8
물리학과 첨단기술 March 2011 39 국가 노벨 물리학상 노벨 화학상 노벨생리의학상 인구* (만명) 미국 86 57 92 245 31,465 독일 31 28 22 81 8,216 영국 23 26 29 78 6,156 프랑스 10 7 12 29 6,234 일본 6 5 1 12 12,715 스위스 5 5 8 18 756 네덜란드 9 3 3 15 1,659 스웨덴 4 4 5 13 924 덴마크 3 1 5 9 547 주 * 국가별 인구통계(통계청) 2009년 통계이며 한국은 4,874만 명이다. 표 1. 주요 국가별 노벨과학상 수상 현황(1901~2009). [2] 저자약력 이충희 박사는 서울대학교에서 학사(1958년, 물리학)와 석사(1962년, 물리학) 학 위를 취득했으며 Brown University에서 박사(1969년, 물리학) 학위를 취득했 다. 경희대학교 교수(1971-1977), 한국표준연구소 책임연구원, 온도연구실장, 부소장, 소장, 연구위원 등을 역임했다(1977-1999). 한국물리학회 회장(1993- 1995), 한국과학기술한림원 종신회원, 총괄부원장, 이사, 원로회원(1994-현재) 등을 역임했으며 현재 한국과학기술정보연구원 전문연구위원(2002-)으로 첨단 기술동향 분석과 정책포럼에 종사하고 있다. ([email protected]) 창의력 있는 인재양성을 위한 기초과학 육성전략 -노벨과학상 수상자를 배출한 원동력- 이 충 희 참고문헌 [1] “All Nobel Prizes in Physics”, Nobelprize.org, http://nobelprize. org/nobel_prizes/physics/laureates/index.html?print=1. [2] “List of Nobel laureates by country”, http://en.wikipedia. org/wiki/List_of_Nobel_laureates_by_country. 창의력을 가진 과학자의 대표적인 사례가 노벨과학상 수상 자이므로 여기서는 노벨과학상 수상자를 배출한 원동력이 무 엇인지를 알아보고 창의력 있는 인재양성을 위한 기초과학 육성전략을 제시하기로 한다. 노벨과학상 수상자를 배출한 원 동력은 1) 개인의 창의력, 2) , 중등학교에서의 창의력 교 , 3) 세계적 수준의 창의력 있는 대학과 연구환경, 4) 기초 과학의 중심인 기초과학연구기관 등이다 . 기초과학의 뿌리 한국은 경제규모 세계 12위권, GDP 대비 과학기술투자 세 4위권이지만 현재까지 노벨과학상 수상자를 배출하지 못 하는 이유는 기초과학의 뿌리가 미약하고 창의력 있는 인재 양성과 세계적 수준의 대학 및 기초과학연구원이 부재하기 때문이라고 생각된다. 영국, 독일, 프랑스, 미국, 스웨덴, 일본 등 주요 기초과학 강국들은 130350년 전에 창의성을 가진 최고의 석학으로 구성된 과학한림원(Academy of Sciences) 을 설립하여 학술활동과 기초과학 발전의 중심체 역할을 하 였으며 수많은 노벨과학상 수상자를 배출하였다. 과학한림원 은 그 나라 기초과학 발전의 뿌리라 볼 수 있다. 반면에 한 국은 영국, 독일, 프랑스, 미국, 일본, 스웨덴보다 80300후인 1954년에 대한민국학술원이 설립되었고, 17년 전인 1994년에 한국과학기술한림원이 설립되었다. 단적으로 일본 에 비하여 기초과학의 뿌리가 80년 후에 내리기 시작한 것 이다. 주요국의 과학한림원은 영국왕립협회(Royal Society) (1662), 독일Leopoldina자연과학한림원 (1652), 베를 -브란덴부르크과학 인문한림원 (1700), 프랑스과학한림 (1666), 미국과학한림원(NAS)(1863), 스웨덴왕립과 학한림원(RSAS)(1739), 일본학사원(1879), 일본학술 회의(1949) 등이다. 주요 국가별 노벨과학상 수상현황 노벨상은 1895년 스웨덴의 알프레드 노벨 (Alfred B. Nobel) 의 유언에 의해 제정된 후 1901년부터 시상하기 시작하였다. 노벨상에는 노벨물리학상, 노벨화학상 , 노벨생리학 의학상의 노벨과학상과 노벨문학상 , 노벨평화상이 있으며 노벨경제학상 은 후에 제정되었다. 19012009년 기간에 시상된 노벨물리 학상은 50여 개국 187명에게, 노벨화학상은 157명에게, 벨생리학상은 195명에게 수여되어 전체 노벨과학상 수상자 수는 539명이다. [1] 여기서는 미국 , 독일, 영국, 프랑스, 일본 등 인구 6,000만 이상이고 노벨과학상 수상자가 많은 주요국 가와 인구 (5001,600)는 적지만 노벨상 수상자가 많은 국가인 스위스 , 네덜란드, 스웨덴, 덴마크 등을 연구의 대상으 로 선정하였다 (<1> 참조). 대표적 노벨과학상 수상자에 대한 창의력 관련 과학교육과 독창성을 발휘할 수 있는 연구환경 분석 물리학, 화학 분야의 대표적인 노벨상 수상자에 대한 유년시 , , , , 대학 등 성장과정과 연구환경 등 독창성을 발휘

창의력 있는 인재양성을 위한 기초과학 육성전략 -노벨과학상 …webzine.kps.or.kr/contents/data/webzine/webzine/14762092919.pdf · 20위)의 대학에서 창의력

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물리학과 첨단기술 March 2011 39

국가노벨

물리학상노벨

화학상노벨생리 ․의학상

계인구*(만명)

미국 86 57 92 245 31,465

독일 31 28 22 81 8,216

영국 23 26 29 78 6,156

프랑스 10 7 12 29 6,234

일본 6 5 1 12 12,715

스위스 5 5 8 18 756

네덜란드 9 3 3 15 1,659

스웨덴 4 4 5 13 924

덴마크 3 1 5 9 547

주 * 국가별 인구통계(통계청) 2009년 통계이며 한국은 4,874만 명이다.

