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Part 2. 100년 日기초과학 경쟁력의 상징

 

도쿄 시내에서 전철로 40분 쯤 달리면 사이타마(埼玉) 현와코(和光) 시가 나온다. 이곳엔 일본 기초과학 연구의 산실로 불리는 이화학연구소(理化學硏究所·RIKEN)가 있다.

 

지난해 이화학연구소는 일본 기초과학 연구의 저력을 다시 한번 확인시켰다. 모리타 고스케(森田浩介) 이화학연구소 그룹장 겸 규슈대 교수가 발견한 113번 원소가 ‘니호늄(nihonium)’으로 공식 결정됐기 때문이다.

 

니호늄은 일본의 자국어 발음인 ‘니혼’에서 따왔다. 주기율표의 원소 이름에 국가명이 들어간 경우는 아시아에서는 니호늄이 처음이다. 그간 주기율표 전체에서도 국가명이 들어간 원소는 게르마늄(독일), 폴로늄(폴란드), 프랑슘(프랑스), 아메리슘(미국) 등 4개가 전부였다.

 

10월 말, 이화학연구소에 가기 위해 와코시역에 내려 밖으로 나오자 버스 정류장에 붙어 있는 파란색 종이가 가장 먼저 눈에 들어왔다. ‘113 신원소 발견의 도시, 와코시’. 와코시 전철역에서 이화학연구소까지 약 1.1km에 이르는 길에는 1번 수소(H)부터 113번 니호늄(Nh)까지 1.2m간격으로 원소 표석을 세워 놨다.

 

 

장기 연구 안정적 지원
이화학연구소의 경쟁력은 기초과학에 대한 일본 정부와 사회의 아낌없는 지원이 밑거름이 됐다. 이는 연구개발(R&D) 평가 시스템에서도 드러난다.

 

이화학연구소 본부에서 연구개발 평가 총괄책임을 맡고 있는 마루야마 료스케(丸山亮介) 평가추진과장은 “이화학연구소는 논문 수 등을 기준으로 삼는 정량적인 평가보다는 정성적인 평가에 중점을 두고 있다”며 “113번 원소 발견처럼 시간이 오래 걸리더라도 세계적으로 우수성을 인정받는 연구를 했는지 여부가 평가에서 훨씬 중요하다”고 말했다. 모리타 그룹장이 113번 원소를 처음 발견한 건 2004년이었다.

 

2016년 기준 이화학연구소 연구원은 약 3500명이다. 이 가운데 5년마다 평가를 통해 연구원 신분을 유지하는 임기제 연구원이 90%로 대다수다. 정년이 보장된 테뉴어 연구원은 10%에 불과하다. 마루야마 과장은 “테뉴어 연구원 수를 40%까지 늘리는 방안을 검토 중”이라며 “연구자가 여유를 가지고 충분히 연구할 수 있는 장기적인 연구개발 환경을 조성하기 위한 것”이라고 밝혔다. 

 

자문위원회 시스템 최초 도입
이화학연구소는 2~3년마다 개최하는 리켄자문위원회(RAC·Riken Advisory Council)에서 R&D 평가의 기본잣대를 결정한다. 리켄자문위원회는 국내외 석학들로 구성되며, 3일간 열띤 논의를 통해 향후 5년간 이화학연구소의 R&D 방향을 정한다. 가장 최근 회의는 2016년 12월 개최됐다. 기초과학연구원(IBS) 초대 원장을 지낸 오세정 국민의당 의원도 자문위원 18명 중 한명으로 참석했다.

 

마루야마 료스케 이화학연구소 평가추진과장(왼쪽)은 “자문위원회를 통한 정성적인 평가가 연구개발(R&D) 시스템의 근간”이라고 말했다. 김유수 종신 주임연구원은 “일본 과학계는 동료 과학자에게 인정받는 걸 중요하게 생각하는 문화가 있다”고 설명했다.마루야마 료스케 이화학연구소 평가추진과장(왼쪽)은 “자문위원회를 통한 정성적인 평가가 연구개발(R&D) 시스템의 근간”이라고 말했다. 김유수 종신 주임연구원은 “일본 과학계는 동료 과학자에게 인정받는 걸 중요하게 생각하는 문화가 있다”고 설명했다.

