(이 글은 윤석진 부원장님이 디지털타임스에 2월 26일 기고한 내용으로 링크는 맨 아래에 있습니다.)

 

윤석진 부원장

6000억 원과 600억 원. 이 두 숫자가 무엇을 의미하는지 아시는 분이 많으실 듯하다. 6000억 원은 2008 베이징올림픽에서 개폐회식에 사용한 예산이다. 베이징올림픽 개폐막식의 엄청난 규모와 화려한 연출에 모두 깜짝 놀랐다. 10년 전 기억이지만 저도 정말 깊고도 다양한 중국 문화에 눈이 크게 호사를 누렸던 기억이 남아 있다. 중국은 올림픽 개막식을 통해 G2로서 당당하게 세계 중심국가로 용솟음하는 기세를 보여줬다. 정말 중국다운 개막식이었다. 하지만 전 세계인이 공감하며 가슴에 새기는 감동이 있었다고는 기억되지 않는다.
 
600억 원, 평창올림픽 개폐막식의 예산이다. 10년 전 중국이 마련했던 예산에 비한다면 보잘 것 없는 이 예산으로 우리는 전 세계인에게 큰 감동을 주는 개막식을 연출했다. 물론 제가 대한민국 국민이었기에 느끼는 감동이 더 컸을 것이다. 하지만 우리 손으로 세계적인 큰 행사를 개최했다는 자부심에서만 오는 감정만은 아니다. 우리 개막식은 다섯 아이가 신비의 문을 통해 미래로 나아간다는 이야기로 시작했다. 어린 시절 할머니의 구전 동화를 듣는 아이처럼 개막식으로 빠져 들어갔다.

물론 개막식에서 선보인 여러 첨단기술은 세계인의 큰 주목을 받았고, 우리는 자긍심을 한껏 높일 수 있었다. 하지만 우리가 가장 크게 감동받은 순간은 한반도기를 앞세우고 남북한 선수들이 공동 입장하는 순간이 아니었을까 생각한다. 첨단기술이 다섯 아이가 상징하는 우리 미래 세대의 꿈을 실현시켜줄 수단이라면, 미래가 존재하기 위해서 반드시 전제돼야 할 평화를 지켜내고야 말겠다는 진심과 의지가 전달됐기 때문이다. 평창올림픽은 개막식만으로 이미 성공한 올림픽이라 믿는다.

 

적은 예산으로도 큰 감동을 줄 수 있음을 보여준 평창올림픽 개막식은 우리 연구개발(R&D)의 오늘을 되돌아 볼 기회이기도 했다. 올해 정부는 사회간접자본(SOC) 예산보다 7천억 더 많은 19.7조원을 R&D예산으로 책정했다. 이는 대한민국 정부 예산 역사상 최초의 일이다. 민간의 연구개발도 활발해 16년도 국내총생산(GDP) 대비 연구개발비 비중은 4.24%로 세계 2위다. 하지만 우리 과학기술계가 우리 국민과 정부의 투자와 기대에 부합하고 있다고 답변 하기 어려운 것이 현실이다. R&D 패러독스란 신조어마저 등장하고 있는 실정이다.

 

하지만 우리 연구자들은 실험실에서 가장 많은 시간을 보내며, 연구비 한 푼을 허투루 쓰지 않으며, 시간을 쪼개가며 연구에 매진하고 있다고 믿는다. 좋은 논문을 써 다른 연구자의 길라잡이가 되었고, 경쟁력을 갖춘 특허를 만들어 실제 제품 생산에 적용되는 모습을 보며 자긍심을 가졌었다. 그렇기에 역설로 표현되는 현실이 너무 답답하기만 하다. 어느 단추부터 잘못 꿰어진 것일까? 새로운 길을 찾아야 하는 과학기술계에 평창올림픽은 해답을 제시하고 있다. "진심이 담긴 스토리가 있는 R&D로 국민의 감동을 이끌어 내야 한다."고 말이다.

 

지난 대한민국 과학기술 50년에는 큰 울림이 있었다. 1966년 최초 국책연구소로 KIST가 설립됐지만 국내엔 연구자가 절대적으로 부족했다. 당시 정부는 해외 연구소에서 촉망받고 있던 한인 과학자들에게 귀국을 권유했고, 18인의 과학자는 몇 배의 급여, 최고의 연구 환경을 뒤로하고 지체 없이 달려왔다. 귀국 초기, 미처 실험 환경이 갖춰지지 않았을 때에도 손을 놓고 있지 않았다. 그 분들은 전문성을 기반으로 포항제철과 같은 국가산업기반시설의 기획을 주도하며 국가발전에 기여했다. 이와 같은 그 분들의 빈틈없으면서도 자기희생적인 헌신은 국민에게 큰 감동을 줬다. 분명 이는 지금껏 과학기술계에게 보내는 절대적인 국민적 지지의 기반이 되고 있다.

 

이제 우리 과학기술계는 이 시대 국민이 원하는 것이 진정 무엇인지 다시 한 번 가슴에 깊이 새겨야 한다. 국민 생활에 크게 영향을 주고 있거나 줄 지금과 미래의 이슈에 대한 해결책을 제시하는 연구자가 돼야 한다. 그렇다고 개개인 연구자 모두가 국가적 현안 해결에 나서자는 이야기가 아니다. 이는 태산준령 앞에 호미 한 자루로 마주 서는 격일 것이다. 

