”이라며 “행정과 기업을 묶어 (학생이 만든) 기술이 실제 환경에서 돌아가게 하는 것이 교원의 일”이라고 설명했다. 오쿠하라의 프로젝트도 도쿄에서 열린 콘테스트에서 수상으로 이어졌고, 이를 계기로 기업이 학교를 찾아 적용 가능성을 검토하기 시작했다. 이날도 기업 관계자가 마쓰에고센을 방문해 오쿠하라와 오야마 교수를 만나 아이디어를 교환했다. 지역 인프라 기업 후소(FUSO)의 아이타니 아키히로 개발부장은 “콘테스트 아이디어를 보고 먼저 함께 해보자고 제안했다”며 “온라인 자문으로 시작했지만 해당 연구를 직접 확인한 뒤 출강과 공동 연구로 이어졌다”고 전했다. 이 프로젝트는 졸업으로 끝나지 않는다. 후배가 코드를 이어받고 공동 개발이 계속되며 오쿠하라도 졸업 후에도 연구에 참여할 계획이다. 이런 고센 모델은 일본 밖으로도 확산하고 있다. 일본은 기술 교육 시스템을 해외에 이전하면서 동시에 인재를 일본으로 유입시키는 구조를 구축 중이다. 태국에서는 2019년 고센-KMITL, 2020년 고센-KMUTT가 개교했고 일본은 교원 파견과 교재 개발, 학생 교류를 지원한다. 태국 학생을 일본 고센에 편입시키는 교류도 진행 중이다. 고센 기구 측은 “해외 고센은 교육 원조가 아니라 산업과 연결된 인재 순환 구조를 만드는 정책”이라며 “현지에서 배운 학생이 일본 기업과 공동 연구나 취업으로 이어지는 흐름을 염두에 두고 있다”고 설명했다.

“고센의 강점은 성적이 아니라 실패 경험입니다.” 인공지능(AI)이 정답을 찾아주는 시대가 되면서 기업이 요구하는 인재상도 변하고 있다. 빠르게 계산하고 정확한 답을 내는 능력은 AI의 몫이다. 대신 문제를 정의하고 타인과 협력해 해결하는 능력을 갖춘 인재가 중요해졌다. 고센(일본 국립고등전문학교)이 다시 주목받는 이유라고 다니구치 이사오(78) 고센 이사장은 전했다. ●실패와 협업 가르치는 고센의 실험 지난달 17일 도쿄도 하치오지시 고센기구 본부에서 만난 다니구치 이사장은 “고센 교육의 핵심은 처음부터 정답을 맞히도록 하는 것이 아니라 실패를 경험하게 하는 것”이라며 “잘 안 되면 왜 안 되는지 토론하고 다시 설계한다. 그 과정에서 스스로 배우게 된다”고 말했다. 고센 학생들은 입학 직후부터 시험보다 팀 프로젝트를 더 많이 수행한다. 그는 “대학에서 ‘그건 어렵다’고 포기하는 주제라도 고센에서는 일단 해본다”며 “실패해도 괜찮다는 환경이 도전을 만든다”고 설명했다. 고센의 학습 순서는 일반 학교와 반대다. 그는 “보통은 공부를 먼저 하고 나중에 만들지만 고센은 먼저 만들어 본다. 그러면 더 잘 움직이게 하고 싶어 공부하게 된다”며 “공부가 목적이 아니라 필요를 찾으면 아이디어가 계속 나온다”고 전했다. 이 과정에서 협업 능력이 자연스럽게 형성된다. 다니구치 이사장은 “현장에서는 한 사람이 모든 기술을 알 수 없다”며 “무엇을 만들지 함께 논의하고 역할을 나누는 능력이 중요해졌다”고 강조했다. 이어 “기술을 따라잡아야 하는 단계에서는 정해진 답을 정확히 수행하는 인재가 필요했지만 이제는 무엇을 만들지 스스로 생각해야 하는 단계로 산업 구조가 바뀌었다”고 진단했다. 이어 “앞으로 10년 정도는 AI와 스마트폰으로 반도체 수요가 늘겠지만 결국 보편화될 것”이라며 “중요한 건 AI를 만드는 것이 아니라, AI로 무엇을 할지를 고민하는 단계로 넘어가야 한다”고 밝혔다. 열심히 만드는 것만으로는 부족하며 ‘이것으로 괜찮은가’라며 계속 스스로를 의심하라는 뜻이다. ●엘리트 아닌 산업 움직이는 인재 필요 고센 모델에 대해 해외에서도 비슷한 평가가 나온다. 그는 “(태국에 수출한 고센형 교육에 대해) 이론 중심의 대학 졸업생보다 현장 적응이 빠르다는 (현지) 반응이 많다”며 “사회 문제를 해결하는 기술자를 키우는 교육으로 여겨진다”고 전했다. 그는 한국의 교육에 대해 “우수한 학생은 많지만 시험 중심 경쟁 구조에서는 새로운 산업을 만드는 인재가 나오기 어렵다”며 “교육 구조를 조금만 바꿔도 큰 성장 가능성이 있다”며 이렇게 말했다. “100점을 받아도 어디에 쓰는지 모르면 의미가 없습니다. 시험 점수보다 실제로 만들어내는 능력이 더 중요해지는 시대가 됐습니다. 이제 산업 경쟁력은 지식의 양이 아닌 시도와 실패에서 나올 겁니다.” ■ 다니구치 이사장은 1947년 일본 나라현 출생. 도쿄공업대(현 도쿄과학대)에서 응용화학공학 박사 취득 후 구마모토대 교수·공학부장·총장을 지냈다. 텍사스 A＆M대, 오사카대 단백질연구소, 분자과학연구소 등에서 연구·겸임 교수로 활동했다. 현재 국립고등전문학교기구 이사장이자 구마모토대 명예교수로 재직 중이다.