 

 

여기서 도출된 이화학연구소의 R&D 전략은 다분히 정성적이다. 5가지 전략에서 숫자는 찾아볼 수 없다. 연구개발 성과를 극대화할 수 있는 연구 운영 모델을 개척하고, 과학적 우수성을 통해 새로운 연구개발 결과를 얻음으로써 세계를 이끌며, 과학기술 혁신의 허브가 되고, 전 세계 우수한 인재의 산실로 자리 잡을 것이며, 과학연구에서 세계 수준의 리더를 양성하라고 권고한다.

 

마루야마 과장은 “독일 막스플랑크연구소가 운영하는 자문위원회에서 힌트를 얻어 일본에서는 이화학연구소가 처음으로 R&D 평가 시스템에 자문위원회를 도입했다”고 말했다.

 

연구자별 세분화된 평가 기준
연구소 규모가 방대한 만큼 연구자의 형태에 따라 평가기준도 세분화돼 있다. 이화학연구소의 연구 조직은 크게 연구실(lab)과 센터로 나뉜다. 연구 성격으로 구분하자면 연구실은 기초연구에, 센터는 기초연구를 한 단계 발전시킨 응용연구에 치중하는 편이다.

 

규모에서도 차이가 있다. 연구실은 이화학연구소에서 과학자로는 가장 높은 직책인 종신 주임연구원(Chief Scientist)과 연구원 3~4명으로 이뤄진 소규모 그룹인 반면, 센터는 센터장을 중심으로 여러 연구팀이 모여 있어 규모가 크다. 현재 이화학연구소는 38개 연구실과 14개 센터를 운영하고 있다.

 

마루야마 과장은 “연구실과 센터에는 독립적인 평가시스템이 적용된다”며 “종신 주임연구원의 경우 7년마다 평가가 이뤄지고, 센터장은 센터자문위원회의 평가를 받는다”고 설명했다. 센터 소속인 팀 리더는 센터자문위원회와 센터장의 평가를 동시에 받는다.

 

이화학연구소 종신 주임연구원 29명 가운데 유일한 외국인인 한국인 김유수 박사는 “외부 전문가 5명이 심사위원으로 참여하며, 연구 성과 발표와 질의응답 등에 꼬박 하루가 걸린다”며 “단순히 평가만 받는 게 아니라 향후 연구 계획이나 연구실 운영에 대한 조언을 듣는 자리이기도 하다”고 말했다.

 

김 박사는 “일본의 R&D 평가시스템은 오랫동안 정량 평가보다 정성평가에 무게를 두는 형태로 발전해왔다”며 “자신의 연구 분야에서 동료 과학자에게 인정받는 일을 매우 중요하게 생각한다”고 덧붙였다. 가령 평범한 수준의 논문 10편보다 뛰어난 논문 1편이 과학자로서 더 인정받는 분위기라는 것이다.

 

이화학연구소는 올해 100주년을 맞았다. 100주년 홈페이지에는 ‘과학기술 분야에서 혁신적인 기초 연구를 통해 사회 발전에 이바지해왔으며, 앞으로도 그럴 것이다’라고 적혀 있다. 마루야마 과장은 “유도만능줄기세포(iPSC)를 통한 재생의학이나 지난해 새로 개설한 인공지능(AI)센터 등을 통해 미래사회를 바꿀 기초과학 연구에 더욱 집중할 계획”이라고 밝혔다.

 

 

자동차 ‘덕후’들의 성지로 알려진 독일 남서부 도시인 슈투트가르트에는 벤츠, 포르쉐 등 세계적인 자동차 회사의 본사와 박물관이 있다. 하지만 이 도시의 자랑거리는 또 있다. ‘노벨상 사관학교’로 불리는 막스플랑크연구소(MPI·Max Planck Institute)다. 시내에서 약 한 시간 정도 떨어진 곳에 위치한 슈투트가르트 막스플랑크연구소에는 고체물리 연구소와 지능시스템연구소가 함께 자리잡고 있다.

 

연구 자율성 최대화, 최대 효율 끌어내
독일의 기초 과학 연구를 책임지는 막스플랑크협회는 독일 전역과 해외에 총 83개 연구소를 설립해 운영하고 있다. 연구소 운영에 드는 비용은 독일 연방정부와 주(state)가 절반씩 부담한다. 때문에 정부로부터 상당 부분 독립적으로 운영할 수 있다는 장점이 있지만, 시의 경제 수준에 따라서 연구소 규모가 결정되는 제약도 있다. 슈투트가르트에 있는 2개 연구소는 막스플랑크연구소 중 3위안에 드는 큰 규모를 자랑한다.