 

또한 지식의 새로운 지평을 여는 창의적인 연구도 필요하다. 다만 국민들의 어려움을 해결하고 국가에 혜택이 돌아가는 성과를 내겠다는 신념을 갖자는 것이다. 연구자 개개인이 각자의 스토리를 품고 연구실에 들어설 때 비로소 국민이 감동하는 R&D를 시작할 수 있을 것이다. 미래란 이미 존재하던 실체가 때가 되어 주어지는 것이 아니라, 지금 우리의 의지로 만들어 가는 것이기 때문이다.나 하나로 무엇이 변하겠느냐고 묻는 분들에게 조동화 시인의 '나 하나 꽃피어'를 전해 드립니다.

 

나 하나 꽃 피어

 풀밭이 달라지겠냐고

 말하지 말아라

 

 네가 꽃 피고 나도 꽃 피면

 결국 풀밭이 온통

 꽃밭이 되는 것 아니겠느냐

(중략)

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지난 칼럼에서 필자가 파인만 알고리즘을 설명하면서 단계 1 ‘문제를 쓴다’를 제치고 단계 2 ‘열심히 생각한다.’에 대한 이야기를 먼저 했습니다. 이제는 미루어둔 단계 1 ‘문제를 쓴다’, 즉 연구주제 선정을 다룰 차례입니다.

 

[ 파인만 알고리즘 단계 : 1. 문제를 쓴다 ]

 

파인만 알고리즘을 다시 써 봅니다.
1. 문제를 쓴다. 2. 열심히 생각한다. 3. 답을 쓴다.
1. Write down the problem. 2. Think real hard. 3. Write down the solution.

그럼 단계 1 ‘문제를 쓴다’에서, ‘문제를 쓴다’는 것은 과연 무엇을 의미하는 것일까요? 이것에 대해서 생각을 해 보겠습니다.  독자들이 연구를 처음으로 하기 시작할 때, 직접 ‘문제를 쓴’ 기억이 있으신지요? 필자가 연구를 처음 시작했을 때는 선배의 연구주제를 이어받아서 연구를 시작했으니까 직접 ‘문제를 쓴’ 것은 아니었습니다. 그럼 그 선배가 ‘문제를 쓴’ 걸까요? 그 연구를 왜 하는지, 왜 중요한지에 대해 그 선배가 설명하기는 했지만, 선배도 그 주제에 대해 잘 아는 상태는 아니었던 기억으로 보면 ‘문제를 쓴’ 건 아마도 지도교수님이라고 추측됩니다. 초보 연구자로서는 연구 분야나 주제에 대해 아예 감도 없고, 도대체 ‘어떤 문제를 풀어야 하는지’를 알기 어렵지요. 그래서 석사는 물론, 박사과정까지도, 지도교수가 논문 주제를 던져주는(?)거겠지요. 하지만 주어진 문제에 대해 연구를 해서 결과가 좀 나오고, 초보 단계를 벗어나면, 스스로 문제를 만들고 싶어지게 됩니다. 박사과정이라면 그래도, 내 주제를, 내 문제를 풀어야 하는 거 아닌가 하는 욕심이 생길 겁니다. 하지만 연구에 대해 조금 감을 잡은 2-3년차라도, 문제를 정확히 ‘쓰는’ 이 1단계를 잘 하는 건 여전히 많이 어렵습니다. ‘문제를 쓴다’는 것은 ‘어떤 문제’를 풀 것인지를 제시하는 것입니다. 즉,해결해야 할, 풀어야 할 문제를 잘 정의한다는 말입니다.

 
[ 어떤 연구를 하느냐 하는 ‘문제’는 연구의 시작입니다. ]

 

필자를 포함해서 연구자들은 대부분 연구 프로젝트를 따고(?) 연구비를 받아서 연구를 합니다. 그런데 연구 프로젝트 선정과정에서는 제출된 제안서 또는 계획서를 심사합니다. 어떤 문제를 어떤 방법으로 푼다는 계획을 계획서에 제시하고 그 연구의 필요성을 인정받아야만 하지요. 그러니, 어떤 연구를 하느냐 하는 ‘문제’는 연구를 시작하기 위한 중요한 전제입니다. 현실적 측면에서는 ‘열심히 생각한다’에 비해서도 오히려 훨씬 더 중요합니다. :) 그러니까 연구자는 본인의 연구분야에서 정말로 중요한 문제가 무엇인지 찾아낼 수 있어야 합니다. 그러면 중요한 문제는 어떻게 발견할 수 있을까요? “많은 사람들이 잘못된 문제에 정확한 답을 찾기 위해서 헛수고를 하고 있다(finding precise answers to the wrong questions)”라는 말이 있습니다. 연구자들이 헛수고를 하는 것은 ‘문제를 쓰는’ 데 실수를 범하기 때문이지요. 잘못 파악해서 문제를 '만들어 내는' 상황이 되면 '실제로 발생하는' 문제와는 전혀 다른 문제가 되기 때문에 ‘문제를 쓰는’ 것은 정말 어렵습니다.


