연구재단

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“연구는 고도의 지적 게임…
몰입과 재미로 전문가 키워야”

한국연구재단 이병주 공학단장
(포항공과대학교 신소재공학과)

올해 3월 부임한 이병주 공학단장은 ‘몰입 전도사’로 유명한 황농문 서울대 교수와 인연이 깊습니다.
대학 선후배에 표준과학연구원에서도 동료로 함께했습니다.
이웃한 연구실을 오가며 흉금을 터놓고 지낸 이들은 자신들의 본질인 ‘연구’의 효율적인 방법에 대해서도 많은 대화를 나눴습니다.
오랜 시간 고민을 함께하며 두 사람이 얻은 결론은 ‘워크 하드보다 씽크 하드(Think Hard)’이었습니다.
수많은 실험과 데이터에 파묻혀 허우적거리기 전에 먼저 자신이 이루고자 하는
연구 전반의 맥락과 결론을 구상하고 예측하는 것이 출발점이 되어야 한다는 것입니다. 물론 실패도 할 수 있습니다.
하지만 학자로서의 자존심을 건 이런 ‘베팅’이 큰 성취감, 바로 연구에 즐겁게 몰입할 수 있는
가장 좋은 동력이라는 게 이 단장의 믿음입니다. 그는 연구가 이런 고도의 ‘지적 게임(intellectual game)’이 될 수 있도록 돕는 게
연구재단의 역할이 되어야 한다고도 이야기하고 있습니다.

오랜 지식·경험 기반의 예측

이 단장은 나노소재 전산재료과학 분야의 전문가입니다. 열역학에 기반을 둔 상평형계산과 원자단위 컴퓨터 시뮬레이션 등의 계산과학으로 새로운 소재의 물성을 예측하는 학문입니다. 이런 데이터베이스 기반의 연구는 신물질 개발에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있게 합니다. 또한 재료 내의 물질 전달 현상을 이해함으로써 실제로 재료가 사용될 때 다양한 조건에 따라 발생할 수 있는 문제점들을 사전에 파악하고 보완할 수 있도록 하는 것입니다.

단장님께서 생각하시는 가장 효율적인 연구란 어떤 것일까요?

기존의 연구는 대부분 실험하고 분석하면서 생각을 하고, 다시 실험을 반복하는 형태가 많습니다. 하지만 거미줄처럼 다양하게 나타나는 변수들을 모두 최적화하는 실험이란 쉽지 않습니다. 이런 순서를 약간만 바꾸어 보면 어떨까요? 실험결과를 보고 생각하는 게 아니라 생각을 하고 실험을 하는 것입니다. 연구 대상에 대한 이해를 바탕으로 먼저 어떤 결과가 나올지 미리 예측을 하는 것입니다. 이렇게 되면 실험은 분석이나 생각할 거리를 마련하기 위한 수단이 아니라 자신의 예측이 맞았는지를 확인하는 최소한의 절차가 됩니다. 전자의 경우 가능한 많은 실험을 필요로 하지만, 후자의 경우라면 결정적인 몇 번의 실험이면 충분합니다.

무언가 미리 예상할 수 있다는 것은 직감의 영역일 수도 있을 듯 한데요?

다른 말로는 수준 높은 예측의 영역이기도 합니다. 전산재료과학이 이와 비슷하다고 할 수 있습니다. 전산재료과학은 단순한 시뮬레이션이나 실험이 아니라 어떤 맥락에 따라 구상을 확인해나가는 과정입니다. 이렇게 미리 실험 결과를 예측한다는 것은 실험의 대상이 어떤 원리에 지배되고 있는지를 선험적으로 미리 파악하고 있음을 의미하기도 합니다. 그를 토대로 미리 연구의 스토리를 주의 깊게 설계할 수 있다면 뜻밖에 간단한 논문 검색과 실험만으로도 원하는 결론에 이를 때가 있습니다.

많은 지식과 경험이 축적되어야만 가능한 일인 듯합니다.