 

개별 연구소는 최대 8개 연구단으로 구성된다. 연구단은 연구 주제에 따라 소규모 연구그룹으로 나뉘고, 연구 그룹은 그룹장, 박사후연구원, 박사과정 학생 등 적게는 20명, 많게는 50명으로 이뤄져 있다. 막스플랑크협회의 가장 기본이 되는 연구 조직이 연구그룹이다. 현재 이런 연구그룹은 막스플랑크협회를 통틀어 120여 개가 있다. 연구그룹 하나는 최대 5년간 유지된다.

 

연구그룹별 연구 주제는 모두 다르다. 2013년부터 4년간 막스플랑크 고체물리연구소에서 연구그룹장으로 있었던 김범준 포스텍 물리학과 교수는 “100개가 넘는 연구 그룹이 서로 다른 연구를 할 뿐 아니라, 다른 대학이나 연구소와 연구 주제가 겹치면 연구단을 만들 수 없다”며 “그만큼 새로운 연구를 지향하는 연구소”라고 말했다.

 

정성적 평가, 공동 저자 부담 줄이고 협업 늘려
막스플랑크협회는 각 연구소의 예산을 결정하기 위해 R&D평가 기준으로 과학논문인용색인(SCI)급 저널에 등재된 논문 수, 특허 수 등 정량화된 지표를 사용하지 않는다. 국내외 전문가로 이뤄진 과학자문위원회(SAB·Scientific Advisory Boards)의 피어 리뷰(동료 평가)를 통해 연구 성과를 평가한다.

 

막스플랑크 복잡계 물리연구소장을 지낸 피터 풀데 박사(왼쪽)와 슈투트가르트 막스플랑크 연구소에서 연구원으로 있는 한인 과학자들. 손광효 박사(오른쪽에서 두 번째)는 “협업 연구는 막스플랑크연구소의 문화”라고 말했다.막스플랑크 복잡계 물리연구소장을 지낸 피터 풀데 박사(왼쪽)와 슈투트가르트 막스플랑크 연구소에서 연구원으로 있는 한인 과학자들. 손광효 박사(오른쪽에서 두 번째)는 “협업 연구는 막스플랑크연구소의 문화”라고 말했다.

 

 

R&D 평가에서 논문 수를 우선 순위에 두는 정량적 평가 방식에서는 논문의 공동 저자가 많으면 저자의 수에 따라 연구실적을 다르게 평가한다. 대학이나 연구소마다 방식은 조금씩 다르지만, 흔히 공동 저자가 n명이면 교신 저자와 제1저자가 2/(n+1), 나머지 저자들은 1/(n+1) 만큼 연구에 기여했다고 인정한다. 즉, 이런 평가 시스템에서는 공동 저자의 수를 줄이는 방향으로 연구를 하게 될 수밖에 없다. 즉, 협업이 줄어드는 구조다.

 

하지만 정성적 평가 방식에서는 공동 저자의 수가 많은 점이 문제가 되지 않는다. 오히려 공동 연구를 높게 평가한다. 풀데 박사는 “다른 과학자와의 협력은 평가의 중요한 요소 중 하나”라고 말했다.

 

협업이 활발해지면 연구의 질은 자연스럽게 올라간다. 슈투트가르트 막스플랑크 지능시스템연구소에서 박사후 연구원으로 있는 손광효 박사는 “막스플랑크연구소에서는 필요한 장비가 있으면 언제든 협업을 요청한다”며 “정량적 평가 방식을 고수하는 연구소의 경우 향후 평가에서 자신의 기여도가 줄어든다는 부담감에 협업을 포기하는 경우도 있다고 들었다”고 말했다.

 

엄격한 과학자문위원회 구성으로 신뢰 확보
정성적 평가의 한계도 있다. 전문가의 주관적인 판단에 의한 평가인 만큼 신뢰성 확보가 무엇보다 중요하다. 과학자문위원회는 연구소 별로 운영되며, 연구소 규모에 따라 5~15명의 전문가로 구성된다. 막스플랑크협회 전체 과학자문위원 수는 750여 명이다.

 

과학자문위원은 특별한 경우를 제외하고는 막스플랑크협회 소속이 아니면서 국제적으로 인정받는 과학자들로 구성된다. 풀데 박사는 “연구단장(Director)과 직접적인 연관이 없는 과학자를 우선적으로 선발하며, 같은 대학, 연구소, 혹은 공동연구를 진행한 과학자는 최대한 배제한다”며 “엄격한 선발 기준을 통해 R&D 평가 결과에 대한 신뢰를 유지한다”고 말했다. 과학자문위원으로 임명된 연구자들은 과거에 진행했거나 현재 진행하고 있는 연구 협력 관계도 투명하게 공개해야 한다.