무엇이 ‘정말’ '문제'인지를 알아야 합니다. ]


문제를 잘 쓰기 위해서 어떤 것이 문제인가를 생각해 봅시다. 막막하지요? 그럼 필자가 연구하는 '바이오가스 정제법'을 예로 들어 설명해 보겠습니다. 우선 질문을 하겠습니다. '바이오가스 정제법'은 파인만 알고리즘 1단계에서 이야기하는 '문제'라고 하면 맞을까요? 아닌 것 같지요? ‘바이오가스 정제법’은 '연구 분야'이지, 풀어야 하는 '문제'는 아닙니다. 연구 분야라고 부르기에도 사실 범위가 너무 넓은 것 같네요. 그럼 범위를 조금 좁혀 볼까요? '바이오가스 중 실록산의 정제방법'은 어떤가요? 이건 '특허 제목' 정도? 하지만 연구 ‘문제’는 아직 아닙니다. 필자의 7월 27일자 칼럼 4. 실제 연구과정을 한번 따라가 봅니다에 '바이오가스 정제법'에 대해서, 다음과 같이 문제들을 정리했습니다.


문제 1. 지구온난화를 해결하려면 화석연료 대체 에너지원이 필요하다.
문제 2. 우리나라에 적합한 경제성 있는 신재생에너지 대안이 없다.
문제 3. 가스터빈 발전도 화석연료를 사용한다는 문제가 있다.
문제 4. 바이오가스는 발열량이 낮고 불순물 문제도 있다.
문제 5. 실록산 제거 흡착제의 경제성이 나쁘다.
문제 6. 흡착재생용 실리카 겔 흡착제는 재생온도가 너무 높다.


연구문제 1. 폐열로 재생이 가능한 흡착제를 개발해야 한다.
연구문제 2. 흡착제의 흡착가능온도는 어떻게 높일 수 있을까?
연구질문 1. 흡착제의 흡착가능온도는 어떤 현상에 의해 결정되는가?
연구질문 2. RPA의 실록산 흡착-탈착은 어떻게 일어나는가?


여기서 필자는 문제 1~6, 연구문제 1,2, 연구질문 1, 2라고 썼습니다. 이것들은 언뜻 보면 모두 ‘문제’의 형식인데 굳이 구별해서 쓴 이유는 무얼까요? 단계 1에서 말하는 '문제'는 이 중에서 어떤 것일까요?


[ 문제인가, 질문인가? ]

 

연구에서는 문제와 질문을 명확히 구분해야 합니다.
여기서 복잡하게 문제, 연구문제, 연구질문 이라는 용어를 쓴 데는 나름의 이유가 있습니다. 그 이유를 설명해 보겠습니다. 파인만 알고리즘의 문제→생각한다→답(Problem→Think→Solution)에서 단계 1에서 다루는 것이 ‘문제’일까요? 학교에서는 기말고사 등 시험을 많이 치는데, 시험 ‘문제’는 ‘문제’, 즉 영어로 problem일까요? 시험에서는 ‘문제’를 잘 풀어서 답(answer)을 씁니다. 맞지요? 그렇다면 시험 '문제'의 번역으로는 answer의 짝인 question(질문)이 더 맞겠네요. 이에 반해서 문제(problem)의 짝은 해법, 해결책이라고 번역하는 solution이 맞구요. 현실에서는 이 둘을 혼동해서 쓰는 경우가 많으니 엄밀하게 나누는건 어렵습니다. 또 용어가 맞느냐 틀리느냐 하는 건 중요하지 않을 수도 있습니다. 하지만 연구자는 문제와 질문을 구분하고 명확히 정의할 필요가 있습니다. 왜냐하면, 설명한대로 해결책이 필요한 것이 문제이고, 답이 필요한 것은 질문이기 때문입니다. 그래서 필자의 ‘연구수행전략’ 수업에서는 약간 인위적이기는 하지만, 문제와 질문을 확실하게 나눕니다. 즉, ‘문제’를 해결하기 위한 ‘해결책’을 제시하는 것을 연구개발의 목적으로 설정하는 반면에, ‘해결책’을 위해 필요한 ‘답’을 얻기 위한 ‘질문’을 잘 써서, ‘답’을 찾는 것을 연구 목표로 정하도록 합니다.


[ 연구를 위한 문제와 질문의 예시 ]

 

말로 설명하는 걸로는 이해가 쉽지 않지요? 앞에서 적은 문제와 질문을 예시로 설명해 보겠습니다.
지구온난화를 해결하기 위해서 화석연료를 대체하는 에너지원으로, 경제성 있는 신재생에너지인 바이오가스가 제시됩니다. 그런데 바이오가스가 현실적인 ‘해결책’이 되기 위해서 해결해야 하는 문제는 바이오가스의 낮은 발열량과, 함유되어 있는 실록산 문제입니다. 이 문제의 ‘해결책’으로 흡착재생용 실록산 흡착제, 즉 낮은 온도의 폐열로 재생이 가능한 경제적인 흡착제를  개발해야 합니다. ‘낮은 온도의 폐열로 재생-탈착이 가능한 경제적인 실록산 흡착제’라는 필자의 ‘연구 문제’가 그래서 나온 것입니다. 여기까지 도달하는 데 많은 ‘문제-해결책’ 단계를 거치지만, 아직 실제 연구에 도달한 건 아닙니다. 필자는 ‘연구 문제’ 해결을 위한 ‘연구질문’을 다음과 같이 설정하고 그 ‘답’을 찾는 연구를 하고 있습니다.


연구질문 1. 흡착제의 흡착가능온도를 어떻게 높일 수 있을까?
연구질문 2. 흡착제의 흡착가능온도는 어떤 현상으로 결정되는가?
연구질문 3. RPA 표면에서 실록산 흡착-탈착은 어떻게 일어나는가?