이런 직감은 결국 오랜 지식과 경험의 산물이라 할 수 있습니다. 이렇게 학자로서의 자존심을 건 예측이 적중했을 때 느끼게 되는 희열은 단순히 축구 경기의 승패나 스코어를 맞췄을 때와 비교할 수 없을 만큼 커지게 됩니다. 제가 학생들에게 다양한 범위의 공부를 주문하는 것도 수준 높은 예측 능력을 키우고 이런 고급 연구를 통해 자신의 일에 몰입할 수 있게 하기 위해서입니다. 폭넓은 지식과 경험이 뒷받침되지 않는 창의성은 공상에 지나지 않기 때문입니다.

수습사원 같던 새로운 경험

▲ 취미생활 암벽등반을 하고 있는 이병주 단장

지능(知能, intelligence)은 학문별로 조금씩 정의가 다르지만 대체적으로 ‘문제를 해결하는 능력’이라는 것에 의견이 일치합니다. 전에 알지 못하던 새로운 문제와 부딪혔을 때 얼마나 합리적으로 사고하고 효율적으로 해결할 수 있는지에 관한 능력인 것입니다. 많은 학자들은 이런 지능이 상당 부분 ‘지식’과 ‘경험’에서 비롯된다고 이야기합니다. 유전적으로 타고나는 두뇌도 무시할 수 없는 요소이지만 살아가면서 직접 경험하거나 학교, 독서, 동료와 같은 외부 환경요인에서 얻는 간접 경험을 통해 문제를 해결하는 능력, 즉 지능이 쌓인다는 것입니다. 창의성은 결국 이런 다중지능의 집합체라 할 수 있습니다. 이 단장이 학생들에게 다양한 지식과 경험의 습득을 강조하는 이유입니다. 그리고 그런 요구는 비단 학생들뿐만 아니라 끊임없이 자신에게로도 향하고 있는 것처럼 보입니다.

공학단장에 취임하신 지 8개월여가 지났습니다. 그간 어떻게 지내셨는지요?

3월 1일자로 부임하고 처음 한 달간은 수습사원처럼 지냈습니다. 대다수 단장님들이 연구재단 업무에 경험이 풍부하신 데 반해 저는 거의 모르고 왔습니다. 재직하는 대학이 포항에 있어서 수업에 무리가 가기 때문에 평가도 자주 참여하기 어려웠습니다. 일정상 첫 달에는 다행히 여유가 있어 일부러 간담회, 평가회의 등을 찾아다녔습니다. 연구과제가 어떻게 수립되고 운영되는지 전반을 살펴보고 싶었습니다. 직접 보니 과제 하나가 진행되는 과정이 생각보다 무척 길고 복잡한 면이 있었습니다

한동안 공학단장과 ICT·융합단장을 겸직하셨는데 어떠셨습니까?

4월이 되면서부터 단장 업무가 본격화됐습니다. 공학단이 맡고 있는 과제들의 평가가 비로소 시작된 것인데 당시 공석이었던 ICT·융합단장까지 겸임하게 되면서 6월 정도까지는 정말 눈코 뜰 새 없이 바빴습니다. 평균적으로 하루 4건 정도의 평가가 오전과 오후로 나뉘어 진행되는데 체력적으로 방전되는 느낌도 들었습니다. 그리고 정해진 시간에 따라 움직여야하기 때문에 늘 일정을 미리 확인하는 습관이 새로 생겼습니다. 17년 간 대학교수로 살면서 비교적 자유롭게 시간을 활용할 수 있었던 것과 사뭇 다른 환경에 적응하는 것도 쉽지는 않았습니다.

일정 부분 자유를 포기하면서 공학단장에 지원하신 계기는 무엇인가요?