표 1. 주요 국가별 노벨과학상 수상 현황(1901~2009).[2]

저자약력

이충희 박사는 서울대학교에서 학사(1958년, 물리학)와 석사(1962년, 물리학) 학위를 취득했으며 Brown University에서 박사(1969년, 물리학) 학위를 취득했

다. 경희대학교 교수(1971-1977), 한국표준연구소 책임연구원, 온도연구실장,

부소장, 소장, 연구위원 등을 역임했다(1977-1999). 한국물리학회 회장(1993- 1995), 한국과학기술한림원 종신회원, 총괄부원장, 이사, 원로회원(1994-현재)

등을 역임했으며 현재 한국과학기술정보연구원 전문연구위원(2002-)으로 첨단

기술동향 분석과 정책포럼에 종사하고 있다. ([email protected])

창의력 있는 인재양성을 위한 기초과학 육성전략-노벨과학상 수상자를 배출한 원동력-이 충 희

참고문헌

[1] “All Nobel Prizes in Physics”, Nobelprize.org, http://nobelprize.

org/nobel_prizes/physics/laureates/index.html?print=1.

[2] “List of Nobel laureates by country”, http://en.wikipedia.

org/wiki/List_of_Nobel_laureates_by_country.

창의력을 가진 과학자의 표 인 사례가 노벨과학상 수상

자이므로 여기서는 노벨과학상 수상자를 배출한 원동력이 무

엇인지를 알아보고 창의력 있는 인재양성을 한 기 과학

육성 략을 제시하기로 한다. 노벨과학상 수상자를 배출한 원

동력은 1) 개인의 창의력, 2) , 등학교에서의 창의력 교

육, 3) 세계 수 의 창의력 있는 학과 연구환경, 4) 기과학의 심인 기 과학연구기 등이다.

기초과학의 뿌리

한국은 경제규모 세계 12 권, GDP 비 과학기술투자 세

계 4 권이지만 재까지 노벨과학상 수상자를 배출하지 못

하는 이유는 기 과학의 뿌리가 미약하고 창의력 있는 인재

양성과 세계 수 의 학 기 과학연구원이 부재하기

때문이라고 생각된다. 국, 독일, 랑스, 미국, 스웨덴, 일본

등 주요 기 과학 강국들은 130~350년 에 창의성을 가진

최고의 석학으로 구성된 과학한림원(Academy of Sciences)을 설립하여 학술활동과 기 과학 발 의 심체 역할을 하

으며 수많은 노벨과학상 수상자를 배출하 다. 과학한림원

은 그 나라 기 과학 발 의 뿌리라 볼 수 있다. 반면에 한

국은 국, 독일, 랑스, 미국, 일본, 스웨덴보다 80∼300년

후인 1954년에 한민국학술원이 설립되었고, 17년 인

1994년에 한국과학기술한림원이 설립되었다. 단 으로 일본

에 비하여 기 과학의 뿌리가 80년 후에 내리기 시작한 것

이다. 주요국의 과학한림원은 국왕립 회(Royal Society) (1662년~), 독일Leopoldina자연과학한림원(1652년~), 베를

린- 란덴부르크과학․인문한림원(1700년~), 랑스과학한림

원(1666년~), 미국과학한림원(NAS)(1863년~), 스웨덴왕립과

학한림원(RSAS)(1739년~), 일본학사원(1879년~), 일본학술

회의(1949~) 등이다.

주요 국가별 노벨과학상 수상현황

노벨상은 1895년 스웨덴의 알 드 노벨(Alfred B. Nobel)의 유언에 의해 제정된 후 1901년부터 시상하기 시작하 다. 노벨상에는 노벨물리학상, 노벨화학상, 노벨생리학⋅의학상의

노벨과학상과 노벨문학상, 노벨평화상이 있으며 노벨경제학상

은 후에 제정되었다. 1901~2009년 기간에 시상된 노벨물리

학상은 50여 개국 187명에게, 노벨화학상은 157명에게, 노벨생리학상은 195명에게 수여되어 체 노벨과학상 수상자

수는 539명이다.[1] 여기서는 미국, 독일, 국, 랑스, 일본

등 인구 6,000만 이상이고 노벨과학상 수상자가 많은 주요국

가와 인구(500만~1,600만)는 지만 노벨상 수상자가 많은

국가인 스 스, 네덜란드, 스웨덴, 덴마크 등을 연구의 상으

로 선정하 다 (<표 1> 참조).

대표적 노벨과학상 수상자에 대한 창의력 관련

과학교육과 독창성을 발휘할 수 있는 연구환경 분석

물리학, 화학 분야의 표 인 노벨상 수상자에 한 유년시

, , , 고, 학 등 성장과정과 연구환경 등 독창성을 발휘

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물리학과 첨단기술 March 2011 40

참고문헌

[3] “ETH Zurich”, http://en.wikipedia.org./wiki/ETHZurich.

