한국 과학기술 성장의 표본 반도체의 발전

 과학기술 연구에 대한 생소한 진실

지금까지 과학기술 연구는 사람들의 상식에 비추어 보면 의외의 특징이 많다. 이것이 '뜻밖의 모습'이라고 느끼는 이유는 과학기술 '연구'를 중·고교 시절 공부한 수학이나 과학 교과서에 등장하는 '지식'과 동일시하기 때문이다.

물론 그 '지식'은 과학기술적 '연구'를 통해 만들어지는 것이 사실이다. 그러나 '연구'는 '지식'보다 훨씬 더 많은 측면을 가지고 있고 더 역동적인 방식으로 진행됩니다. '연구'는 명확한 답변과 표준 해법을 가진 문제가 아니라 문제 설정 자체가 제대로 돼 있는지부터 조사해야 하는 문제다.

개별 학문 분야에서 연구가 어떻게 진행되어야 하는지에 대한 대략적인 규칙과 유용한 지침이 많지만, 누구나 기계적으로 연구 결과의 진실을 따르고 보장할 수 있다는 점에서 과학적인 방법론은 없다.

헷갈려서 열심히 연구해도 틀릴 수 있어요. 그럼에도 불구하고, 연구 과정에서 '좋은' 아이디어를 만들어내는 것은 역사에 남을 '천재' 연구로 이어질 수도 있다.

결국 과학기술 혁신은 객관적인 과학적 방법론을 알고리즘적으로 적용한 것이 아니라 연구자 개개인의 '창의성'과 '개성'의 산물이다. 이것을 이해하는 것은 과학적이고 기술적인 연구를 '너무 인간적'으로 만든다.

수많은 검증과 교양을 거쳐 과학 교과서에 실리는 과학적 지식은 '인간'의 매력 없이 추상적이고 객관적인 진리라는 인상을 줄 수 있다. 다만 실제 과학기술의 대부분을 차지하는 연구과정은 연구자 개개인의 선택과 판단에 결정적으로 영향을 받는 실천활동이다.

'상상'과 '창조성'의 복잡한 진실

고정관념과 달리 복잡한 조건에서 과학기술과 관련된 상상력과 창의력이 어떻게 발휘되는지 살펴보는 시간도 가졌다. '기존의 틀을 깨는 자유로운 사고'만으로는 실제 과학기술 연구에 필요한 상상력이나 창의력을 정의하기가 어렵다고 봤다.

게다가, 우리는 이것이 자유로운 상상의 결정적인 예로 이해되는 예술 활동에서 비록 정도는 다르지만 기본적으로 동일하다는 것을 확인했습니다.

예를 들어, 영화의 각본은 단지 상상력의 천재에 의해서만 만들어지는 것이 아니다. 각본을 영화로 만들기 위해서는 여러 가지 요소가 고려되어야 한다.

관객의 만족과 작품의 예술성, 그리고 대중매체에 대한 평가까지 만족시키는 방식으로 상상력을 발휘하는 것은 정말 어려운 일이다.

결국, 각본을 쓰는 것조차 쿤이 말한 '융합적 상상력'을 필요로 한다. 예술창작에서도 과학기술 연구와 마찬가지로 문제를 해결하기 위한 노력(융합적 상상력)이 제한조건을 충족시키면서 참신하고 혁신적인 아이디어(다양한 상상력)와 결합되어야 한다고 말한다.

조합이 정확히 어떻게 작동하는지는 물론 해당 분야와 풀어야 할 문제의 성격에 달려 있다.

그러나 창의성은 궁극적으로 다양한 분야에 흩어져 있는 다양한 요소들을 한데 묶어 새로운 의미를 부여하는 능력과 다양한 전문성을 가진 사람들의 생각을 종합하여 새로운 관점을 제공하는 능력에 달려 있다.

창의성만이 떠오르는 것은 아닙니다. 엄청난 창의성이 숨겨져 있다는 것을 종합하고 해석하는 능력은 바로 이 능력에 있다. 창의성과 상상력을 논할 때 이것을 명심하는 것이 매우 중요하다.

포스트 체이싱 과학기술 혁신 필요

'과학기술 연구의 진실'이 우리에게 낯설게 느껴지는 이유는 그 내용이 우리나라 경제발전 과정에서 활용되는 과학기술 연구 방식과 사뭇 다르기 때문이다.

과학기술 수준이 선진국에 비해 크게 뒤처진 상황에서 남들보다 빨리 명확한 답으로 수학문제를 풀어야 하는 수험생처럼 기술발전을 이뤄냈다. 즉, 당시 선진국들이 이미 개발한 과학기술적 성과를 신속하고 효율적으로 재개발하는 것이 중요했다.

이런 식의 '추격' 과학기술 발전을 촉진한 나라 가운데 우리처럼 잘한 나라는 드물다. 그런 면에서 한국은 과학기술 연구에 있어서 최고의 우등생이었다.

반도체 개발 역사가 좋은 예다.

물론 그렇게 개발된 D램은 글로벌 시장에서 좋은 평가를 받을 만큼 성능이 우수합니다. 이미 개발된 D램인 '정답'으로 문제를 더 빠르고 정확하게 해결할 수 있게 된 덕분이다.