좋은 문제, 좋은 질문 ]


필자의 수업에서는 문제 1~6을 practical problems 즉 실제 문제라는 표현을 씁니다. 실제 문제로부터 출발해야 진짜 해결해야 하는 좋은 연구 문제가 나옵니다. 그리고 ‘실제 문제’는 실제로 문제라야 합니다. 연구자들은 본인들이 하고 있는 연구 문제가 진짜 중요한 ‘문제’라고 모두 주장합니다. 하지만 실제로는 그 문제는 문제가 아닌 것일 수도 있습니다. 그 연구를 하기 때문에 그냥 그것이 문제라고 주장하는 것이지, 실제로는 ‘꼭 해결해야만 하는’ 심각한 문제도, ‘세상을 바꿀만한’ 해결책이 필요한 것도 아닌거지요. 그런 문제를 연구하겠다는 계획서를 냈는데 그 프로젝트를 선정해서 연구비를 주면 프로젝트 지원기관의 입장에서 큰 실수겠지요. 하지만 더 심각한 건 연구자들이 실제 문제가 아닌 문제를 문제라고 착각하고 연구를 하는 겁니다. 시간을 많이 들이고 열정을 가지고 연구를 했는데, 그것이 ‘잘못된 문제’에 대해 ‘정확한 답’을 찾는 연구라면 헛수고지요. 실제 문제가 아니라도 연구를 하면 논문을 쓸 정도는 됩니다. 하지만 이건 실제 문제를 해결한 것이 아니라, 단순히 논문을 한 편 쓴 것이고, 당연히 좋은 논문도 아닐 겁니다. 논문이 좋은 논문이 되기 위해서는 우선 좋은 문제를 쓰는게 꼭 필요합니다.


문제의 유형: 발생형과 설정형 ]


필자가 제시한 문제를 다시 보면 다음과 같습니다. 지구온난화 문제, 온난화를 억제하기 위해 화석연료 대체에너지원을 개발하는 문제, 우리나라에는 경제적인 신재생에너지의 생산조건이 좋지 않다는 문제, 대안인 가스터빈 발전도 화석연료를 사용한다는 문제, 바이오가스의 낮은 발열량과 불순물 문제, 실록산 제거의 경제성 문제, 실리카 겔 흡착제의 재생온도가 높다는 문제, 엔진 폐열로 재생하는 흡착제를 개발하는 문제. 이 중에는 모두들 ‘아 그건 정말 문제다’라고 공감할 문제와 ‘그것도 문제인가? 이해가 안 되는데..’라는 생각을 하는 문제가 있습니다. 즉, 문제의 유형에는 ‘발생형’ 문제와  ‘설정형’ 문제가 있습니다. 누구라도 문제라고 인정할, 이미 발생한 ‘발생형’ 문제와, 입장에 따라서 문제라고 할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 ‘설정형’ 문제가 있다는 것입니다. '발생형 문제'가 공통적으로 인정받는 문제라면, '설정형 문제'는 '바람직한 상태'를 설정하고 그 상태에 비교해서 현재 상태가 문제라는 걸 이유를 제시해서 사람들을 설득해야 하는 문제입니다. 그러니까 이것이 해결해야 하는 문제라고 연구자 본인이 지도교수님, 박사님을 설득해야 하면 ‘설정형 문제’입니다. 설정형 문제는 '문제라고 생각하느냐 그렇지 않느냐?'가 사람마다 다르기 때문에, 그것이 문제라는 것을 인정받을 수 있게 공감을 끌어 내야하니 이것이 당연히 어렵지요. 또한 설정형 문제의 대상인 ‘바람직한 상태’라는 것이 어떤 상태인가, 구체적으로 무엇을 어떻게 설명해야 할지 어렵고, 각자 미래의 상황을 어떻게 예상하는가에 따라서 결론이 크게 달라지기 때문입니다.


결론: ‘질문’을 잘 쓰자. ]


이제 칼럼의 결론을 정리해 보려고 합니다.
‘꼭 해결해야만 하는’ 심각한 문제를 대상으로 삼고, ‘세상을 바꿀만한’ 해결책을 답으로 쓰는 겁니다. 그렇게 하기 위해서는, 해결책을 만들어 내기 위한 적절한 ‘연구 질문’을 설정하고, 그 질문에 대한 ‘답’을 찾아야 합니다. 다시 필자의 예를 든다면, 기술개발의 영역인 ‘바이오가스의 재생가능 흡착제’의 개발 연구문제에서 시작되었지만, ‘질문’은 ‘흡착제의 흡착가능온도는 어떤 현상에 의해 결정되는가?’ 또는 ‘흡착소재의 실록산 흡착-탈착은 어떻게 일어나는가?’하는 과학 연구의 영역에서 만들어 지는 것입니다. 그 질문에 대한 ‘답’으로 실록산의 흡착-탈착 메카니즘을 과학적으로 밝혀낸다면, 원하는 흡착-재생온도와 흡착량을 가지는 실록산 흡착소재를 ‘해결책’으로 제시할 수 있을 것입니다.
 
뛰어난 연구자들을 만나보고 느낀 점은 연구만 많이 하는 것 같지 않다는 것입니다. 꼭 풀어야 하는 문제를 잘 제시하고 그 문제 해결에 필요한 연구에 집중해서 답을 찾아내고 그 문제와 답을 잘 설명한다는 공통점이 있습니다.

 

이 칼럼을 읽은 독자 여러분들도 연구도 연구 잘 하는 법 공부도 많이 하셔서, 모두 뛰어난 연구자가 꼭 되시길 기대하겠습니다.