할 수 있는 원동력이 무엇인지를 분석하 다. 노벨과학상 수상자는 학의 생리학 교수인 부친이나 수학,

물리학 교사인 부친 에서 성장하여 물리학, 화학에 한

심과 연구를 하게 된 닐스 보어(Niels Bohr, 1922년 노벨물

리학상)와 마리 퀴리(Marie Curie, 1903년 노벨물리학상, 1911년 노벨화학상) 같은 경우도 있으나, 어니스트 러더퍼드

(Ernest Rutherford, 1908년 노벨화학상)와 같이 농부의 아

들로 성장한 경우도 있어 출생과 가문이 반드시 학문연구에

기여했다고 말하기는 곤란한 것 같다. 따라서 본인의 자연

상에 한 뛰어난 찰력과 창의 탐구력 는 미지의 세계

에 한 끈질긴 도 정신과 성장시 학문 연구환경이 독창

결과를 가져오게 한 원동력이 되었다고 단된다. 닐스 보

어는 덴마크에서 국의 캠 리지(Cambridge) 캐번디시연구

소(Cavendish Laboratory)의 그 당시 세계정상 물리학자이

며 노벨상 수상자인 조셉 존 톰슨(J. J. Thomson)과 어니스

트 러더퍼드 에서 자와 원자핵의 구조에 한 연구와 지

도를 받고 교류한 것이 자극제가 되어 러더퍼드의 원자핵 구

조와 막스 랑크(Max Planck, 1918년 노벨물리학상)의 양

자론을 용하여 독창 인 아이디어와 이론 개로 양자론

인 보어의 원자모형 이론을 확립할 수 있었다고 생각한다. 즉

세계정상 노벨과학상 수상자의 지도를 받거나 교류하여 자

극을 받고 창의 아이디어를 개발, 독창 인 결과를 내도록

해야 할 것이다.마리 퀴리는 어려운 역경을 극복하고 소르본(Sorbonne

Paris) 학에서 물리학, 수학에 수석 졸업을 할 정도로 우수

하 으며 그 당시 방사능을 발견한 앙투안 베크 (Antoine Henri Becquerel) 교수 지도로 1903년 박사학 를 받고 같

은 해에 박사학 논문 내용으로 베크 교수, 남편인 피에르

퀴리(Pierre Curie)와 함께 노벨물리학상을, 그 후에 끈질긴

탐구정신으로 새로운 원소인 폴로늄과 라듐을 발견하게 되어

노벨화학상을 받게 되었다. 마리 퀴리가 수상하게 된 원동력

은 세계정상 의 지도교수를 만나고 본인의 창의력과 끈질긴

탐구정신이라 생각한다.어니스트 러더퍼드가 캐번디쉬 교수로 재직시 지도한 제자들

가운데 후에 7명의 노벨과학상 수상자를 배출했다는 것은 시사하

는 바가 크다. 즉 노벨과학상 수상자 에서 지도를 받거나 공동

연구를 하면 노벨상 수상 확률이 크다는 것이다. 그것은 정상

학문 세계, 연구 환경에 익숙하여 학문 성숙성을 체험할 수

있다고 생각된다. 이러한 경우는 닐스 보어의 아들인 아게 보어

(Aage Bohr)나, 마리 퀴리의 딸인 이 졸리오퀴리(Iréne Joliot-Curie)와 사 인 데릭 졸리오퀴리(Frédéric Joliot- Curie)가 부친과 모친의 학문 향을 받아 후에 노벨과학상을

받게 된 것도 같은 맥락으로 생각할 수 있다. 한 과학 진보

는 박사학 를 받기 후의 은 과학자들에 의해 이루어지고 있

다. 를 들면 마리 퀴리의 ‘방사능 연구’에 한 박사학 논문(앙투안 베크 지도)과 일리노이 학교(Univ. of Illinois)의 ‘BCS 이론’에 한 존 슈리퍼(John Robert Schrieffer)의 박사학 논

문(존 바딘(J. Bardeen) 지도)으로 후에 이들은 각각 노벨물리학

상을 수상하게 된 것이다.

노벨과학상 수상자를 다수 배출한 대학

인구 547만 명의 작은 나라 덴마크에 노벨과학상 수상자가

9명이나 나왔는데(<표 1> 참조) 그 원동력이 무엇인지를 9명

수상자들의 출신 학과 연구 활동을 한 학을 심으로 검

토한 결과, 9명 8명이 코펜하겐(Copenhagen) 학교(세계

학순 51 [5])를 졸업하고 박사학 를 받거나 교수를 역임

하 음을 발견했다.[2] 코펜하겐 학이 배출한 노벨과학상 수

상자 8명은 닐스 뤼베르 핀센(Niels Ryberg Finsen, 1903년

생리학상) 등 생리학상 5명, 닐스 보어(1922년 물리학상), 아게 보어(1975년 물리학상), 스 스코우(Jens Christian Skou, 1997년 화학상) 등이다.인구 756만 명의 작은 나라 스 스가 노벨과학상 수상자

18명(<표 1> 참조)을 배출할 수 있는 원동력은 취리히연방공

과 학교(ETH Zurich)[3]와 같은 세계 수 (세계 학순

20 )의 학에서 창의력 있는 인재를 양성했기 때문인 것으

로 생각한다. ETH는 노벨과학상 수상자 12명을 배출했으며, ETH를 졸업하고 독일, 오스트리아 등에서 노벨과학상을 수상

한 사람은 9명이다. 그 에는 노벨상 제정 후 ‘X선 발견’으로 1901년에 최 로 노벨물리학상을 수상한 독일의 빌헬름

뢴트겐(Wilhelm Conrad Röntgen)과 ‘ 효과’로 1921년에

노벨물리학상을 수상한 독일 태생의 알버트 아인슈타인(Albert Einstein)이 포함되어 있다. ETH를 졸업했거나 교수직을 가

진 사람으로 노벨과학상을 수상한 명단은 다음과 같다. •노벨물리학상: 1901년 빌헬름 뢴트겐(졸업, 독일), 1921년

알버트 아인슈타인(졸업, 교수, 독일태생), 1945년 볼 강

울리(Wolfgang Pauli, 교수, 오스트리아), 1987년 칼 뮐

러(Karl Alexander Müller, 졸업) 등 9명. •노벨화학상: 1913년 알 트 베르 (Alfred Werner, 교수), 1936년 피터 디바이(Peter Debye, 교수, 네덜란드), 1938년 리하르트 쿤(Richard Kuhn, 교수, 독일), 1991년

리하르트 에른스트(Richard Ernst, 졸업, 교수), 2002년

쿠르트 뷔트리히(Kurt Wüthrich, 교수) 등 10명.