이게 어떻게 가능하죠? 여러 가지 요인이 있지만 기본적으로 고학력, 재능 있는 사람들이 엄청나게 열심히 노력했기 때문이다. 아버지와 할아버지 세대는 정말 성실했어요.

그러나 성실함만으로는 이 모든 성공을 설명할 수 없다. 이 같은 추격형 과학기술 발전이 다른 나라보다 훨씬 빠르게 '압축'된 근본적인 이유는 이미 다른 나라에서도 성공사례, 즉 정답이 나왔기 때문이다.

영업비밀이라 구체적인 제조기술을 익힐 수 없었지만 이미 공개된 '정답'에 거꾸로 모두가 공유하는 반도체 관련 과학기술의 원리를 적용해 어떻게 만들어졌는지 알 수 있었다.

물론 이것도 어려운 과제지만 '처음'을 찾는 것보다 쉽고 빠를 것이다. 똑똑한 중학생이 고교 수학에 앞서 문제를 푸는 것은 학생이 성실하기만 하면 가능한 일이다.

다만 이 같은 추격형 과학기술의 발전에는 한계가 있다. 이 접근법은 먼저 '설정'한 다음 풀 가치가 있는 문제에 대한 답을 알아내는 데 적합하지 않다.

사실, '정답'을 찾는 것 자체가 매우 단순한 생각입니다. 과학과 기술 연구에서, 많은 경우에, 누군가가 답을 찾았을 때, 모두가 "우와!"라고 말합니다.

과학 연구에서 '정답'을 발견한 과학자는 집단지성의 동의를 얻기 위해 증거를 동원해 다른 과학자들을 설득해야 한다. 기술 연구는 와트의 증기 엔진이나 마르코니의 무선 전신처럼 다른 장인들이 모방하는 기술 표준을 달성하기 위해 기술적 성과와 상업적 성공의 조합을 필요로 한다.

이 과정은 답을 '발견'하는 것이 아니라 '만드는' 과정에 가깝다. 이렇게 만들어진 정답이 관련 과학기술인 전원에게 '답안'으로 인정되면 그 이후부터는 교과서에 수록돼 '자명한 정답'으로 간주된다.

문제는 추격형 과학기술 개발에 익숙한 우리 정부와 기업이 답을 '창조'하거나 '구축'하는 과정에서 축적된 경험이 없었다는 점이다. 저는 어떤 분야에서든 1등을 한 경험이 별로 없습니다.

1등은 어렵다. 1등은 스스로 규정해서 다른 선수에게 규칙이 왜 옳은지 납득시켜야 한다. 미국의 나노기술은 나노기술을 연구하고, 빅데이터를 이야기하면 빅데이터를 추종하는 방식으로는 1위를 달성하거나 유지하는 것이 불가능하다.

다른 나라의 연구 동향에 주목하는 것 자체가 나쁜 것은 아니다. 모든 나라가 그렇게 합니다. 다만 우리에게는 정말 필요한 기술이 무엇인지, 다음 세대를 위해 어떤 기술이 중요하고, 그 기술에서 우리가 무엇을 신경 써야 하는지 미리 생각해보는 것이 더 중요하다.

지금은 조금 다를 수 있지만, 한때는 국가가 지원하는 연구 제안서에도 경쟁국에 대한 언급 칼럼이 늘 있었다고 한다. 특정 기술을 개발하고 싶을 때 그 기술에 대한 연구에 미국이나 일본이 얼마나 투자하고 있는지 설명해주면 좋은 근거가 됐고 지원도 쉽게 받을 수 있었다.

이렇게 보면 '다른 나라에서는 전혀 시도되고 있지 않지만 매우 중요한 기술이기 때문에 연구하겠다'는 논리의 여지가 없다.

우리가 이런 상황에 처한 데는 그만한 이유가 있다. 실패의 대가가 있기 때문이다. 첨단 과학기술에서도 시도되지 않은 연구를 하기에는 초기 실패비용이 너무 크다.

이렇게 생각해 봅시다. 한국에서 반도체 메모리 칩용 256MD 램을 개발하는 과정에서 발생한 장애 비용은 얼마였나요? 물론 일회성 성공이 아니었으니 실패의 대가가 꽤 컸을 것이다. 하지만 개발 노력 자체를 포기하는 것은 큰 비용이 들지 않았을 것입니다. 뭘 만드는지 아니까

반면 1위를 유지하지 못한 데 따른 대가는 엄청나다. 무엇을 만들어야 할지 모르는 상태에서 만들어야 합니다. 차세대 선도기술로 개발됐음에도 시장 반응이 싸늘하면 어떻게 될까. 개발비가 그냥 날아갔어요.

중요한 점은 과학기술 연구의 특성상 이런 실패의 대가를 피할 방법이 없다는 점이다.

흔히 애플은 창의성의 대명사라고 하지만, 사실 애플이 내놓은 제품 중에는 '폭발'하거나 '혁신 그 자체'를 내세운 제품들이 꽤 있다. 애플은 계속 성공한 것으로 보인다.