“과학기술 경쟁력의 핵심은 연구비나 시설이 아닌 ‘사람’입니다.” 일본 문부과학성 관계자는 8일 일본 과학기술 정책의 목표를 이렇게 요약했다. 과학·기술 경쟁력 육성을 위한 적확한 질문은 ‘얼마를 투자할 것이냐’가 아니라 ‘지속적인 인재 공급은 어떻게 가능하냐’는 것이다. 일본이 인재를 ‘선발’ 대신 ‘육성’하겠다는 목표 아래, 연구자 중심 경로와 현장 기술자 경로 등 ‘과학·기술 인재 이중 파이프라인’을 구축한 이유다. 일본 과학·기술 교육의 중심은 산업 현장을 떠받칠 기술 인력이다. 일본은 1962년 고등전문학교(고센)를 도입해 고교 단계부터 실습 중심 교육을 별도 트랙으로 분리했다. 대학 진학 이전에 현장형 엔지니어를 양성하는 구조다. 여기에 연구형 인재 트랙을 병렬로 구성했다. 2002년 도입된 슈퍼사이언스하이스쿨(SSH)은 고교 단계에서 연구 프로젝트 수행과 대학·연구기관 연계를 제도화한 프로그램이다. 학생은 주제를 정해 실험·분석·발표 등을 수행하고 대학 학점 선이수, 국제 공동 연구 등을 경험한다. 국제 과학올림피아드 대표의 상당수는 여기서 나온다. 일본 정부 관계자는 “재능을 선발하는 것이 아니라 진로 전체를 하나의 경로로 연결해 인력을 공급한다”고 밝혔다.

기업 수요 맞춤형 전문 인재 배출빅데이터 등 현장 활용 분야 집중채용 공고 ‘대졸’ 요구도 줄어들어 “여러분은 집에서도 가상 사설망(VPN)을 통해 구글이나 아마존 등의 데이터베이스에 접속할 수 있습니다. 지문 등 생체정보를 등록하고 중앙통제센터의 승인을 받으면 됩니다. 여러분들의 신원에 대한 검증은 4개의 다른 부서에서 각각 진행됩니다.” 지난달 2일 미국 버지니아주 컬럼비아칼리지의 정보통신(IT)학과 한 강의실. ‘클라우드 컴퓨팅’ 과목을 수업하는 지미 차이 교수가 학생들에게 구글과 아마존의 데이터베이스를 활용해 빅데이터 분석을 진행하는 방법을 설명했다. 4학점 과정으로 진행되는 이 수업은 학생들이 클라우드 컴퓨팅을 통한 데이터 저장과 처리 과정을 익힌 뒤 인공지능(AI) 개발 등에 나설 수 있도록 하는 걸 목표로 한다. 이날 차이 교수의 수업을 들은 와히다 체슈티는 “내가 살고 있는 버지니아 북부 지역엔 구글 등이 AI 수요에 대응하기 위해 건설한 데이터센터가 여러 곳 있다. 이곳에 취업하기 위해 학교에서 전문지식을 쌓고 있다”며 “언젠간 나도 훌륭한 소프트웨어 개발자가 되는 꿈을 꾸고 있다”고 말했다. 대만에서 유학왔다는 리키 창은 “IT의 매력에 흠뻑 빠져 학교 졸업 후 4년제 대학에 진학해 보다 전문적인 교육을 받을 계획”이라고 했다. 미국에선 4년제 대학뿐만 아니라 2년제 지역대학인 칼리지에서도 IT 인재 양성에 적극 나서고 있다. 4년제 대학이 고급 인력 배출 역할을 맡고 있다면 칼리지는 기업들의 수요에 즉각 대응하는 실무형 IT 인재를 길러내는 전진기지로 자리매김하고 있는 것이다. 칼리지는 특히 비교적 저렴한 학비와 유연한 입학 요건을 바탕으로 학생들에게 폭넓은 교육 기회를 제공하며, 클라우드 컴퓨팅과 사이버보안, 데이터 분석, 네트워크 관리 등 산업 현장에서 즉시 활용 가능한 분야에 교육 역량을 집중하고 있다. 컬럼비아칼리지의 경우 지난 2021년 기존 컴퓨터공학과를 IT학과로 개편하고 구글의 ‘그로우 위드 구글’(Grow with Google) 프로그램 등을 도입해 디지털 기술 수업을 하고 있다. 리처드 김 총장은 “미국은 IT에 관심 많은 학생이 비싼 학비의 고급 교육 과정에 진학하지 않아도 취업할 수 있는 다양한 통로가 마련돼 있다”고 말했다. 컬럼비아칼리지를 졸업하고 한 IT 기업에서 소프트웨어 개발자로 일하고 있는 마수메 하산푸르는 “학교에서 배운 기술과 지식을 활용해 앱 개발과 데이터베이스 관리, IT 인프라 지원, 시스템 분석 업무 등을 수행하고 있다”고 말했다. 미국 IT 기업들도 최근 ‘완성형’ 인재보다 실무 능력을 갖춘 인력을 채용한 뒤 직접 육성하는 방식을 선호하고 있다. 테크 분야 인력 컨설팅업체인 컴프티아(CompTIA)의 자료를 보면, 미국 IT 기업의 절반 가량은 데이터베이스 관리자나 웹디자이너 채용 공고 시 4년제 학위를 요구하지 않고 있다. AI 데이터 분석 기업 팔란티어의 경우 최근 대졸 신입 사원 대신 고졸 인재를 채용하는 실험을 진행하기도 했다. 고졸 인재에게 인턴십 프로그램을 거치게 한 뒤 성적이 우수한 경우 정규직으로 전환시키는 방식이다. 알렉스 카프 최고경영자(CEO)는 “미국 대학이 더는 유능한 인재를 길러내는 신뢰할 만한 제도가 아니다”며 인턴십 프로그램을 도입했다.