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물리학과 첨단기술 March 2011 41

노벨상수상자가 제일 많이 졸업한 대학 노벨상수상자가 교수로 제일 많이 재직한 대학

순위 대학명 (세계대학순위)[5] 노벨상 졸업생 수 순위 대 학 명 노벨상 교수 수

1 Univ. of Cambridge (2) 61 1 Columbia Univ. 58 2 Harvard Univ. (1) 48 2 Univ. of Cambridge 51 3 Columbia Univ. (11) 37 3 Univ. of Chicago 45 4 Univ. of Paris 34 4 Harvard Univ. 39 5 Univ. of Chicago (7) 29 5 Stanford Univ. 38 6 MIT (9) 26 6 MIT 32 6 Univ. of California, Berkeley (39) 26 7 Univ. of Oxford 26 7 Univ. of Oxford (5) 25 8 Univ. of California, Berkeley 25 7 Univ. of Munich 25 9 Yale Univ. 23 8 Yale Univ (3). 17 10 Cornell Univ. 22 8 CALTECH (10) 17 10 Univ. of Göttingen 22 9 Johns Hopkins Univ. (13) 15 11 Johns Hopkins Univ. 2010 Univ. of Göttingen 14 12 Univ. of Munich 1411 Princeton Univ. (8) 13 13 Univ. of Paris 1311 Cornell Univ. (15) 13 14 CALTECH 1212 ETH Zurich (20) 12 15 Univ. of Pennsylvania 1212 École Normale Supérieure (28) 12 15 New York Univ. 1213 Univ. of Illinois (63) 11 16 Univ. of Heidelberg 1113 Univ. of Wisconsin (61) 11 16 ETH Zurich 1113 Technical Univ.of Munich (55) 11 16 Univ. of Minnesota 1114 New York Univ. (52) 9 17 Univ. of Freiberg 1015 Stanford Univ. (16) 8 17 Univ. of Illinois 1015 Uppsala Univ. (75) 8 18 Univ. of Manchester 715 Univ. of Manchester (26) 8 18 Uppsala Univ. 715 Univ. of Tübingen 8 19 Univ. College London 616 Univ. of Heidelberg (57) 7 19 Univ. of Copenhagen 616 Univ. of Copenhagen (51) 7 19 Univ. of Wisconsin 616 Univ. of Michigan (19) 7 20 Technical Univ. of Munich 516 Univ. of Minnesota 7 21 Univ. of Tokyo 417 Univ. of Pennsylvania (12) 6 21 Kyoto Univ. 417 Univ. College London 6 2217 Univ. of Freiberg 6 2318 Univ. of Tokyo (22) 6 2419 Kyoto Univ. (25) 5 25

표 2. 노벨과학상 수상자가 제일 많이 졸업했거나 교수인 대학 현황.[4]

참고문헌

[4] “List of Nobel laureates by university affiliation”, http://en.

wikipedia.org/wiki/List_of_Nobel_laureates_by_university_af

filiation.

[5] “Times Higher Education-QS World University Rankings

2009, Top 200 World Universities”, http://www.timeshigher

education.co.uk/Ranking2009-Top200.html.

노벨과학상 수상자가 제일 많이 졸업했거나 노벨상을 받기

교수 거나 직 교수로 노벨과학상을 제일 많이 수상한

학 황을 조사하 다(<표 2> 참조). 노벨과학상 수상자를

제일 많이 배출한 20 권의 학들은 세계 수 의 학들

로서 ‘타임즈(Times)의 고등교육 2009년도 세계 학순 ’[5] 75 내에 들어가는 학들이다. 노벨과학상 수상자를 제일

많이 배출한 세계 10 권 학은 캠 리지 학교(Univ. of Cambridge), 하버드 학교(Harvard Univ.), 컬럼비아 학교

(Columbia Univ.), 리 학교(Univ. of Paris), 시카고 학

교(Univ. of Chicago), 매사추세츠공과 학교(MIT), 캘리포니

아 학교 버클리캠퍼스(Univ. of California, Berkeley), 옥스

퍼드 학교(Univ. of Oxford), 뮌헨 학교(Univ. of Munich), 일 학교(Yale Univ.), 캘리포니아공과 학(CALTECH), 존

스홉킨스 학교(Johns Hopkins Univ.), 괴 겐 학교(Univ.

of Göttingen) 등이다. 한국 주요 학의 2009년도 세계 순

는 서울 가 47 , KAIST가 69 , 포항공 가 134 , 연세

가 151 이다.

기초과학 발전의 중심체인 기초과학연구기관

국, 독일, 랑스, 미국, 일본 등 기 과학 강국들은 기

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물리학과 첨단기술 March 2011 42

석좌교수명 석좌교수 재직년도(기간) 연구업적

James Clerk Maxwell 1871~1879년 (8년) 전자기학이론확립(노벨상 전)

Lord Rayleigh 1879~1884년 (5년) 1904년 노벨물리학상

J. J. Thomson 1884~1919년 (35년) 1906년 노벨물리학상

Ernest Rutherford 1919~1937년 (18년) 1908년 노벨화학상

William Lawrence Bragg 1938~1953년 (15년) 1915년 노벨물리학상

Nevill Mott 1954~1971년 (17년) 1977년 노벨물리학상

Brian Pippard 1971~1984년 (13년) 초전도체이론

Sam Edwards 1984~1995년 (11년) 응집물질물리연구

Richard Friend 1995~ (15년~) 트랜지스터 등 연구

표 3. 역대 캐번디시 석좌교수 현황.[6]

참고문헌

[6] “Department of Physics, Cavendish Laboratory-History of

the Cavendish” (http://www.phy.cam.ac.uk/history/).

[7] Max Planck Gesellschaft: 2009 Annual Report.

노벨과학상 수상자명 연도, 분야 노벨과학상 수상자명 연도, 분야

Lord Rayleigh 1904년 물리학 Francis Crick 1962년 생리학

J. J. Thomson 1906년 물리학 James Watson 1962년 생리학

Ernest Rutherford 1908년 화학 Max Perutz 1962년 화학

William L. Bragg 1915년 물리학 John Kendrew 1962년 화학

Charles Barkla 1917년 물리학 Dorothy Hodgkin 1964년 화학

Francis Aston 1922년 화학 Brian Josephson 1973년 물리학

Charles Wilson 1927년 물리학 Martin Ryle 1974년 물리학

Arthur Compton 1927년 물리학 Anthony Hewish 1974년 물리학

Owen Richardson 1928년 물리학 Neville Mott 1977년 물리학

James Chadwick 1936년 물리학 Philip Anderson 1977년 물리학

George Thomson 1937년 물리학 Pjotr Kapitsa 1978년 물리학

Edwad Appleton 1947년 물리학 Allan Cormack 1979년 생리학

Patrick Blackette 1948년 물리학 Aaron Klug 1982년 화학

John Cockcroft 1951년 물리학 Norman Ramsey 1989년 물리학

Ernest Walton 1951년 물리학

표 4. 캐번디시연구소가 배출한 노벨과학상 수상자 현황.[6]