그럼 다음 칼럼까지 안녕히 ~~

 

2017.09.11 [Dr.Jung's R&D Clinic] 5. 파인만 알고리즘

2017.07.27 [Dr.Jung's R&D Clinic] 4. 실제 연구과정을 한번 따라가 봅시다.

2017.07.10 [Dr.Jung's R&D Clinic] 3. 에디슨처럼 연구한다’는 말은 칭찬?
2017.06.09 [Dr.Jung's R&D Clinic] 2. 칼럼 제목이 Dr.정's R&D 클리닉?
2017.05.25 [Dr.Jung's R&D Clinic] 1. 연구란 무엇인가?

 

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  1. 고슐랭 2017.11.14 13:56 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    무엇이 '정말' '문제' 인지는 그냥 지금 제 생활속에서도 중요한거 같습니다.

  2. 이승은 2017.11.14 21:07 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    문제가 있는 문제를 잘 찾아서 유용한 해결책을 제시하는건 좋은 논문의 필수이며 가장 기초적인 단계임을 알았습니다. 문제를 잘 인지하는것어 더 시간을 투자해야겠다는 생각이 듭니다. 좋은글 참 감사합니다~

  3. 김영민 2017.11.15 13:26 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    연구를 위한 첫 스텝이 중요하겠네요. 좋은 글 감사합니다

정부가 4차 산업혁명 시대에 맞는 과학기술 분야 인재 양성에 나선다. 또 재직 중인 과학기술인에 대한 지원을 확대할 방침이다. 

과학기술정보통신부(장관 유영민)는 25일 이 같은 내용을 골자로 향후 5년 간 과학기술인재 육성·지원을 위한 중점과제를 담은 '과학기술인재 정책 추진방향'을 발표했다. 

이번 정책은 '과기인의 4차 산업혁명 역량 확충과 세상연결 강화'라는 비전과 함께 9대 중점과제로 구성됐다. 

우선 미래인재 육성 강화를 위해 미래일자리 예측·인력수급전망 등을 바탕으로 산업계 등 현장 수요를 반영한 미래 인재상, 필요역량을 제시하고 올해 2개 인재육성모델 시범개발을 추진한다. 인재육성 모델은 내년 상반기 중 발표될 '현장수요 기반 이공계 육성지원계획(가칭)'에 담을 예정이다. 

KAIST 등 4개 과학기술원 역할을 확대해 초·중등학생을 대상으로 이공계 기초역량을 강화하고 흥미를 제고한 프로그램을 추진한다. 무학과제 개설, 온라인공개수업(MOOC) 등을 일반대학으로 확산하며 재직자를 대상으로 4차 산업혁명 유망분야에 대한 온·오프라인 병행 교육을 실시할 예정이다. 

또 4차 산업혁명 핵심요소인 인공지능(AI) 기반의 생명공학, 금융, 기술사업화 등을 지원하는 특수분야 전문 인력을 육성하고 기술사 제도개선을 통해 고급엔지니어의 확대배출을 추진한다. 

재직 중인 과학기술인에 대한 지원은 확대한다. 
기존 정책 분석을 통해 우수 이공계인재와 소외분야에 대한 지원을 강화하고 포상제도 개선 등을 통해 정부출연연구기관 연구원 등이 정당한 대우를 받을 수 있도록 할 계획이다. 

AI 기반 실험실 내 위험물질관리시스템 도입 등 실험실 안전을 정보화·기능화하고 나노·바이오안전 등 새롭게 부각되는 위험요인군을 발굴하고 관리 체계를 효율화할 방침이다. 

또 산업 간 융합 등 정책환경 변화에 맞춰 차세대 과기인, 기술금융 등으로 과학기술단체의 저변을 확대하고, 정책토론회 등을 통해 과학기술 관련 신규 현안을 논의하고 정책 아디이어를 발굴하는 등 과기단체 간 소통을 강화해 나갈 계획이다. 

과학기술과 세상의 연결을 강화하기 위해서는 연구산업·과학문화산업 육성과 실험실 등 새로운 일자리 발굴을 통해 과학기술 분야 고급 일자리를 창출할 예정이다. 여성·고경력 과기인 등 잠재인력이 활동할 수 있는 기회도 확대한다. 

또 국민관심이나 사회적 파장 등이 큰 이슈에 대해 과학기술계가 전문성을 바탕으로 자발적으로 참여해 나가는 'Science Oblige(가칭)' 운동을 과학기술계와 함께 연구해 펼쳐 나갈 예정이다. 

더불어 팟캐스트 등 뉴미디어를 활용해 과학기술과 국민과의 쌍방향 소통을 활성화하고 생활 속 혁신커뮤니티 지원을 통해 생활밀착형 과학문화를 확산한다. 

강병삼 미래인재정책국장은 "정책방향이 국가 과학기술 발전에 기여하는 과학기술인을 양성·지원하고, 과학기술과 사회가 긴밀해 지는 시발점이 되길 기대한다"고 말했다. 


박은희 대덕넷 기자 kugu99@hellodd.com

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이관희 KIST 박사, 극미량 소변으로 전립선암 진단기술 개발

미국 국방성도 기술에 관심···"오진율 높은 전립선암, 정확 진단기술 개발할 것"


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"전립선암 발병률은 과거 10위에서 최근 4~5위로 껑충 뛰었습니다. 고령화가 되면서 발병비율이 계속 높아지고 있어요. 그런데 현재 진단법은 정확률이 떨어져 과진료를 받을 수밖에 없는 상황입니다. 오진 비율을 줄이고 전립선암 맞춤형 치료법이 필요한 이유죠."