브라운대·MIT 등 자율전공 시스템폭넓은 교양 바탕 비판적 사고 훈련미국 아이비리그 명문이자 융합형 인재 양성으로 유명한 브라운대는 전공 구분 없이 학생을 선발하는 ‘오픈 커리큘럼’ 시스템을 운영하고 있다. 학생들은 1~2학년 때 다양한 과목을 수강하며 관심 분야를 탐구한 뒤 전공을 결정한다. 공학도가 철학 세미나에서 토론을 하고, 문학도가 코딩과 통계 수업을 듣는 게 브라운대에선 흔한 풍경이다. 과학이 이공계 전공생만의 전유물이 아닌 셈이다. 매사추세츠공대(MIT)와 스탠퍼드대 등도 브라운대와 유사한 자율전공 시스템을 운영하고 있다. 미국 대학가에서 이처럼 전공의 경계를 허무는 흐름이 확산되는 것은 인공지능(AI)과 기후변화, 전염병 같은 난제를 해결하기 위해선 학문 간 통섭이 필수라는 인식이 자리 잡았기 때문이다. 학생들은 다양한 학문을 접하며 자연스럽게 과학적 연구 방법, 데이터 해석 능력, 실험과 검증의 사고방식을 익힌다. ‘작지만 강한 대학’으로 불리는 리버럴 아츠 칼리지도 융합형 인재 교육의 산실이다. 중세유럽은 이른바 3학4과(7가지 기초 학문) 교육을 통해 인문학과 자연과학 소양을 균형 있게 갖춘 지성인을 육성했는데, 리버럴 아츠 칼리지도 이를 모델로 하고 있다. 리버럴 아츠 칼리지 교육의 특징은 지식이나 기술을 습득시키기보다 인문·사회·자연과학을 넘나드는 폭넓은 교양을 바탕으로 비판적 사고능력을 쌓게 하는 것이다. 미국 최상위권 리버럴 아츠 칼리지인 펜실베이니아주 스와스모어 칼리지를 졸업하고 메릴랜드대에서 컴퓨터과학 박사 과정을 밟고 있는 오건우(30)씨는 “칼리지 시절 교수진들은 학생들의 서포터 같은 역할을 하고, 연구활동도 함께 진행해 학문에 대한 흥미를 자연스럽게 불러일으켰다”고 말했다.

미네르바, 서울 등에 캠퍼스 마련세계 옮겨다니며 사고력·논리 훈련싱귤래리티, 실리콘밸리 창업 학교기업·정부 리더 위한 미래기술 교육 지구촌 자체를 캠퍼스로 삼고 있는 미국 미네르바 대학과 ‘인류 문제 해결형 기업가’를 키우는 싱귤래리티 대학 등은 인공지능(AI)이 일상과 산업을 빠르게 재편하는 시대에 걸맞은 독특한 커리큘럼으로 인재를 양성하고 있다. 미국 샌프란시스코에 본교를 둔 미네르바대 학생들은 4년 동안 한 곳에 머무르지 않고 서울과 독일 베를린, 인도 하이데라바드, 영국 런던 등 세계 주요 도시에 마련된 캠퍼스로 옮겨다니며 수업을 받는다. 전 세계에서 지식을 탐구하는 21세기판 노마드(유목민)인 셈이다. 미네르바대는 학생들이 교실 안에서 추상적 지식을 쌓는 데 그치지 않고 불확실성에 대응하는 훈련을 하도록 이런 교육 시스템을 도입했다. AI 시대 인재에게 가장 중요한 역량 중 하나가 새 환경에 빠르게 적응하는 능력이라는 판단에서다. 미네르바대 모든 수업은 20명 이하로 구성된 세미나 형식으로 진행된다. 교수들은 학생들의 비판적 사고와 논리 전개 능력을 집중 훈련시킨다. 미네르바대는 “시대에 뒤떨어진 교실을 몰입형 가상 세미나, 생동감 넘치는 글로벌 경험, 프로젝트 기반 학습으로 대체한다”고 밝혔다. 이런 교육 과정을 바탕으로 미네르바대는 유엔훈련조사연구원 등이 공동으로 선정하는 세계 대학 혁신 순위에서 2022년부터 지난해까지 4년 연속 1위에 올랐다. 하버드대나 매사추세츠공대(MIT) 등보다 입학하기 어려운 학교로 꼽히고 있다. 미네르바대 학생들은 입학 지원 단계에선 전공을 선택할 필요가 없다. 1학년 때는 ‘코너스톤’(주춧돌) 수업을 통해 논리적 글쓰기와 통계적 추론 등의 소양을 쌓으며 2학년 때부터 인문학과 자연과학, 사회과학 등 전공 핵심 과목을 이수한다. 심화과정인 3~4학년 때는 탐구활동을 하며 연구 프로젝트를 진행한다. 