 

풀데 박사는 “막스플랑크연구소는 연구자에 대한 신뢰가 두텁다”며 “R&D 평가 역시 연구자에게 책임을 묻거나 압박하려는 목적이 아니라 좀 더 나은 방향으로 나아갈 기회를 주는 목적이 크다”고 말했다.

 

미국 워싱턴DC에서 북서쪽으로 17km 떨어진 작은 도시 베데스다. 조용하고 고즈넉한 이 도시에는 세계 최고의 의생명 분야 연구자들이 모여 있는 미국 국립보건원(NIH)의 메인 캠퍼스가 자리해 있다. 이곳에는 연구자들뿐만 아니라 일반 병원에서는 더 이상 손 쓸 수 없는 난치성 희귀질환 환자들도 임상시험에 희망을 걸고 찾아온다.

 

 

 

11월 1일 NIH 캠퍼스 앞에 도착하자 지하철 메디컬센터역 출입구 벽이 눈에 들어왔다. 벽에는 ‘환자를 최우선으로(Patient First)’라는 안내 문구가 붙어 있었다. 환자들이 여생 동안 임상시험에 참여하며 병마와 싸워온 덕분에 인류를 질병으로부터 해방시키기 위한 연구가 진일보 할 수 있었음을 항상 마음에 새겨두겠다는 NIH식 표현이다.

 

융합과 협력 연구에 비중
환자를 최우선으로 한다는 NIH의 구호는 이곳 연구자들을 평가하는 데도 중요한 요소로 작용한다. NIH가 운영하는 연구과제는 보통 NIH 소속 연구자들을 대상으로 하는 ‘내부 연구 프로그램’과 연구소 밖 국내외 연구자들에게 연구비를 지원하는 ‘외부 연구 프로그램’으로 나뉜다.

 

가장 중요한 평가요소는 과학적 우수성이다. 논문 수나 임팩트 팩터(IF)가 아니라 아이디어의 독창성, 학계에서의 영향력, 사회적 공헌도, 높은 재현성 등이 평가 기준이다.

 

롤랜드 오웬스 NIH 내부 연구 프로그램 담당 부원장은 “요즘 가장 주목받는 ‘크리스퍼(CRISPR-Cas9) 유전자 가위’처럼 완전히 새롭고 혁신적인 연구 주제는 연구자의 과학적인 연구 능력과 잠재적 가능성을 평가한다”고 말했다.

 

특히 기초연구가 30% 정도를 차지하는 내부 연구 프로그램의 경우 평가에서 연구의 독창성이 차지하는 비중이 크다. 반면 목표 지향적인 성격이 강한 외부 연구 프로그램은 사회 공헌도를 중요하게 본다.

 

하지만 최근에는 내부 연구 프로그램의 경우에도 질병 퇴치로 인류에 공헌한다는 NIH의 비전과 임무에 얼마나 잘 부합하는지도 평가에서 중요한 잣대가 됐다. 오웬스 부원장은 “연구 수준도 중요하지만 본질적으로는 공중보건에 도움이 되는 연구여야 한다”고 말했다.

 

NIH는 올해 7월 내부 연구 프로그램의 평가 제도를 일부 재정비 하고, 연구자들 간의 융합과 협력이 얼마나 잘 되고 있는지 평가하는 항목의 비중을 늘렸다. 공동 연구나 학회 활동, 국제학술지 편집위원 활동 등이 여기에 포함된다. 오웬스 부원장은 “혼자서는 할 수 없는 연구가 점차 늘고 있어 융합과 협력이 중요해졌다”며 “리더십과 멘토링, 연구실 구성원의 인종과 성 다양성, 의사소통 능력도 평가 대상”이라고 강조했다.

 

롤랜드 오웬스 미국 국립보건원(NIH) 내부 연구 프로그램 부원장(왼쪽)과 신시아 매시슨 NIH 국립암연구소(NCI) 연구본부 평가지원팀 박사(오른쪽).롤랜드 오웬스 미국 국립보건원(NIH) 내부 연구 프로그램 부원장(왼쪽)과 신시아 매시슨 NIH 국립암연구소(NCI) 연구본부 평가지원팀 박사(오른쪽).