 

이관희 KIST 의공학연구소 생체재료연구단 박사는 최근 분주한 하루를 보내고 있다. 지난달 '극미량의 소변으로 전립선암을 진단할 수 있다'는 연구성과 보도가 나간 후 연구실로 문의전화가 끊임없이 걸려온다. 연구가 어느 정도 진행됐는지 묻는 전화도 많지만, 본인이 전립선암이 맞는지 아닌지를 진단해 달라는 문의가 이어지고 있다.

  

'병원에 가서 진단하면 되는 게 아니었나?'

 

전립선암 검사는 시간도 오래 걸리는데다 병원에서 검진을 해야 하기 때문에 번거롭다. 특히 환자의 혈액을 채취해 혈액 내 PSA 농도가 높은 환자를 의심 군으로 분류 후 따로 조직검사 등을 진행하는데 조직검사까지 마친 환자 중 전립선암으로 진단받는 비율은 고작 18%. 82%는 혹시 모를 발병률 때문에 과진료를 받게 되는 셈이다이관희 박사에게 물밀듯 걸려오는 전화는 높은 오진과 조직검사 등 환자들의 불안감으로 해석된다.

 

지난해 발표된 중앙암등록본부 자료에 의하면 전립선암은 남성에게 발생하는 암 중 5위를 차지했다. 연령대로는 70대가 43.3%로 가장 많지만, 최근에는 연령대가 낮아져 50대에서도 발생빈도가 증가하고 있다. 미국에서는 남성발병 전립선암 비율이 1위로 가장 높다.

 

환자들과의 통화에서 더욱 연구개발 필요성을 느끼는 이관희 박사는 "혈액 내 PSA 진단에서 발견되는 82%에 이르는 오진이 없는 진단법을 꼭 개발하고 싶다"고 말했다.


이관희 박사팀 연구실 모습.

  

환자 고통 불편 없는 검체 '소변'이 적격'맞춤형 유전자 치료'까지 도전

 

 

이관희 박사는 전립선암 진단을 위해 인체에서 나오는 다양한 검체들을 고민했다. 소변은 염이 많이 섞여있는데다 방금 뭘 마셨는지에 따라 배출하는 것이 달라 표준화가 어려웠지만, 이관희 박사는 미래 집에서 사용자 스스로 전립선암을 자가 진단하는데 사용자의 고통과 불편이 없는 '소변'이 가장 적합한 대상이라고 생각했다.

 

이 박사팀은 전립선암에서 특이적으로 발현된다고 알려진 융합 유전자를 소변에서 검출해 보기로 했다. 암의 진행 단계에 따라 융합유전자의 종류가 달라지는 만큼 동시 다중검지를 위해 길이가 서로 다른 바코드 DNA를 사용했다.

 

바코드 DNA는 수만 가지 상품의 종류를 바코드 하나로 구분하듯 수천 종의 병원균을 한 번에 진단해주는 기술이다. 바코드 DNA를 금 나노입자에 부착시켜 신호를 증폭시켜주면 찾고자 하는 융합유전자가 마치 바코드처럼 길게 찍혀 나와 바코드라는 이름이 붙여졌다.


금 나노입자를 이용한 융합유전자 검지 모식도

환자 소변 내 존재하는 융합유전자 검지 결과 및 다양성

 

연구진은 바코드 DNA를 금 나노입자에 부착해 신호를 증폭시키고 마지막 검지 단계에서 물질이 전기장에서 이동하는 전기영동법을 통해 바코드 DNA를 길이에 따라 분리, 소변 내 존재하는 융합유전자를 고감도로 동시에 3종 이상 검사하는 데 성공했다.

 

3종 이상의 정확한 융합 유전자 검출법을 개발한다면 전립선암 맞춤형 유전자치료도 가능할 것으로 보인다.

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이관희 박사는 "같은 전립선암이라도 어떤 유전자가 엉켰느냐에 따라 항암제가 환자에게 적합할 수도, 적합하지 않을 수도 있다"면서 "우리 기술은 소변검사를 통해 어떤 유전자들이 엉켜 융합유전자가 만들어졌는지를 확인할 수 있는 만큼 추후 정확한 진단과 더불어 맞춤형 유전자 치료도 가능할 것으로 기대된다"고 말했다.


  

전립선암 넘어 방광암·신장암 진단 도전



이번 연구성과는 KIST와 서울아산병원 비뇨기과 김청수 교수팀, 미국 존스홉킨스대학 Peter Searson 교수팀과의 공동연구를 통해 가능했다. 서울아산병원으로부터 전립선암 환자들의 여러 임상 샘플을 지원받아 가장 적합한 검사체를 발견할 수 있었는데, 앞으로 환자 수를 더 늘려 통계 유의성을 확보할 계획이다.

 

미국 존스홉킨스대학 연구진은 이관희 박사와 함께 더 많은 융합유전자를 발견해내고 싶다는 의사를 밝히기도 했다. 목표는 7개다.

 

물론 난제도 존재한다. 인종에 따라 발견되는 융합유전자가 다를 가능성이 높기 때문이다. 이 박사는 "인종에 따라 암의 발병률, 잘 듣는 항암제가 다르기 때문에 기술이 전 세계적으로 범용되기 위해서는 다양한 인종을 대상으로 테스트를 해봐야한다"고 말했다. 그는 더 다양한 논의를 위해 그는 다음 달 미국으로 출장을 떠난다.