실리콘밸리의 창업 사관학교이자 미래 혁신가 육성기관인 싱귤래리티대는 인류가 직면한 도전 과제를 해결하는 기업가를 기르는 걸 목표로 한다. 미래학자 레이 커즈와일과 기업가 피터 디아만디스가 2008년 공동 설립해 미 항공우주국(나사·NASA)의 에임스 연구센터에서 출범한 싱귤래리티대는 정식 학위를 수여하는 대학은 아니지만 기업과 정부 리더를 교육하는 미래 기술 중심 교육·연구 네트워크다. 싱귤래리티대의 핵심 교육 과정은 ‘글로벌 솔루션 프로그램’이다. 참가자들은 일정 기간 합숙하며 AI, 블록체인, 디지털 헬스, 지속가능 에너지 등 첨단 기술을 배우고, 이를 활용해 실제 사회 문제를 해결하는 프로젝트를 설계한다. 피터 배 글로벌혁신센터(KIC) 실리콘밸리 센터장은 “실리콘밸리는 ‘원석’과도 같은 인재가 몇십배 값진 다이아몬드로 발돋움할 수 있는 환경을 제공한다”며 “새로운 아이디어를 배척하지 않고 활성화 돼 있는 엔젤 투자 문화가 글로벌 인재를 키우는 원동력”이라고 말했다.

묻고 발견하고 창조하라… 연구현장 뛰어든 美고등학생들 “학생들은 입학하는 순간부터 비판적 사고, 문제 해결 능력, 사회적 책임감을 함양할 수 있도록 설계된 특수 교육과정을 이수합니다. 학교의 사명은 학생들이 ‘발견의 기쁨’을 느끼고 인류 공동의 이익에 이바지할 수 있도록 혁신적인 환경과 문화를 조성하는 것입니다.” 미국 영재학교 중에서도 최고로 꼽히는 버지니아주 토머스제퍼슨과학고(TJHSST)의 마이클 무카이 교장은 지난 3일(현지시간) 서울신문과의 서면 인터뷰에서 학교의 교육 비전을 이렇게 설명했다. 학생들이 ‘생각’하고 ‘탐구’하는 교육의 장을 만들고, 스스로 ‘비판’하고, 스스로 과제를 해결하는 ‘능동형 인재’로 거듭나게 한다는 것이다. 제퍼슨고의 교육은 ‘얼마나 빨리, 많이 아느냐’가 아니라 ‘어떻게 질문하고, 증명하느냐’에 초점을 맞춘다. 미국 우수 고교 평가에서 1위를 도맡는 제퍼슨고가 미 항공우주국(나사·NASA)과 실리콘밸리 등에서 활동하는 수많은 인재를 배출한 원동력이다. 무카이 교장은 “진정한 과학적 탐구는 기존의 사실을 암기하는 것에서 벗어나 독창적인 연구를 수행하고, 이 과정에서 마주하게 되는 어려움을 시뮬레이션하는 것”이라며 “학생들은 최소 180시간 동안 전문 과학자 및 엔지니어와 함께 근무하며 문제 해결 기법을 익힌다”고 말했다. 제퍼슨고 교육의 가장 큰 특징은 졸업을 위해 반드시 이수해야 하는 독창적 연구 프로젝트다. 모든 학생은 신경과학, 인공지능(AI), 양자물리학 등 14개 전문 연구실 가운데 하나를 선택해 1년 동안 연구를 수행한다. 이 과정에서 학생들은 이미 알려진 지식을 재현하는 데 그치지 않고 스스로 연구 질문을 설정하고 실험과 분석을 통해 해답을 찾아 나간다. 초등학교 3학년 때 미국으로 이주해 이 학교 졸업반(12학년)에 재학 중인 이한선군은 “중력 실험을 위해 높은 곳에서 공을 떨어뜨려 5차례 시간을 재기도 한다”고 수업 진행 방식을 설명했다. 연구 성과 중 일부는 학생들이 직접 운영하는 연간 학술지에 실린다. 학술지에 실린 연구 주제는 환경과학부터 AI, 우주공학, 생의학에 이르기까지 다양하다. 최근 연구물 중에선 머신 러닝과 다변량 통계 분석을 결합해 하천의 건강 상태를 평가한 분석이 주목받았다고 무카이 교장은 전했다. 우주 방사선이 우주 비행사의 심혈관계에 미치는 영향을 분석하고, 이를 완화하는 약물의 효능을 검증하는 연구도 눈길을 끌었다. 미국의 영재학교와 마그넷 스쿨, 연구중심 공립학교들은 서로 다른 제도와 선발 방식을 갖고 있지만 공통점이 존재한다. 시험 점수보다 ‘생각하는 힘’, 교과 내용보다 ‘탐구 경험’을 중시하는 것이다. 