과학 발 의 심체인 기 과학연구기 을 70~136년 에

설립하여 수많은 노벨과학상 수상자를 배출하 다. 를 들면

국의 캐번디시연구소(Cavendish Laboratory)에서 29명, 독일의 막스 랑크연구 회(Max-Planck Gesellshaft, MPG)에서 32명, 랑스의 국립과학연구센터(National Center for Scientific Research, CNRS)에서 15명의 노벨과학상 수상자

를 배출하 다.국의 캐번디시연구소(Cavendish Laboratory)[6]

는 1874년 캠 리지 의 물리학과에 실험물리학을 발 시키기 해

설립되었다. 캐번디시 석좌교수로 자기학 이론을 완성

한 제임스 맥스웰(James Clark Maxwell)이 임명되었다. 캐번디시 석좌교수는 연구소 소장이며 물리학과 학과장을 겸임

하고 있다(근래에 역할이 분리되었음).역 의 캐번디시 석좌교수는 <표 3>과 같이 물리학의 세계

정상 가들로서 노벨과학상 수상자이거나 같은 의 물리

학자들이며 임기는 창기 두 사람을 제외하고는 11~35년

간이다. 국내 정부출연연구소의 기 장 임기

가 3년인 것에 비하면 시사하는 바가 크다. 캐번디시연구소에서 창기부터 재까지

136년간 배출한 노벨과학상 수상자는 29명으로서 국의 노벨과학상 수상자 78명의

37%에 달하여 단일 연구기 으로서는 최

이다(<표 4> 참조). 노벨과학상 수상자 29명 물리학상 20명, 화학상 6명, 생리학․

의학상 3명이다. 독일의 막스 랑크연구 회(Max-Planck

Gesellschaft, MPG)[7]는

1911년에 설립되어

2010년 1월 재 약 80개의 연구소를 운

하고 있는 세계 기 연구기 이다. 기에

는 독일군주의 이름을 따서 비정부연구기

인 카이 빌헬름 연구 회(Kaiser-Wilhelm Gesellschaft: KWG)로 운 되었으나, 노벨

물리학상 수상자이자 임 회장인 막스

랑크의 이름을 인용하여 1948년에 MPG로 명명하 다. 2006년 MPG는 학을 제

외한 과학기술분야 연구기 의 순 에서 1로 평가받았고(The Times Higher Educa- tion Supplement Rankings), 미국의 AT&T와 아르곤국립연구소(Argonne National Lab.)가 뒤를 이었다. 최근 세계 주요 학과 연

구기 의 연구자들이 발표한 논문에 한

피인용 상황에서도 MPG는 세계 정상수 에

있다. 컨 1997.5~2007.2 기간 발

표된 논문의 피 인용회수에서 MPG는 물리학 화학에서 1, 분자생물학 유 학에서는 4 를 나타냈다.MPG의 노벨과학상 수상자 수는 1911~1948년 KWG 시

기에 15명, 1948~2009년 기간에 17명, 합계 32명이다. 분야별로는 화학 14명, 물리학 9명, 의학 9명이다. 이 에는

양자에 지를 발견한 막스 랑크, 상 성이론의 알버트 아인

슈타인, 양자역학의 창시자 베르 하이젠베르크(Werner Heisenberg), 인공 핵분열을 입증한 오토 한(Otto Hahn) 등이 포함된다.독일 연방정부는 지방정부와 함께 MPG의 기 연구 운

산의 부분을 지원한다. 학제 특성, 연구의

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물리학과 첨단기술 March 2011 43

참고문헌

[8] “CNRS”, http://www.cnrs.fr/en/aboutCNRS/overview.htm.

회임성 등으로 학이 수행하기 어려운 새롭고 기 인 연

구에 을 두되 학과 활발한 공동연구를 수행하며, 학

에 형기자재의 이용을 개방한다. 한 세계 으로 유명한

외부연구기 과의 력연구를 시한다. 이를 통해 학제 연

구와 력 연구의 특징을 최 한으로 살려 연구의 창조성

을 높여나간다. MPG는 연구 운 에서 자율성을 확보하고

있다. 창의성은 연구소 연구원들의 독립 이고 꾸 한 연

구에서 비롯된다. 정부는 MPG에 자율성을 철 히 보장한다. 신 MPG는 연구소들의 성과 리 출연 사용의 당 성

을 확보하기 하여 내부평가시스템을 운 하고 있다.MPG는 기 연구분야를 연구소(Institute: MPI)로 나눠 각

연구소간 력을 진한다. MPG는 사실상 각 연구소장의 집

단 지도체제로 운 된다. 소장들은 학교수의 직 를 가지며, 연구소 인근의 학들과 자연스럽게 긴 한 력 계를 유지

한다. MPG는 세계에서 최고의 과학자들을 유치하여 최고수

의 연구를 수행하게 하고 이들을 통해 연구소를 운 하는 시

스템이다. MPG의 구성원(scientific members), 즉, 정규연구

원이 되는 것은 매우 어려우며, 세계 연구 성과를 보일 때

선발 차에 의해 결정된다. 한 최고수 의 연구인력을 MPG의 연구요원으로 확보하기 해 잠재력이 뛰어난 신진과학자

들의 유치와 훈련에 많은 노력을 기울인다. 최근 MPG 운 의

특징 인 은 은 연구자들의 육성을 한 노력이다. 기 연

구에서 창의 인 연구성과는 많은 경우 은 과학자에 의해

달성되기 때문이다. 1969년 이후 MPG는 은 과학자들과 연

구자들에게 막스 랑크 연구그룹( , Independent Junior Max Planck Research Groups)을 통해 그들의 독립 인 연