이관희 박사는 현재 하루 이상 걸리는 전립선암진단을 1시간 안에 가능토록 연구개발하겠다고 포부를 밝혔다.


흥미로운 것은 해당 기술에 미국의 국방성이 관심을 보이고 있다는 것. 미국은 현역 군인, 전역군인을 상당히 우대하는 나라로 알려져 있다. 전역한 군인, 파견나간 남성 군인들의 질병 등을 현장에서 빠르고 정확하게 진단하고자 기술에 관심을 갖는 것으로 보인다. 이 박사팀과 Peter Searson 교수팀, Ballentine Carter 교수팀은 미국 국방성에 해당 과제를 지원해 연구비를 확보할 계획도 갖고 있다.

 

이 박사팀은 향후 전립선암뿐 아니라 방광암, 신장암 진단에도 도전할 계획이다. 특히 방광암의 경우 소변이 암조직과 직접 닿아 있다가 배출되는 만큼 신뢰도 있는 검진이 가능할 것으로 기대된다.

 

그는 "방광암은 재발이 가장 심한 암 중 하나다. 특히 비뇨기 관련 암은 삶의 질을 현저히 떨어뜨리는 암으로 방광암은 여성분들의 발병 비율도 높은 것으로 알려져 있다""서울아산병원, 고대안암병원 등도 이 연구에 공감하고 있다. 한 달에 한 번씩 공부모임을 갖고 방광암을 잡기위한 유전자와 단백질 검출 연구에 대해 토론하고 있다"고 말했다.


  

'나노 재료->바이오'에 도전한 이 박사 "두 분야 다리 역할 할 것"


 

1998년 병역특례로 KIST에 처음 온 그는 재료연구본부에서 나노재료를 연구하다 미국으로 유학길을 떠났다. 평생 매진할 연구가 무엇일까 고민했던 시기, 그는 바이오와 관련된 연구를 통해 질병으로 고통받는 환자들의 아픔을 덜어줘야겠다고 마음먹었다.


"전립선암 다음 타겟은 방광암진단입니다. 방광암 진료를 위해 어떤 유전자 단백질 검출이 유리한지 한 달에 한 번 공부모임도 하고 있어요."


나노재료를 연구하다 바이오연구로 옮겼지만 적응은 쉽지 않았다. 연구 분위기도, 쓰는 용어도 달라 애를 먹기도 했다. 다행히 지도교수의 전공이 그와 비슷했다. 재료공학과 의공학 전공자이자 의대 소속연구자였기에 상당 부분에서 연구공감대가 있었고, 병원의 의사들과 협력하는 분위기 등을 많이 접할 수 있었다.

 

융합시대로 사정은 많이 나아졌지만 순수 나노연구, 유전자 연구를 하는 사람들도 많다. 두 분야를 모두 겪어보았기에 두 연구자들 사이에서 다리역할을 하고 싶다는 그는 "각 분야가 연계돼 실제 환자들이 쓸 수 있는 기술을 개발하는데 매진하겠다. 꼭 암이 아니더라도 개인과 사회, 경제적 부담이 가중되는 각종 질병을 간편하게 진단해 환자들의 고통을 덜어드리는데 기여하고 싶다"고 말했다.






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  1. sang 2017.12.05 11:26 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    멋지십니다

 

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  1. 김남윤 2017.07.10 16:54 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    연구자는 아니지만 실패로 부터 '잘' 배워야 한다는 말씀!! 공감합니다!!

  2. nahm 2017.07.10 19:44 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    '시행착오에 의한 경험주의적 방법'에 빠지지 않도록 본질적인 해결 방안을 찾는 것이 무엇보다 중요한 이야기~! 시행착오 자체가 중요하다고 생각하기도 했었는데... 다시 생각하게 되는 기사네요~! 굳~!!:)

  3. hyounduk Jung 2017.07.11 09:21 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    칼럼내용을 보니 잘 정제된 가설과 고찰이 연구를
    효율적이게 만들거라는 점이 공감이되네요. 물론 잘 정제된 가설과 고찰까지 도달하기 위해서는 많은 생각과 배경지식이 필요할것 같습니다. 배우고 있는 학생입장에서 잘 참고하겠습니다.

  4. BlogIcon 필자본인 2017.07.11 10:32 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    필자본인입니다. 댓글이 잘 올라가는지 궁금해서요 ^^

  5. 류재천 2017.07.11 10:35 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    잘봤습니다! 앞으로도 많은 활약을 기대합니다

  6. 정인혁 2017.07.11 11:54 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    항상 실험을 하는 목적을 정확히 이해하고 결과를 이론적으로 분석해보고
    타당성을 따져보는 습관을 가지려고 노력합니다.
    그런데 어느 순간 에디슨이 되어 있는 것 같습니다.
    연구자들이 경계해야 하는 것이 무엇인지 정확히 짚어주신 것 같습니다.
    연구 방법에 대한 칼럼 기대하겠습니다^^

  7. 고슐랭 2017.07.25 11:31 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    와.... 정말 kist 에 맞는 기사인 것 같습니다. 연구뿐만이 아니고 일상생활에서도 활용하면 좋을 것 같습니다.































에스컬레이터를 타고 지상으로 올라가는 사람이 보입니다. 

카메라로 비추니 우스꽝스러운 외계인 얼굴을 하고 있습니다. 

인간의 정체…. 사실은 외계인인 걸까요. 


외계인은 사실 ‘트릭윈도우 ’였습니다. 

과학기술로 충분히 만들어낼 수 있는 속임수죠. 