미국 최상위 공립고교인 일리노이주 수학과학고(IMSA)는 학생들에게 ‘탐구·연구 프로그램’(SIR) 과정을 이수하도록 한다. 학생들이 학업 시간의 20%는 인근 대학과 연구소, 기업 등에서 전문가 지도를 받아 자신이 설계한 연구를 수행하도록 하는 것이다. 또 2학년의 경우 ‘과학적 탐구’ 과목을 필수로 이수하도록 해 지식뿐만 아니라 연구 설계와 검증 방식을 배우도록 한다. 탐구 과목은 모든 수업이 별도로 마련된 연구실에서 진행된다. 스티브 천 유튜브 공동창업자, 위 판 페이팔 초기 공동 설립자 등이 이 학교의 교육을 바탕으로 탄생했다. 뉴욕의 브롱크스과학고는 ‘질문하라, 발견하라, 창조하라’라는 교훈을 통해 교육철학을 보여 준다. 브롱크스고는 1학년(미국 학제 기준 9학년) 때부터 모든 학생을 연구 수업에 참여시키며, 이후 3년은 독창적인 주제로 탐구활동을 하도록 한다. 특히 2023년에는 교내에 첨단 과학 연구 시설인 ‘맨(Manne) 연구소’를 개설해 학생들이 대학·대학원 수준의 심화 연구를 할 수 있도록 지원하고 있다. 브롱크스고 졸업생 중 노벨상 수상자가 9명이나 된다. 미국 명문대 입시에서 ‘시험 만점’은 합격 보증수표가 아니다. 수능이라 할 수 있는 SAT와 ACT에서 만점을 받아도 불합격하는 사례가 적지 않은 반면 점수가 80점대인 학생이 아이비리그에 합격하는 일이 흔하다. 수학·과학 올림피아드 1위, 전국 대회 수상 경력 역시 합격을 담보하지 못한다. 대학들이 성적보다 특별활동과 포트폴리오를 중시하고 있기 때문이다. 이에 미국 학생들은 상아탑에 입성하기 전부터 실제 연구 현장에 뛰어든다. 나사와 국립보건원(NIH) 등 연방 연구기관은 물론 주요 대학과 연구소도 고등학생을 대상으로 정식 인턴십 프로그램을 운영한다. 미국의 영재학교는 스템(STEM, 과학·기술·공학·수학) 교육뿐만 아니라 학생들의 윤리적 소양과 사회 공동체 인식을 함양하는 데도 많은 관심을 기울이고 있다. 일리노이수학과학고는 학생들이 3년간 200시간의 봉사활동을 이수하도록 하고 있다. 제퍼슨고는 ‘윤리적 리더십’ 등의 과목을 운영하며, 인문학과 음악·예술 교육을 병행해 학생들을 ‘균형 잡힌 인재’로 육성하는 것을 목표로 하고 있다. 무카이 교장은 “학생들이 과학적 방법을 통해 세상을 파악하고 복잡한 사회적, 윤리적 문제를 해결할 수 있도록 하는 게 궁극적인 교육 목표”라고 말했다.

개방된 공간서 생각 공유하며 혁신국적도 다양… 질문·토론 한계 없어대학과 기업 소통 ‘과학 거물’ 밑거름 미국 캘리포니아주 샌타클래라에 위치한 엔비디아 본사 ‘엔데버’에는 25일(현지시간) 한밤 중에도 불이 밝았다. 공용 로비 인근 식탁에 모여 저녁을 먹거나 대화를 하며 약 3주 앞으로 다가온 ‘엔비디아 GTC 2026’ 준비가 한창이었다. 거대 스포츠 스타디움을 연상시키는 엔데버에는 직원들이 칸막이 대신 촘촘히 자리한 거대한 화이트보드 앞에 삼삼오오 모여 소통했다. 2층 건물에 자리한 오픈형 계단도 직원들의 소통 마당이었다. ‘어디서나 서로 만나고 대화하라’는 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)의 철학이 떠올랐다. 엔데버는 전세계 과학·기술자를 끌어들이고 용광로처럼 합심해 미래를 만든다는 실리콘밸리를 비전을 담았다. 이런 개방된 문화 속에서 세계 곳곳에서 모인 과학 인재들은 다른 연구를 하는 이들과 일상을 함꼐 하며 혁신을 만들 빅아이디어를 얻는다. 미국 비영리단체(NPO) 조인트벤처 실리콘밸리의 2026년 보고서에 따르면 실리콘밸리와 샌프란시스코에서 유니콘(기업가치 10억 달러 이상 비상장 기업) 및 데카콘(100억 달러 이상 비상장 기업)은 312개로 지난 5년간 3배로 늘었다. 