솔직히 말하면 봉사의 마음보다 개인적인 이유가 더 컸다고 할 수 있습니다. 학자로서의 삶과 지향점에 대해 뭔가 정리가 필요한 시점이라 생각되었습니다. 최근 연구현장은 빅데이터와 인공지능 같은 새로운 차원의 연구 형태가 등장하면서 그간의 연구 원칙 중 상당 부분의 수정이 불가피한 상황을 맞고 있습니다. 이를 테면 학생들에게 기본적인 지식과 기술의 습득을 강조하는 것이 시대에 뒤떨어지는 상황이 되고 있습니다. 곧 빅데이터와 인공지능이 대체하는 세상이 될 텐데 왜 그런 수고를 해야 하는지 학생들이 의문을 제기하게 되는 것입니다. 무시할 수도 없고 편승할 수도 없는 상황에서 잠시 교육과 연구 일선을 떠나 더 넓게 세상의 흐름을 살펴봐야겠다는 생각이 들었습니다. 그간의 나를 재정비하는 시간을 갖고자 했던 것입니다.

차분히 재정비를 하기에는 단장 업무가 너무 과중하지 않으셨을까요?

사실 단장에 지원하기 이전에 결론에 대한 구상은 이미 마친 상태였습니다. 2년간의 단장직은 그런 생각을 확인하는 일종의 실험 절차라고도 할 수 있겠습니다. 제 믿음으로는 빅데이터와 인공지능은 도구일 뿐 여전히 연구의 원칙들은 중요하다는 것입니다. 어느 한쪽이 다 해결할 수는 없는 것이라고 봅니다.

단기·중장기 과제 균형 잡아야

지난달 리튬이온 배터리 개발의 공로로 25번째 일본인 노벨상 수상자가 된 요시노 아키라는 당장 눈앞에 보이는 성과가 없을지라도 장기간에 걸쳐 연구할 수 있는 환경이 과학강국·기술대국 일본의 비결임을 웅변하고 있습니다. 한국연구재단이 최근 10년간 노벨상 수상자들의 추이를 조사한 바에 따르면 수상에 결정적인 역할을 한 핵심 논문 생산에는 평균 17년이 걸렸습니다. 이는 곧 노벨상 수상자들이 17년간 하나의 연구 주제로 끈기 있게 지식과 경험을 쌓은 전문가들이란 이야기입니다. 대부분 3년, 길어도 5년 안에 성과를 강요당하는 사회에서 연구자는 지식도, 경험도 축적할 틈이 없습니다. 공학단의 소관 분야인 재료, 화공, 기계 등도 대단한 끈기가 필요한 분야들이란 점에서 예외일 수가 없습니다.

최근 일본 수출규제와 연관성이 큰 분야들을 맡고 계신 만큼 바쁜 시간을 보내고 계시리라 짐작됩니다.

일시적으로 정보를 탐색하고 관련 기관에 제공하는 일이 많아지기는 했지만 기초연구본부의 특성상 국책연구본부만큼 바쁘지는 않았습니다. 하지만 최근 불거진 일련의 사태를 통해 소재 기술의 무기화 가능성이 언제든 반복될 가능성이 확실시되고 있는 만큼 이런 일이 반복되지 않으려면 기초연구가 어떤 방향으로 가야 하는지 다시 돌아보는 계기가 되고 있습니다. 어떤 면에서는 환부가 드러나서 다행이라는 생각도 들었습니다. 소재 산업은 다른 부품과 시스템 기술의 기반이 되는 후방산업에 속하기 때문에 그 동안 논의의 대상이나 뉴스의 관심사가 되지 못했습니다. 하지만 소재와 부품은 우리나라 국부 창출의 40% 이상을 책임지고 있는 분야입니다.

기초연구의 측면에서는 어떤 변화가 필요할까요?