구성과의 잠재력을 키우도록 기회를 제공하고 있다.랑스의 국립과학연구센터(National Center for Scientific

Research, CNRS)[8]는 1939년에 랑스 정부에 의해 설립된

국립연구기 으로 랑스의 연구부 산하 기 이다. CNRS는

랑스 기 과학연구의 심기 으로 15명의 노벨과학상 수

상자와 9명의 필드메달 수상자를 배출하 다. 노벨물리학상

수상자는 장 페랭(Jean Perrin, 1926년, CNRS 설립자), 알드 카스틀 (Alfred Kastler, 1966년), 루이 네엘(Louis Néel, 1970년), 피에르 질 드 젠(Pierre-Gilles de Gennes, 1991년), 조르주 샤르 크(Georges Charpak, 1992년), 클로드 코엔 타

지(Claude Cohen-Tannoudji, 1997년), 알베르 페르(Albert Fert, 2007년) 둥이다. 노벨화학상 수상자는 데릭 졸리오

퀴리(1935년), 장 마리 (Jean-Marie Lehn, 1987년), 이 쇼

뱅(Yves Chauvin, 2005년) 등이고 노벨생리학․의학상 수상자

는 앙드 루오 (André Lwoff), 자크 모노(Jacques Monod), 랑수아 자코 (François Jacob) (1965년), 장 도세(Jean

Dausset, 1980년), 뤽 몽타니에(Luc Montagnier, 2008년) 등

이다. CNRS의 연구분야는 7개 연구소와 3개 국가연구소로 구

성되어 있다. 7개 연구소는 생물과학연구소(INSB), 화학연구소

(INC), 생태․환경연구소(INEE), 인문사회과학연구소(INSHS), 컴퓨터과학연구소(INS21), 공학․시스템과학연구소(INSIS), 물리

학연구소(INP)이다. 3개 국가연구소는 국가수리과학연구소

(INSMI), 국가핵․입자연구소(IN2P3), 국가지구과학․천문학연

구소이다.

창의력 있는 인재양성을 위한 기초과학 육성전략

앞에서 국, 독일, 랑스, 미국, 일본, 덴마크, 스 스, 네덜란드 등은 세계 수 의 학이나 기 과학 발 의 심

체인 기 과학연구기 에서 많은 노벨과학상 수상자를 배출

하고 있음을 알았다. 따라서 우리나라도 세계 학순 20~30 권의 연구 심 학이 몇 개 있거나 창의 순수 기 과

학을 연구할 수 있는 기 과학연구원이 설립된다면 노벨과학

상 수상자를 배출할 수 있을 것이다. 한 1) ․ 등학교의

창의력 있는 과학교육 실시, 2) 학입시제도의 개 , 3) 세계정상 연구자의 양성과 차세 를 담당할 창의력 있는 인

재의 육성, 4) 독창성을 발휘할 수 있는 연구환경의 조성 등

다음과 같은 ‘창의력 있는 인재양성을 한 기 과학 육성

략’이 추진되어야 할 것이다.

1. 초⋅중등학교의 창의력 있는 과학교육 실시

1) 학원과외의 폐지 자기주도 학습의 강화: ⋅ 등학

교 학생들은 학교수업 이외에 몇 가지 학원과외 수업을 받고

있기 때문에 무 바빠서 휴식하고 스스로 자신을 돌아보고

생각할 수 있는 시간이 부족하다. 이런 실에서 창의력을 키

우기는 곤란하다. 창의력은 스스로 어떤 문제에 하여 생각

할 시간이 있을 때 나타날 수 있다고 본다. 창의력을 키우려

면 학원 과외를 폐지하고 방과 후에 여유시간을 갖고, 많은

책을 읽기도 하고 스스로 자기주도 학습을 하도록 해야 할

것이다. 학부형들의 자녀교육에 한 사고의 환이 필요하

다. 를 들면 국의 이튼칼리지(13~18세)는 학생들에게 많

은 기회를 제공하고 자기주도로 스스로 공부할 수 있는 창의

력을 키우며, 자립심이 강한 사람, 스스로 의사결정을 할 수

있는 사람으로 성장할 수 있도록 교육한다. 이러한 교육을 통

하여 국가를 경 할 수 있는 수많은 국 수상을 배출했다고

평가된다.

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그림 1. 과학적 토론을 자극하기 위한 그림 예(영국) (출처: B. Keogh

and S. Naylor, www.conceptcartoons.com).

2) 과학을 핵심과목으로/과학교과시간의 증가: 등교육

에서 국어, 수학에 추가하여 과학을 핵심과목으로 하며, 등

교육에서 국어, 어, 수학과 함께 과학을 핵심과목으로 하여

과학의 요성을 인식시키는 과학교육을 시행할 것을 권고한

다. 이는 국에서 시행되고 있는 제도이다. 실험실습을 충실

히 하기 하여 과학교과 교육과정에서 과학시간을 재 주

3시간에서 주 5시간으로 증가시킬 것을 권고한다.

3) 토론식, 탐구 심 학습과 실험실습의 실시로 창의

인재육성: 과학교육은 주입식, 암기식, 선다형식이 아닌 토론

식, 탐구 심 학습과 실험실습을 통해 과학 원리를 이해할 수

있도록 창의력을 배양하는 산교육을 실시해야 한다. 과학

탐구는 학생들의 지식, 심, 창의력 등을 기르며 일상생활과

연계하여 토론을 장려한다. 토론을 자극하기 한 자료를 개

발할 것을 권고한다(<그림 1> 참조). 국 으로 ․ 등학교

의 실험실습 기자재의 구입과 실험실 설치를 한 산을 정

부에서 지원하고, 과학탐구수업 지도 자료의 개발과 실험 매

뉴얼 학습보조 자료의 개발과 공 이 선행되어야 할 것이

다. 지도교사는 외국자료검색, 활용과 국내자료의 체계 인

개발을 해야 한다. 과학교사들의 창의성에 한 이해수 을

높이고 ․ 등교육에서 실험실습과 탐구 심 학습에 한

훈련을 통하여 과학교사의 자질을 향상시켜야 한다. 를 들

면, 스웨덴은 등학교 과학교사들의 훈련 로그램으로 NTA (Natural Science and Technology for All) 로그램을 미국

과학한림원(NAS)과의 력으로 스웨덴왕립과학한림원이 심

이 되어 개발하여 시행 이다. 국 인 ․ 등교육 과학교

사 훈련 로그램을 한국과학기술한림원을 시한 학술 련

기 에서 개발할 것을 권고한다.