이 지역의 유니콘·데카콘은 미국 전체 중에서 꾸준히 절반 이상을 차지하고 있다. 동력은 과학 네트워크다. 2024년 기준 외국인 국적의 기술직 전문가 비중이 70%에 달하는 실리콘밸리의 인적 구성을 볼때 과학 네트워크는 성과 창출을 위해 필수 요소다. 외국 출생인 과학·기술자 분포는 인도(25.6%), 중국(17.1%), 태국(3.6%), 한국(2.3%), 베트남(3.0%), 프랑스·독일·우크라이나(1.8%) 순이다. 실리콘밸리 개발자 커뮤니티 ‘해커 도조’는 이날 애딧야비어 랏솬 CEO의 ‘농업 분야 피지컬 인공지능(AI)’ 강연을 제공했다. 랏솬 CEO는 구글의 자율주행 자회사 웨이모에서 근무하다 농기계 자율주행 스타트업인 ‘애그토노미’를 창립했다. 이 자리에서 미국, 인도, 대만 등 다양한 국적의 참가자 60여명은 스스럼 없이 질문을 던지고 토론했다. 한 참가자가 “로봇이 스스로 생각하고 행동할 수 있는 시대는 언제쯤 오나”라고 묻자 랏솬 CEO는 “이미 시작되고 있다. (아직 공개는 안됐지만) 기업 시뮬레이션에선 실제 세계와 상호작용하는 휴머노이드가 현실화되고 있다”고 답했다. 다른 참가자가 “중국 로봇 시연을 봤는데 컴퓨터그래픽으로 오인할 정도 기술력에 놀랐다. 중국 피지컬AI의 다음 단계는 무엇이고, 미국은 어떻게 대항해야 하냐”고 하자 랏솬 CEO는 “(중국은) 실제 생산 단계에 들어설 것으로 보이고, 부품을 공급받아 조립하는 ‘모듈식’ 로봇 개발을 택하는 중국과 달리 우리는 로봇 전체를 직접 제작해야 한다”고 제언했다. 이날 행사에 대해 해커 도조 관계자는 “매년 450개 이상의 커뮤니티 행사를 연다. 네트워크를 통해 서로 통찰력을 얻고, 인근 학생들에게 AI 로봇 공학을 가르치거나 자원봉사도 한다”고 설명했다. 한인 과학자들 역시 현지 네트워크의 핵심 줄기다. 캘리포니아주 남가주 지역에서 가장 큰 규모의 한인 개발자·창업가·예술인 네트워크인 ‘소캘 K그룹’은 온오프라인 네트워킹 행사를 통해 산업 트렌드를 공유하고 협력 기회를 모색한다. 제니퍼 조 공동회장은 “기업도 많고 산업 규모도 큰 미국은 아는 사람을 통해 정보를 얻고 팀원과 일자리를 소개 받는 등 한국에 비해 ‘믿을 만한 네트워킹’이 특히 중요한 사회”라며 “지역사회를 기반으로 한번에 모일 수 있는 플랫폼을 제공해 한인 개발자들이 융성할 수 있는 환경을 만들고 싶다”고 말했다. 산학 협력 역시 기업과 과학자 간 소통의 장으로 기능하면서 과학인재 양성의 중요한 통로가 됐다. 스탠퍼드에서 만난 생물학과 4학년 대니스(22)는 “주변에 애플이나 구글 같은 회사가 있어 새로운 아이디어로 창업을 하거나 혁신적인 기업에서 일하려고 하는 열망과 압박, 즉 외부 자극이 더 강한 편”이라고 말했다. 이어 그는 “내가 원하는 기업에서 인턴십 프로그램을 운영하지 않는다면 학생이 직접 해당 기업의 인턴십 프로그램을 만들고 학교에서 금전적으로 지원해 근무하도록 만드는 제도도 있다”고 말했다. 소위 과학계 거물을 볼 기회도 잦을 수밖에 없다. 그는 “크고 작은 학생 동아리가 활발하게 인근 기업과 교류하는데, 지난주에는 샘 올트먼 오픈AI CEO가 해커톤에 초청돼 강연을 했다”고 전했다. 반대로 기업은 대학과 함께 도전한다. 황 CEO가 모교인 스탠퍼드대에 3000만 달러(약 435억원)를 기부해 세운 ‘젠슨 황 공학센터’에는 ‘6명의 여성 메타 공학자와 대화하는 소모임’, ‘스타트업에서 사막에 스타링크 우주선과 태양광 단지를 건설할 공학자 모집’ 등과 같은 구인 광고가 벽면 곳곳에 붙어있었다.

