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과학기술 경쟁력 후퇴…나라 미래 위협받아

국제 학술지 <네이처>는 세계 각국의 과학기술 경쟁력을 평가해 ‘네이처 인덱스’를 발표한다. 올해 발표된 네이처 인덱스에서 한국은 지난해 국내총생산(GDP) 대비 연구·개발 투자비 비율이 5.2%로 이스라엘에 이어 세계 2위였다. 그러나 연구 성과는 세계 8위에 그쳤다. 연구·개발에 들어가는 돈에 비해 성과가 낮은 셈이다. <네이처>는 또 일본이 과학 분야 노벨상 수상자를 20명 넘게 배출한 데에 비해 한국은 아직 수상자가 없다고 지적했다.한국의 과학기술 경쟁력이 정체되고 있는 것에 대해 많은 전문가는 정부 정책에 휘둘린다는 점을 주된 원인으로 꼽는다. 과학기술 정책이 일관성을 유지하지 못하고 정권이 바뀔 때마다 오락가락해 연구의 지속성과 자율성을 떨어뜨린다는 것이다. 또 전문성보다 정치가 과학기술계 인사에 영향을 미쳐 연구 환경이 불안정해지고 있다고 지적한다. 그러다 보니 우수 인재의 이탈이 심각하다. 진로를 결정하는 학생들에게도 영향을 미쳐 의대 쏠림과 이공계 기피로 나타나고 있다.올해 2월 열린 국가 과학기술 자문회의에서는 국가 핵심 과학기술 11개 분야에서 한국이 처음으로 중국에 역전당했다고 보고했다. 중국은 과학기술로 나라를 일으키겠다는 ‘과학 굴기’를 내걸고 투자를 늘리고 있다.과학기술은 국가 경제와 국력을 결정하는 핵심 요소다. 정치가 과학기술 발전에 걸림돌이 되어서는 안 된다. 정부는 장기적 비전을 갖고 과학자들이 안정된 환경에서 연구에 전념할 수 있는 여건을 마련해야 한다.이건영 생글기자(대전 대신고 1학년)

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연구개발 강화해 과학기술인 '꿈' 키워줘야

경기과학고 등 전국 8개 영재학교 학생들이 최근 사회관계망서비스(SNS) 등을 통해 정부의 연구개발(R&D) 예산 삭감과 관련한 공동성명문을 발표했다. 학생들은 R&D 예산 감소가 연구개발 활력 저하, 이공계 기피 현상 등을 심화시킬 수 있다며 관련 예산안 수정과 정부의 소통 노력을 촉구했다. 지난 20일 여야가 정부 R&D 예산안을 6000억원 증액키로 합의했지만, 그래도 올해보다 15% 적은 금액이다.학생들의 이공계 선호도가 갈수록 떨어지고 있는 데에는 두 가지 요인이 있다. 먼저, 기대 수준 대비 열악한 처우다. 고등학교 과학 선생님들은 이공계, 특히 자연계 지망생들에게 “가능하면 유학을 가라” “연구원을 꿈꾼다면 가능하면 박사까지는 따라”고 말한다. 이공계 분야에서 성공하는 데 드는 비용과 시간, 희생은 결코 적지 않다. 반면 연구원, 대학원생 등 현직에 있는 사람들의 이야기를 들어보면 처우 수준은 참담할 정도다. 업무는 끝이 없다고 할 만큼 강도가 높지만 급여는 상대적으로 적어서 대학원생의 경우 생활고를 겪는 사람이 많다고 한다. 다음으로는 상대적으로 의학계열 선호가 매우 증가했기 때문이다.미래의 과학기술 인재들이 문제를 제기하고 해결 방안을 촉구한 것은 의의가 크다고 생각한다. 과학자로서의 꿈과 한국 과학기술의 미래를 지키기 위한 노력이 아니겠는가. 학생들이 사명감만으로 꿈을 지켜야 하는 ‘이상한 선택’으로 내몰려선 안 된다. 과학기술 강국이라는 대한민국의 강점을 지키기 위해서라도 학생들의 목소리에 꼭 귀 기울이기를 바란다.김보현 생글기자(세화고 1학년)

신철수 쌤의 국어 지문 읽기

기계장치의 작동 원리, 인과관계 잘 뜯어봐야

전기화학식 가스 센서는 … 유입된 가스가 센서의 전극들과 작용하여 산화 환원 반응을 하는 과정에서 생성되는 전류의 양을 측정하여 가스 누출을 검지하고 농도를 측정한다.(중략) 감지부는 … 작용 전극, 대응 전극, 기준 전극으로 구성되어 있다. 감지부는 평상시에도 기준 전극에서 생성되는 전류가 일정하게 흐르고 있고, 감지부의 전극들은 전해질이 녹아 있는 물속에 담겨 있다. 전해질은 물에 녹였을 때 전자의 이동을 가능하게 하여 전류를 생성하는 매개체의 역할을 한다. … 감지부에 도달한 가스는 먼저 작용 전극에서 물과 반응하여 수소 이온과 전자를 생성하는 산화 반응을 한다. 이러한 산화 반응을 활발히 유도하기 위해 작용 전극은 여러 개의 구멍으로 이루어진 다공성 막의 형태를 띠고 있으며, 산화 반응의 속도를 증가시키기 위해 백금과 같은 촉매로 코팅되어 있다. 산화 반응을 거쳐 발생한 수소 이온과 전자는 전해질을 매개체로 하여 대응 전극으로 이동하고, 대응 전극에서는 수소 이온과 전자가 후방부의 산소 유입구에서 공급된 산소와 결합하여 물이 되는 환원 반응이 일어나게 된다. 이 과정에서 작용 전극과 대응 전극 사이의 전자의 이동량만큼 전류가 발생하고, 발생하는 전류의 양은 유입된 가스의 농도에 비례한다. 마지막으로 후방부는 … 집전장치와 센서 핀, 산소 유입구로 구성되어 있다. … 센서 핀에서는 새롭게 생성된 전류의 양과 평상시 흐르는 전류의 양을 비교하여 새롭게 생성된 전류의 양이 더 많다면 가스 누출을 검지하고 가스의 농도를 측정하게 된다. -2023학년도 교육청 전국 연합 학력 평가-[지문 키워드]가스가 센서의 전극들과 작용하여 산화환원반응