4) 수학능력평가: 한국의 ․ 등교육에서 수학능력평가가

교육의 평 화정책으로 인하여 제 로 이루어지지 못하고 있

는 것은 국, 네덜란드, 덴마크 등의 ․ 등학생에 한 교

사평가와 국가시험을 시행하고 있는 것에 비해 매우 후진

이라고 생각된다. 학생과 학교의 서열화를 두려워하여 수학능

력평가를 하지 않는다면 학생, 교사, 학부모들이 올바른 학생

지도 개선을 하기 힘들며 창의력 있는 인재 양성에 역행하

는 것으로 생각된다. 등교육에서 국어, 수학, 과학에 한, 등교육에서 국어, 어, 수학, 과학에 한 수학능력평가를

학년을 선택하여 국 으로 실시하여 학생, 교사, 학부형들

에게 도움이 될 수 있도록 할 것을 권고한다. 평가결과는 학

교서열화에 이용하지 말고 수학능력수 별 교육을 하는데 참

고자료로 사용할 수 있을 것이다.

5) 학생의 과학에 한 흥미유발로 이공계 기피 상 해

소: 집 훈련을 받은 문 과학교사에 의한 과학탐구 학습과

실험실습교육은 학생들의 과학에 한 흥미를 증진시켜 이공

계 기피 상을 극복하는데 도움을 수 있다고 생각한다. 연구자, 이공계 학원 학생 박사후연구원 등 외부 과학자를

․ 등학교의 과학수업에 활용하여 학생들의 흥미와 심을

향상시킨다. 연구 장이나 지역의 과학 등에서 행해지는 실

험교실의 체험활동을 지원하여 과학기술에 흥미와 심 그리

고 이해를 증진시키도록 한다. 이공계 기피 상의 보다 근원

인 해결책은 과학자를 정부가 우 하고 선배 원로과학자들

의 노년생활이 선망의 상이 될 수 있어야 할 것이다.

6) 수월성교육( 재교육)과 창의성교육: 국내 ․ 등

재교육 상자 비율은 체학생의 0.59%로 주요 선진국에

비해 미흡한 수 이다. 재교육은 수월성교육으로 미국, 캐나다 등 선진국에서 시행되고 있는 제도이나 ․ 등학교

재교육이 학입시 비 계로 고등학교 학단계까지 지

속되지 못하고 있다. 과학고와 과학 재학교가 ‘ 입사 학교’로 변질되고 있다는 비 이 증가하고 있으며 우수학생 입학

이 감소하는 경향이다. 학입시제도의 개 과 과학고와 과학

재학교를 졸업한 학생에게 기 과학분야 진학시 학입시

에서 가 을 주는 제도가 시행되어야 과학 재교육이 성공할

수 있을 것으로 단된다. 수월성교육의 필요성과 정당성을

에게 홍보하고 국민이 수용하는 과정을 밟아 민주성과

수월성, 평등과 탁월한 재교육의 병존의 필요성을 국민이

수용할 수 있어야 한다.최근 창의성 교육은 소수 재가 아닌 모든 학생을 상으

로 하고 이를 해 개인 창의성을 수용하는 환경조성에 힘써

야 한다는 공감 가 형성되고 있다. 이는 창의성 교육의 개념

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물리학과 첨단기술 March 2011 45

을 ‘미래를 책임질 소수 재를 한 교육’이라는 틀에서 벗어

나 사회 각 분야를 아우르는 범 까지 확 하는 것이다. 국

은 별도의 교육과정이 아닌 정규교육 속에서 창의성 교육을

시행하고 있다. 재라고 반드시 창의성을 가진 것이 아니며

재가 아니더라도 창의성을 가질 수 있기 때문이다.

2. 대학입시제도의 개혁

재 시행하고 있는 선다형 입시제도로는 창의성 있는 우

수학생을 선발하는데 문제가 있으므로 창의성 있는 우수학생

을 변별할 수 있는 학입시제도의 개 이 요구된다. 학생선

발은 으로 학에 일임하여 창의력을 키우는 학의 자

율성이 보장되어야 할 것이다.

3. 세계정상급 연구자의 양성과 차세대를 담당할 창의력 있는

인재의 육성

1) 세계정상 연구자의 양성: 정부는 세계를 리드할 연구

성과를 창출할 것으로 기 되는 잠재력이 높은 연구자를

상으로 장기 이고 계속 인 연구비를 지원하고, 세계정상

의 연구실 을 갖는 연구자를 상으로 연구개발에서 능력을

최 한으로 발휘할 수 있는 연구환경과 연구비를 지원한다. 한 과학 진보는 박사학 를 받기 후의 은 과학자

들에 의해 이루어지고 있다. 정부는 은 연구자가 능력을 최

한 발휘하여 독창 이며 도 인 연구를 수행할 수 있도

록 경쟁 자 을 확보한다. 학원생 박사후연구원에

한 지원을 폭 강화한다. 정부는 연구직에 취임한 지 얼마

안 되는 박사후연구원 등의 은 연구자들이 자립하여 연구

할 수 있는 기회를 마련하고, 그 연구 활동을 지원하기 한

경쟁 자 을 확보한다.