“제 직업은 우버 기사예요. 또 원격 근무로 웹사이트 개발자 일도 합니다. 남는 시간에는 취미로 로스앤젤레스(LA) 중앙도서관에서 3D 프린터로 이것저것 만들죠.” 미국 캘리포니아주 LA 중앙도서관의 ‘옥토비아 랩’에서 지난달 22일(현지시간) 만난 오마르(37)는 “과학을 좋아하는 사람에게 LA는 천국 같다”며 이같이 말했다. 신분증과 도서관 카드만 있으면 누구나 이곳에서 무료로 레이저 3D 프린터를 쓸 수 있다. 미국은 ‘대중의 과학적 호기심’을 구체화하고 현실화하도록 돕는다. 대중에게 과학의 장벽을 낮추고 엔지니어로 이끄는 방식이다. 소위 ‘겸업 과학자’나 ‘겸업 엔지니어’는 현지에서 낯설지 않다. 특히 LA와 샌프란시스코 지역에서는 테슬라의 휴머노이드나 구글의 자율주행차 등을 쉽게 만날 수 있다. 시민이 일상에서 미래 기술을 만져 보고 배우고 연결되는 도시로 변모하는 중이다. 이날 옥토비아 랩에는 건전지 연결용 단자, 배트맨 인형, 강아지 모형 등 50여개의 3D 프린터 인쇄물이 주인을 기다리고 있었다. 인쇄를 하고 열을 식혀 실제 물품으로 받기까지 통상 3~4시간이 소요된다. 따라서 하루 이용자는 2명으로 대기는 필수다. 전기차 충전소와 휴게소를 접목한 LA의 ‘테슬라 다이너’에서는 테슬라가 개발 중인 옵티머스, 범블비 등 휴머노이드 로봇을 접할 수 있다. 한 달에 한두 번씩 옵티머스가 직접 팝콘을 나눠 주거나 손님들과 가위바위보를 하는 등 대면 서비스를 한다. 지난달 21일 이곳에서 만난 전기 엔지니어 조일리(41)는 “테슬라가 휴머노이드를 어떻게 발명하고 있는지 최첨단 미래를 엿보기 위해 회사 콘퍼런스로 LA에 올 때마다 시간을 내서 꼭 들른다”고 말했다. 샌프란시스코와 LA 시내에서는 구글의 자율주행차인 ‘웨이모’를 흔하게 만날 수 있었다. 웨이모는 레벨4(인간 개입 없는 자율주행) 수준의 자율주행 택시로 피닉스, 오스틴 등에서도 상용화에 성공했다. 지난달 26일 올라탄 웨이모는 호출, 탑승, 동선 확인은 물론 내부 온도 조절과 음악 등을 승객이 앱으로 통합 관리할 수 있었다. 출발과 하차는 승객의 확인을 받은 뒤 움직였다. 밤에도 주변 차량과 보행자, 장애물 등을 정확히 인식했다.

나이·인종 등 따지지 않고 장학금연구 독창성·인류 기여도가 우선“새로운 분야 시도하라는 말 들어”호반 장학생, UC어바인 박사과정“조건 없이 지원해야 깊은 연구 가능” 미국 캘리포니아주 테크 코리도어(샌프란시스코·실리콘밸리·로스앤젤레스)에서 만난 과학·기술자들은 수많은 장학금이 미국의 인재 육성 동력이라고 한 목소리로 말했다. 연구 지원금은 나이·인종·국적 등을 가리지 않고 오로지 연구 프로젝트의 독창성과 인류 기여도가 우선시된다. 캘리포니아대(UC)어바인에서 물리학 박사과정에 재학 중인 크리스 곤잘러스(38)는 지난달 19일(현지시간) “38세에 공부를 시작해 운이 좋다고 생각한다”며 “(늦은 나이이기에) 책임감도 강하고, 교수와 동료 사이의 소통을 잘 도울 수 있다”고 말했다. 멕시코 이민 가정 출신인 크리스는 고교 졸업 후 대학 진학 대신 미국 통신회사에서 인터넷 설비 기사로 일했다. 6년의 근무 기간 동안 인터넷 설비와 관련된 물리학 강의를 들으며 과학자의 꿈을 키웠고 2019년 대학에 진학했다. 이제 한 가정의 가장인 크리스는 “미국 국립과학재단과 국립보건원의 장학금 제도가 잘 마련돼 있어 늦은 나이에 공부를 계속할 수 있었다. 불안하기보다는 미래에 대한 투자라 생각한다”고 말했다. 캘리포니아공대(칼텍)에서 항공우주공학 박사과정을 밟는 한해윤씨도 “한국에선 어느 정도 연구가 이뤄진 영역을 발전시키려 연구한다면, 미국에서는 연구 성과가 안 나와도 좋으니 본인의 아이디어로 연구하라는 분위기”라고 전했다. 한씨는 “우주 분야의 주류가 아닌 소행성에 관심이 많은데, 우리나라에선 실용적이지 않은 주제라 연구에 펀딩도 잘 들어오지 않았다”며 “이와 다르게 미국에서 연구 후원을 받을 때는 ‘소행성과 같이 아예 새로운 분야의 연구를 시도해야 한다’는 말을 들었다”고 했다. 캐나다 출신 해나 루포(22)는 학부에서 법의학을 전공한 뒤 화학 박사과정을 시작했다. 법학전문대학원(로스쿨)에 진학해 화학과 범죄 간의 연계성을 연구할 계획이다. 그는 “서로 관련 없어 보이는 학문일수록 접목하면 더 큰 시너지가 날 거라 생각한다”고 말했다. 미국의 장학금·투자 제도는 연방정부, 주정부, 학교, 기업, 민간 재단 등 사회 전 분야에 촘촘하게 퍼져 있는 연구 안전망이다. 