 

실패한 연구도 이유만 명확하면 지원
모든 평가는 피어 리뷰(동료평가 방식)로 진행된다. 내부 연구 프로그램을 수행하는 24개 NIH 연구소의 경우 연구책임자(PI)를 대상으로 4년마다 외부 석학들로 구성된 ‘과학 자문위원회(BSC)’가 평가를 한다. 보통 PI 5~6명이 모여있는 연구실 단위로 10여 명의 BSC 위원이 평가를 한다.

 

1년 전 연구자들에게 평가 일정과 가이드라인 등이 공지된다. 연구책임자들은 A4 용지 25장 분량의 성과보고서를 작성해 평가 두 달 전까지 제출한다. 1998년부터 NIH국립암연구소(NCI)의 PI로 활동하고 있는 이경상 선임연구원은 “최근 4년간 발표한 논문 중 본인이 가장 우수하다고 생각하는 논문 5개를 중심으로 작성한다”며 “나머지는 대부분 앞으로의 연구에 대한 계획과 비전”이라고 설명했다.

 

BSC 위원 두 명이 대표로 서면 평가를 하고 나면, BSC 위원 16명 전원이 직접 연구실을 방문해 현장 평가를 한다. PI들과 연구실 실무책임자(Lab Chief)가 각각 20분씩 연구 성과를 발표하고 질의응답을 진행한 뒤 PI별 인터뷰가 진행된다. 이 연구원은 “개별 인터뷰는 자신의 연구 성과를 어필하고, 연구실의 애로사항을 가감 없이 이야기할 수 있는 기회”라고 말했다.

 

현장 평가에서 BSC 위원들이 토론을 거쳐 점수를 투표해 도출한 평균값이 2차 평가 결과다. 이후 전체 BSC검토를 거쳐 4개월 뒤 연구실에 점수를 포함한 정성평가 결과가 통보된다. 이의 신청 기간은 한 달이다.

 

신시아 매시슨 NIH 국립암연구소 연구본부 평가지원팀박사는 “만약 어떤 연구에 실패했다고 하더라도 왜 실패했는지, 중간에 연구 주제를 바꿨다면 왜 바꿨는지 등 그 이유에 대해 논리적으로 설명하고 연구 과정의 과학적 우수성을 입증하면 문제 삼지 않는다”며 “오히려 연구비가 늘어나는 경우도 있다”고 말했다.

 

테뉴어 받아도 연구 질 떨어지면 OUT
이런 기준은 테뉴어(종신직) 연구자에게도 동일하게 적용된다. 엄밀히 말하면 NIH에는 ‘한국식 테뉴어’라는 개념이 없다. 송민경 국립암연구소 암치료평가프로그램 책임자는 “한번 테뉴어를 받았다고 해서 계속 연구를 할 수 있는 것은 아니다”라며 “원칙적으로 해고하지는 못하지만, 연구의 질적 수준이 너무 떨어지면 연구비나 연구 장비, 공간 등을 사실상 사용할 수 없다”고 설명했다. 현재 NIH에는 PI 1000여 명이 연구실을 이끌고 있으며, 이 중 약 800명이 테뉴어, 약 200명이 테뉴어 트랙에 있다. 테뉴어를 받은 PI는 4년 주기로 계속 평가를 받는다.

 

한편 공개 채용을 통해 새로 영입된 PI는 테뉴어 트랙으로 연구를 시작하고 테뉴어 여부는 2년 뒤 중간평가, 다시 4년 뒤 최종평가를 거쳐 결정된다. 최종평가에서 테뉴어를 받지 못하면 즉각 연구소를 떠나야 하는 것이 원칙이지만, 경우에 따라 2~3년의 유예 기간이 주어질 수도 있다. 오웬스 부원장은 “NIH 소속 연구자들은 외부에서 연구 수주를 안 해도 된다는 장점이 있지만, 그만큼 성실히 연구해야 할 책임이 따른다”고 말했다.

 

 

 

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Intro. 과학자 100명에게 물었습니다

Part 1. 연구개발(R&D) 평가 패러다임이 바뀐다

Part 2. 100년 日기초과학 경쟁력의 상징

[Interview] ‘융합형 창의’ 발휘되도록 학부생 지원

글 : 일본 와코 = 이현경 편집장
이미지 출처 : 이화학연구소, 이현경, 최지원, IBS, 미국 국립보건원, 송경은

과학동아 2017년 12호
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