과학과 놀자

과학기술을 활용한 예술, 미디어 아트

신나는 과학을 만드는 선생님들의 과학 이야기 (11)화가가 꿈인 지니는 지난 주말 조선의 천재 화가 김홍도 전시회를 보러 갔다. 전시회 팸플릿에는 ‘단원 김홍도의 미디어 아트 전시’라고 적혀 있었다. 전시관에 들어가니 김홍도의 작품이 움직이는 영상으로 만들어져 멋진 배경음악과 함께 흘러나왔다. 그림이 꼭 살아 움직이는 것 같았다. 지니의 마음을 사로잡은 이런 영상이 미디어 아트라고 했다.미디어 아트란 사진, 영상, 터치스크린, 레이저 등 여러 가지 미디어 기술을 활용한 예술 작품을 말한다. 미디어 아트 기법을 활용하면 2차원 평면의 그림도 살아 움직이는 3차원 입체로 재탄생한다.김홍도의 작품 중 ‘행려풍속도 8곡병’은 당시 생활상을 생동감 넘치게 묘사하고 있다. 아쉽게도 프랑스 파리 기메박물관에 소장돼 있어 직접 감상하기는 어렵다. 대신 이 작품을 바탕으로 한 미디어 아트 전시를 국내에서 만날 수 있다. ‘행려풍속도 8곡병’의 미디어 아트를 보는 동안 지니는 마치 1700년대 한양에 와 있는 듯한 착각이 들었다.미디어 아트의 배경에는 과학 기술이 있다. 과학 기술이 발전하면서 예술의 표현 기법 또한 다양해진 것이다. 대표적인 것이 증강현실(AR), 가상현실(VR) 기술이다. AR, VR 기술은 관객이 작품에 참여하는 인터랙티브 아트를 가능하게 한다. 인터랙티브(interactive)란 서로 영향을 주고받는다는 의미다.관람객이 발을 내딛는 곳마다 꽃이 피어나고, 폭포에 손을 대면 물줄기 방향이 바뀌는 것과 같은 이미지를 AR과 VR 기술을 통해 만들어 낼 수 있다. 화면에서 고래가 튀어나오는 것처럼 현실과 가상세계가 뒤섞인 이미지를 구현하는 데도 AR과 VR 기술이

커버스토리

'R&D 강국' 한국, 노벨상 왜 못받나

커버스토리매년 10월이면 세계가 주목하는 ‘발표’가 있습니다. 바로 그해 노벨상 수상자들이 누구냐 하는 것이죠. 지난 4일 온도와 촉각 수용체를 발견한 데이비드 줄리어스 미국 캘리포니아대 교수와 스크립스연구소의 아르뎀 파타푸티언 교수가 노벨생리의학상 수상자로 선정된 것을 시작으로 11일 경제학상까지 6개 부문 13명의 수상자가 모두 발표됐습니다. 아쉽게도 한국인 수상자는 올해도 나오지 않았습니다. 2000년 고(故) 김대중 당시 대통령이 첫 남북한 정상회담을 하는 등 한반도 평화를 위해 노력한 공으로 노벨평화상을 받은 이후 20년 넘도록 한국인 노벨상 수상자를 배출하지 못하고 있습니다.노벨상은 스웨덴 발명가 알프레드 노벨(Alfred Nobel)이 기부한 재산을 바탕으로 매년 인류의 문명 발달에 기여한 사람에게 주는 상입니다. 1901년 제정된 이후 노벨상 수상자는 해당 분야에서 세계적 권위와 명예를 인정받습니다. 이번에 수상한 이들도 모두 자기 분야에서 뛰어난 업적을 이룬 사람입니다. 노벨상은 특히 6개 시상분야 중 물리학 화학 생리의학 등 과학상이 3개에 달할 정도로 기초과학 분야를 중시합니다. 국내총생산(GDP) 대비 연구개발(R&D) 투자가 이스라엘에 이어 세계 2위인 한국으로선 아직 과학분야 노벨상을 타지 못한 것이 많은 아쉬움을 남기고 있습니다. 문화적·정서적 차이로 동서양이 쉽게 공감하기 어려운 문학상이나 정치적 이유로 논란의 여지가 있는 평화상과 달리 과학상은 비교적 객관적으로 평가받을 수 있는데도 말입니다.이웃 나라 일본은 비록 국적은 미국이지만 일본에서 태어나 대학까지 졸업한 뒤 미국으로 건너간 마나베 슈쿠로 프린스턴대 교수