미국 역시 자금을 지원받으려는 경쟁이 치열하기는 마찬가지이지만, 지원 규모가 압도적인 세계 1위인 데다 지원 시스템도 다양하다. 정순조 칼텍 항공우주공학 교수는 “칼텍은 규모가 작다는 것을 이점으로 살려 소수 정예 연구진에게 상대적으로 넉넉한 지원을 해 준다”며 “연구 분야가 희귀하고 실패 확률이 클수록 학교는 적극적으로 지원한다”고 설명했다. 호반 장학생 9기로 UC어바인의 박사과정 5년 차가 된 김기민(33)씨는 “한국의 경우 5년 안에 논문이나 특허를 몇 개 내는지 정량적 평가가 중요하고, 그때그때 투자를 받을 수 있는 연구 주제의 유행이 뚜렷하다”면서 “반면 미국에서는 각 연구자가 관심사에 맞춰 자신만의 속도로 한 연구가 장기적으로 ‘퍼스트 펭귄’이 되더라”라고 말했다. 이어 그는 “호반 장학제도처럼 조건 없이 학문 연구를 이어 갈 수 있게 지원해야 개인의 관심사에 따른 다양하고 깊이 있는 연구가 가능하다고 느꼈다”고 덧붙였다. 스탠퍼드대는 전공 무관 재학생들을 위해 이공계 학생들의 창업을 돕는 ‘스탠퍼드 기업가정신 양성 프로그램’(STVP)과 디스쿨을 운영하는데, 사무실에는 ‘당신이 실수하지 않았다면, 충분히 도전하지 않았다는 뜻’이라는 문구를 붙여 놓았다. 티나 실리그 STVP 명예교수는 “새로운 시도를 할 때 실패는 피할 수 없지만, 중요한 것은 ‘실패하는 법’을 배우는 것”이라며 “큰 실패로 이어지기 전에 아이디어를 검증하는 작은 실험에서부터 시작해 결과를 보며 실패에 대한 데이터를 쌓는 게 핵심이다. 도전은 실패가 아닌 데이터”라고 강조했다. 민간에서는 ‘와이 콤비네이터’(YC)와 같은 스타트업 액셀러레이터(초기 스타트업 육성 조직)가 활발하게 활동한다. 에어비앤비 등 4500개 이상의 스타트업을 배출한 미국 최대 액셀러레이터 YC는 아이디어뿐인 초기 스타트업 창업 준비자에게 초기 창업 교육, 투자자·기업 등 네트워크 연결, 시장 전략 코칭 등을 제공한다. 지난달 26일 찾은 YC에서는 창업을 지망하는 학생들이 긴장된 표정으로 YC 지원 인터뷰 준비를 하고 있었다. 우리나라 출신 학생들을 위한 현지 네트워크 조직도 있다. 캘리포니아주립대 풀러턴 캠퍼스공중보건학 부교수인 박보영 재미한인과학기술자협회 남가주지부 회장은 “유색 인종에 대한 유리천장이 있는 미국 사회에서 한국 학생들이 자신의 연구를 편하게 발표하고 피드백을 받으며 기성 학계에 대한 진입 장벽을 낮출 수 있도록 ‘안전하게 실패하는 곳’으로 만드는 게 목표”라며 “작고 소소하게 자기 능력을 시험하고 아이디어를 선보일 기회를 다양하게 만드는 것이 중요하다”고 말했다.

서울신문 ‘K사이언스랩’은 지난 1월 1일부터 5회에 걸쳐 ‘초격차 과학인재 1만명을 기르자’는 대주제로 우리나라 과학인재 육성의 문제점을 찾고 대안을 제시했다. 이어 두 번째 시리즈에서는 5회에 걸쳐 미국 동부와 서부, 일본, 싱가포르의 과학 현장을 찾고 한국 과학인재 육성 시스템에 적용할 시사점을 찾는다. 세계 최고의 과학 클러스터인 미국 ‘캘리포니아 테크 코리도어’(샌프란시스코·실리콘밸리·로스앤젤레스)가 전 세계 과학·기술자를 끌어들이고 인재로 키워 내는 비법을 찾는 것이 시작이다. “정부·학교·기업·재단 모두 장학금이나 연구자금을 주면서 ‘당장은 성과가 안 나와도 원하는 걸 우직하게 해 달라’고 합니다. 미국 과학자들이 다양한 도전을 하는 용기의 원천이죠.” 호반장학생 9기 출신으로 미국 캘리포니아대(UC)어바인 재료공학 분야 박사 과정 5년 차인 김기민(33)씨는 지난달 19일(현지시간) 이곳에 과학·기술인재가 몰리는 이유를 이렇게 설명했다. 우리나라가 유행하는 연구 분야에서 단기 성과를 내려 ‘토끼’처럼 뛴다면, 미국은 자신만의 관심사를 스스로의 속도로 연구토록 하는 ‘거북이’ 전략을 쓴다. 특히 실패를 경험의 축적으로 여기며 훌륭한 자산으로 취급한다. 지난해까지 643명의 화학·물리학·생리의학 분야 노벨상 수상자 중 절반이 넘는 329명이 미국 출신이란 것도 이런 연구 문화의 결과물이라고 현지 과학·기술자들은 전했다. 미국의 과학·기술 인재 파이프라인은 국가, 인종, 학벌, 재정 형편을 가리지 않는다. 재교육과 재도전은 모두의 권리다. 2년제 공립대학 ‘커뮤니티칼리지’ 등 지역에 산재한 교육기관은 명문대나 최첨단 연구소로 향하는 ‘중간 사다리’다. 미국에서 UC 편입률 1위인 샌타모니카칼리지의 제이슨 비어즐리 부총장은 “커뮤니티칼리지는 아직 앞길이 창창한 학생들에게 멈춤이나 실패가 끝이 아니라는 것, 아직 얼마든지 재도전이 가능하다는 것을 느끼게 해 주는 안전망”이라고 말했다.