공학 분야의 기초연구는 이학 분야와 다릅니다. 궁극적인 목표가 테크놀로지의 발전이 되어야 합니다. 하지만 안타깝게도 새로운 테크놀로지의 창안보다는 논문 위주의 경향들이 강해지고 있습니다. 이는 곧 한 분야에 정통한 전문가나 대가보다 뭔가 새로운 연구동향이나 연구제목이 더 높은 평가를 받고 있다는 것입니다. 20~30년 간 한 가지에 몰두하면 오히려 ‘아직도 그것을 붙잡고 있느냐’는 핀잔을 듣게 됩니다. 하지만 연구주제의 혁신성뿐만 아니라 오랜 시간 한 분야에 몰입하는 전문가를 육성하는 것도 중요합니다. 단기사업 이상으로 중장기적인 기초연구 사업이 필요한 까닭입니다. 우스갯소리로 어떤 부류의 학자들은 감옥에 갇혀 있어도 종이와 연필만 있으면 행복하다고 합니다. 대부분의 연구자들 역시 마찬가지 성향이라고 생각합니다. 공부가 제일 쉬웠고 연구가 제일 재미있는 사람들이 대부분의 연구자들입니다. 이에 따라 새로운 주제의 선도적인 탐색뿐만 아니라 전문가적인 연구그룹이 많아지는 균형 잡힌 공학 연구 사업이 추진되는 데 노력을 기울이고자 하고 있습니다.

소재·부품·장비뿐만 아니라 연구 데이터 분야에서도 각성이 필요하다고 강조하고 계신데요?

현재 우리나라에서는 전국의 실험실, 수만 명의 연구자들을 통해 대량의 연구 데이터들이 실시간으로 쏟아지고 있는데 향후 국가 차원의 관리가 이뤄지지 않으면 이 역시 부메랑이 되어 돌아올 수 있겠다는 생각을 하게 됩니다. 현재 세계적인 저널들은 앉아서 빅데이터를 만들고 있는 상황입니다. 이를 검색하는 데만 대학 당 매년 수억의 비용을 들이고 있습니다. 연구 데이터가 국가자산이란 인식을 가지고 체계적인 수집과 정리 작업이 진행되어야 할 것으로 보입니다.

외부에서 바라볼 때와 이제 연구재단의 구성원 중 한 사람이 되어서 연구현장을 바라보시는 느낌이 많이 다를 듯합니다.
웹진 독자, 연구재단 구성원들에게 전하고 싶은 말씀 부탁드립니다.

한번 일이 몰리기 시작하면 어떻게 이렇게 사나 싶을 정도로 과중한 것이 연구재단의 업무입니다. 과제 공고가 나가면 한창 평가 준비에 집중해야 할 시간임에도 불구하고, 하루 종일 문의전화에 응대해야 할 뿐만 아니라 그 와중에 직전 선정과제 협약을 준비해야 합니다. 이런 사업들이 연중으로 진행되는 만큼 사업의 지속가능성과 일관성에 더 많은 관심을 기울일 필요가 있다고 봅니다. 사업 변경에 보다 신중할 필요가 있고, 한번 바꾸면 길게 가야 합니다. 특히 기초연구는 유행을 따라가는 것이 아니기에 더 그렇습니다. 중장기적인 사업 수행을 위해 영년직 PM제도를 고려할 필요도 있습니다. 이를 위해서는 많은 토론과 합의의 과정이 필요한 만큼 더 많은 연구자와 재단 구성원들이 활발하게 의견을 개진하게 되기를 바랍니다.

이병주 공학단장은?

서울대학교 금속공학과를 졸업하고 동 대학원에서 석·박사 학위를 받았다.
한국표준과학연구원 소재특성평가센터 책임연구원을 거쳐 2002년부터
포항공과대학교 신소재공학과 교수로 일하고 있다.
2011년 재료컴퓨터열역학학회지(Calphad) 최우수논문상,
2017년 대한금속재료학회 학술상을 수상하였으며, 2017년 한국과학기술한림원,
2019년 한국공학한림원 정회원에 선정되었다. 오랜 시간 수영과 클라이밍으로
비축한 체력이 연구재단의 격무를 헤쳐 나가는 데 큰 자산이 되고 있다고 한다.

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