2) 차세 를 담당할 창의력 있는 인재의 육성: 차세 를

담당할 창의력 있는 인재( ․ 등학교 학생)를 육성하기 하

여 과학교사의 질 향상과 학생들의 재능을 찾아내고 키우

도록 한다. 교사양성단계에서 최첨단 과학기술 등에 할 기

회와 찰․실험을 행하는 실습 등, 지역에서 과학교육을 담당

할 핵심 인 과학교사(core science teacher)의 양성, 학부학

생이나 이공계 학의 학원생, 박사후연구원 등을 과학교육

의 지원요원으로 학교 교사를 경험하도록 한다. 학생들의 재능을 발견하고 키우는 활동의 하나로 과학기술

에 한 흥미와 심이 크고, 과학을 좋아하는 학생들의 수가

증가하도록 한다. 학생들에게 연구소, 공장 등의 견학이나 출

장형 실험․수업 등의 학습기회를 마련하고 집 하여 발

인 내용을 배울 기회로서 ‘과학캠 ’ 등을 실시한다. 국제과학

올림피아드에 참가하는 학생 수를 늘리도록 지원하고, 국제과

학올림피아드에서 수상한 학생에게 성과를 학입시에 반

토록 한다. 고등학교 재학 에 학의 이공계과목을 이수토

록 하는 조치와 출장수업 등을 통하여 고등학교와 학과의

교류를 확 해 나간다. 학생들이 역으로 활동하고 있는 연

구자나 경륜 있는 은퇴과학자(ReSEAT 로그램) 기술자

와 교류하여 친해질 수 있는 기회를 마련한다. 학생들의 자유

스러운 발상에 따른 연구발표의 기회를 갖도록 하고 네트워

크 구축을 진시키기 하여 학교에서의 과학부 활동을 지

원한다.

4. 세계 정상급 연구중심대학의 육성

앞에서 덴마크, 네덜란드, 스 스 등 작은 나라들이 많은

노벨과학상 수상자를 배출한 원동력은 세계 수 의 1~2개의 명문 학에서 창의력 있는 교육을 받은 것에 큰 향이

있음을 알았으므로 우리나라도 세계 학순 20~30 권에

들어갈 수 있는 세계 정상 의 연구 심 학을 여러 개 육성할 것을 권고한다. 연구 심 학의 ‘우수 로그램’ 선정은 타임즈

등의 세계 학평가 순 , 국내 학 평가 순 해당 학의

한국과학기술한림원 회원의 수 등을 참고하여 평가․선정할 수

있을 것이다. 정부는 선정된 연구 심 학에 하여, 기 과학

련 우수연구센터, 우수연구자에 하여 집 으로, 지속

으로 지원하고 지원받은 학이 세계 학순 20~30 권에

들어가도록 해야 할 것이다. 학은 세계 수 의 기 연구

역량 배양을 하여 국제 으로 탁월한 교육연구거 으로서

의 학원을 형성하고, 세계정상 의 외국인 교수를 입하여

은이들을 교육, 연구시킴으로써 창의력 있는 인재를 육성해

나가야 할 것이다.

5. 기초과학 발전의 중심체인 기초과학연구원의 설립

이명박 정부는 20∼30년 미래를 내다보는 국가장기비

로젝트로서 ‘국제과학비즈니스벨트’ 사업을 추진하고 있다. 이

사업은 기 과학연구원 설립과 이온가속기 설치 등을 통하

여 세계 수 의 기 과학을 진흥하고 과학-비즈니스 융합을

통한 미래 신산업 창출 등의 청사진을 담고 있다. 기 과학연

구원은 순수 기 과학 연구를 할 수 있는 수많은 노벨과학상

수상자를 배출한 국, 독일, 랑스, 미국, 일본의 기 과학

연구소보다 70∼130년 후에 설립되는 국내 최 의 기 과학

연구원이다. 지난 해 12월 국회에서 ‘국제과학비즈니스벨트

조성 지원에 한 특별법’이 격 으로 통과되었으므로

앞으로 벨트 부지선정, 기 과학연구원의 설립, 이온가속기

의 설치 등이 추진되어야 할 것이다. 기 과학연구원 운 의

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물리학과 첨단기술 March 2011 46

자율성이 보장되고 독창성을 발휘할 수 있는 연구환경을 조

성하여 세계 수 의 기 과학연구의 산실이 되도록 막스

랑크연구 회(MPG)와 같은 국 네트워크를 형성하고 세계

정상 석학을 유치하는 등 기 과학 심의 과학벨트를 형

성해 나가야 할 것이다.

6. 독창성을 발휘할 수 있는 연구환경의 조성

학이나 연구기 연구실의 조직문화가 경직되어 있고 연

구자간의 연구에 한 정보교환과 토론이 제한되어 있다면

창의성을 발휘할 수 있는 연구를 수행하기 곤란하다. 학문과

연구에 한 자유로운 토론이 개되고 개방된 시스템의 연

구환경이 조성되도록 해당교수와 연구책임자가 노력해야 할 것

이다. 박사후연구원 등 은 과학자에게 독창 으로 연구할

수 있는 자유를 부여하여 하고 싶은 연구 과제를 스스로 택

해 연구할 수 있도록 한다. 지정된 연구보다는 자유로운 사고

에 의한 연구가 독창성을 나타낼 수도 있기 때문이다. 국내

연구기 의 자율성이 보장되고 독창성을 발휘할 수 있는 연

구환경을 조성할 것을 권고한다. 를 들면 독일의 막스 랑

크연구 회는 운 의 자율성이 보장되어 있고, 학교수 겸직

으로 자율 연구를 수행하여 많은 노벨상 수상자를 배출하

고 있다.

7. 노벨과학상과 국제네트워크 강화

노벨과학상 수상자를 배출한 원동력은 본인의 자연 상에

한 뛰어난 찰력과 창의 탐구력, 미지의 세계에 한 끈

질긴 도 정신, 세계정상 노벨과학상 수상자의 지도를 받거

나 교류하여 자극을 받고 창의 아이디어를 개발, 독창 인

결과를 가져온 것이라 할 수 있다. 따라서 노벨과학상 수상자

를 박사학 지도교수로 하거나 박사후연구원으로 공동 연구

할 수 있는 유학지원과 국내 학에 노벨과학상 수상자를 유

치하여 교수, 연구활동 학생을 지도할 수 있는 국제 네

트워크를 형성하는 등 국제 력을 강화해 나가야 할 것이다.

※본 정책제안은 교육과학기술부의 과학기술진흥기 과 복권

기 지원 사업으로 한국과학기술정보연구원이 수행하고 있

는 ‘ReSEAT 로그램’에 의해 수행된 2010년 문기술포럼

“창의력 있는 인재양성을 한 기 과학 육성 략”을 기 로

한 것입니다.