이 재미있는 속임수를 보고 싶다면? 6호선 상월곡역으로 오시면 됩니다. 


KIST가 위치한 상월곡역이 '사이언스 스테이션'으로 재탄생했습니다. 

세계최초 지하철 과학관 전시관으로 체험장, 강연장, 대화형 미디어, 과학동화 구현 등 과학을 보고 듣고 만지고 즐기는 공간으로 변신했습니다. 


한층 한 층 살펴볼까요. 


지하 3층 


지하철을 내리자마자 도착하는 지하 3층에는 세계적인 과학자들의 업적을 한눈에 볼 수 있는 공간이 마련됩니다. 

지하철을 기다리는 지루한 시간, 터치스크린을 통해 사이언스 퀴즈를 풀어보세요! 


지하 2층


텅텅 비어있던 빈 공간이 강연장으로 재탄생했습니다.

강연장 조명은 귀여운 별자리! 아이들의 상상력도 더욱 UP!


강연장 입구로 이어지는 복도에는 '과학+예술'을 주제로 인터렉티브 월이 설치됐습니다.

두근두근 환상적인 공간으로 이어지는 통로가 강연에 대한 기대감을 고조시킵니다.


지하 1층


앗! 사람인 줄 알았더니 터미네이터!? 


중앙계단 에스컬레이터에는 트릭윈도우가 설치됩니다. 

내려오는 사람의 상반신이 외계인, 로봇, 공룡 등 재밌는 모습으로 변신합니다.


중앙계단에는 한국을 빛낸 10인의 과학기술인 사진전이 열립니다. 

사진에 있는 QR코드를 스마트폰에 인식시키면 해당 인물의 정보도 모두 볼 수 있어요!


이 외에도 한국 과학기술 50년 역사와 과거-현재-미래로 이어지는 과학기술 미래상도 볼 수 있습니다. 


지상


지상으로 빠져나와 KIST로 이어지는 길에는 아이들의 과학적 상상력을 더욱 자극할 다양한 보도블록이 설치됩니다.


상월곡역 속 작은 과학관. 


KIST는 사이언스 스테이션에 첨단 연구성과 제공은 물론 연구원 강연 기부 등 다양한 활동을 계획 중입니다.


KIST 과학자들을 만나 과학에 대한 호기심과 상상력을 키우고 과학의 꿈을 키워나가는 공간.


공간에 과학을 입히는 일, 

일상에 과학을 스미는 일, 

KIST가 함께 하겠습니다. 



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  1. 2017.03.02 17:40 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    3번이요!! 01099671526

  2. Daebak 2017.03.06 11:41 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    3번 나왔습니다. 감사합니다.
    01026479308

  3. 블루닷베리 2017.03.09 11:32 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    3번이요!
    감사합니다

    01039556805

  4. Ovechkin 2017.03.27 20:45 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    3번 나왔네요.

    상월곡역은 월곡역보다 체감상 더 깊고 좁아서 그런지 지나다닐 때마다 쓸쓸하다는 느낌을 많이 받곤 했어요.
    그런데, 오늘 보니 아주 멋진 모습으로 재탄생 했더군요.
    특히 우리 원에 방문할 어린이 손님들에게 매우 긍정적인 영향을 줄 것이라 확신해요.
    상월곡역의 '사이언스 스테이션'의 설치를 진심으로 환영합니다!!

    감사합니다.
    050-6501-2427

 

[환경일보] 4차 산업 혁명 대비한 과학기술 거버넌스 개혁

 

급변하는 기술변화의 소용돌이 속에 연구개발을 담당하는 정부 부처, 정부출연연구기관(출연연), 연구관리 전문기관 등 과학기술계 행정조직에 대한 개편을 논의하는 장이 마련됐다.

9일 오후 2시 국회 의원회관 제2 소회의실에서는 김성태 새누리당 의원, 오세정 국민의당 의원, 진영 더불어민주당 의원, 한반도선진화재단, 융합혁신경제포럼이 주최한 ‘제4차 산업혁명과 과학기술 거버넌스 개혁’ 세미나가 열렸다. 발표자들은 연구관리 기관의 행정조직이 지나친 규제와 통제 중심으로 혁신에 적합하지 않다고 말했다.

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[전자신문] [신년기획] 출연연 50년...

확대·변화하며 국가 성장동력 마련

 

우리나라 과학기술 발전 배경에는 정부출연연구기관(출연연)이 있다. 1960년대에 변변한 기술도 연구개발(R&D) 환경도 없던 척박한 곳에 과학 기반을 세운 것이 출연연이다.
◇KIST부터 시작한 출연연 역사…국가R&D 틀 확립

 출연연의 역사는 1966년 한국과학기술연구소(현 한국과학기술연구원·KIST)가 만들어지면서 시작됐다. KIST는 베트남전 파병을 조건으로 미국으로부터 받은 원조금이 모태다. 정부 주도의 경제 개발이 주를 이루던 1960년대에 과학 기술을 통해 경제 산업을 뒷받침하겠다는 취지였다. 박정희 전 대통령의 `과학이 곧 경제 성장 원동력`이라는 과학 입국 철학도 반영했다.[...]

 

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 IITP, KIST 유럽연구소와 ICT 연구개발 평가 등 업무협약 체결

 

정보통신기술진흥센터와 KIST 유럽연구소는 연구개발 기획 평가관리 인재양성 기술사업화 협력에 관한 양해각서를 체결했습니다. 그 소식 아래 기사에서 확인해 보세요

 

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