우리나라의 과학기술 분야 양적 지표는 세계 최고 수준이다. 2011년 총 연구개발(R&D)비는 49조8904억원으로 세계 6위권이다. 국내총생산(GDP) 대비 R&D 비중은 4.03%로 이스라엘(4.40%)에 이어 세계 2위다. 수학·과학 성취도 국제비교연구(TIMSS) 등 국제 성취도 비교나 국제올림피아드에서 우리나라 학생들의 수학·과학 실력은 항상 세계 1∼2위를 다툰다.이 같은 ‘토양’에도 불구하고 이공계 기피 현상은 더욱 심화되고 있다. 초·중·고생의 수학·과학 흥미도는 세계 최하위권이고 이공계 대학으로 진학하려는 고교생은 점차 줄고 있다. 유학을 떠난 석·박사의 대부분은 국내로 돌아올 생각을 하지 않고 있다. 전문가들은 이를 극복하기 위해 과학기술자의 성과와 열정이 사회적으로 인정받고 우대받는 분위기를 조성하는 게 시급하다고 입을 모은다.◆초중등 교육 “수학·과학 흥미도 높여야”세계 각국의 초등 4학년생과 중학교 2학년생 60만명을 대상으로 한 ‘TIMSS 2011’ 결과 우리나라 학생들은 수학 성취도는 1∼2위를, 과학 또한 1, 3위를 차지했다. 하지만 수학·과학 흥미도는 각각 50위, 48위로 세계 최하위 수준이었다. 이론 중심의 주입·암기식 교육이 빚어낸 결과다.과학기술 연구자들은 이공계 기피 현상 해소를 위한 최우선 과제로 양질의 일자리 창출과 처우개선, 사기진작 등을 꼽는다. 사진은 한 정부출연연구기관의 연구실 모습. 한국연구재단 제공이명박 정부는 2011년 5월 ‘제2차 과학기술 인재 육성·지원 기본계획(2011∼15년)’을 내놓으면서 과학기술 이해·흥미·잠재력을 높이는 초중등 교육 방안으로 STEAM(과학·기술·공학·예술·수학)형 융합인재교육을 제시했다. 또 2010년 1.04% 정도에 불과하던 핵심 이공계 영재를 영재학급, 영재교육원, 과학영재학교 확대로 2015년까지 1.6% 수준까지 늘린다는 계획이었다.하지만 STEAM 교육은 교원 인식 및 시설 미비 등의 이유로, 영재교육은 최상위 학생들의 여전한 이공계 진학 기피 분위기로 미완의 과제라는 평가가 주를 이룬다. 한국직업능력개발원이 2011년 5월 고교 자연계 상위 10% 성적 우수자를 대상으로 대학 진학 희망 학과를 조사한 결과 의·치·한의예과를 꼽은 학생이 40%에 육박했다. 하지만 물리학과와 전기공학과 등 이공계열 희망 학생은 각 2%대에 그쳤다.교육과학기술부 제2차관을 지낸 김창경 한양대 교수는 박근혜 차기 정부가 제2의 이공계 성공 모델을 만들 필요가 있다고 조언했다. 김 교수는 “현 정부는 STEAM 선도 시범학교를 80개교, 영재학급을 3521개교로 늘렸으며 스토리텔링형 수학·과학 교과서를 개발하는 등 이공계 인재 양성을 위한 씨앗을 뿌려놨다”고 평가했다. 이어 “‘강남 아줌마’들이 자녀를 의약 계열이나 전문직이 아닌 이공계로 보내려는 변화를 유도하기 위해서는 법조·경제 전공자들이 독식했던 정부 산하기관이나 사회 요직에 이공계 사람들이 속속 진출하는 등의 정치적 제스처가 최우선으로 필요하다”고 설명했다.◆연구자 처우 개선과 사기 진작 급선무대학 이후 이공계 활성화 방안은 상대적으로 단순, 명쾌한 편이다. 자연·공학 계열 학부생과 석·박사 과정생이 점차 줄고 유학파들이 국내로 돌아오기를 꺼리는 것은 다른 직종에 비해 낮은 임금과 취업난, 산업 수요 변화 때문인 것으로 분석된다.과학기술정책연구원(STEPI)에 따르면 이공계 학부 졸업생이 전공한 분야에 취업하는 비중은 31.8%에 불과하다. 3명 중 1명꼴로 다른 길을 선택하고 있는 셈이다.이공계 연구자는 신분 또한 불안한 편이다. 정부출연연구기관의 단기 전문계약직은 2009년 32%에서 2011년 37%로 늘었고 대학의 비정규직 규모도 67.5%에 이른다. 상황이 이렇다 보니 국내 전공자들은 자꾸 해외로 눈을 돌리고 있다. 해외에서 박사학위를 딴 한국인들은 귀국을 포기하고 현지에서 일자리를 찾고 있다.2011년 한해 해외로 떠난 이공계 대학원생은 1만2240명으로 2006년(1만866명)보다 1300여명 늘었다. 스위스 국제경영개발대학원(IMD)의 한국 두뇌유출지수 또한 2010년 3.69점(42위)으로 2002년(4.70점)보다 더 악화됐다. 미국에서 박사학위를 딴 한국인의 70%가량은 현지에 체류할 계획이며 45.4%는 “반드시 미국에 남겠다”는 생각을 갖고 있다.교과부는 고등교육의 특성화 및 내실화로 글로벌 연구역량을 강화하고 선진국형 연구환경을 조성해 연구자의 연구몰입도를 높이겠다는 계획이다. 연구자들은 공공기관 연구·생산직 인력 고용 의무화 및 정년 연장 등 처우 개선과 함께 과학 인재에 대한 사기 진작 방안도 정책 중심에 놔야 한다고 강조한다.최근 한국과학기술기획평가원(KISTEP)이 내놓은 조사 결과에 따르면 연구자들은 ‘박근혜 정부가 향후 5년간 추진해야 할 과제’로 ▲양질의 과기 기반 일자리 창출(78.36%) ▲중소·중견 기업 글로벌 경쟁력 강화(72.51%) ▲과학기술인 사기 진작(69.1%) 등을 꼽았다.KISTEP 차두원 연구위원은 “초중등 및 대학 교육에서 창의융합형 인재를 육성하기 위한 교육을 선행적으로 지원하고 대학원 과정 이후 연구 현장에서는 연구에 몰두해 우수한 성과를 창출할 수 있도록 연구 몰입 환경을 조성해 주는 게 필요하다”고 강조했다.송민섭 기자 stsong@segye.com

“경제개발에 돌입한 지 불과 40년 만에 이공계 대책이 나왔다는 것은 굉장히 나쁜 신호입니다.”김도연(사진) 국가과학기술위원회 위원장은 이달초 세계일보와 가진 인터뷰에서 “일본에서 이공계 대책이 나온 것은 경제개발이 본격 시작한 지 90년이 흐른 1992년이고, 우리는 불과 40년만인 2002년”이라며 “경제성장의 최정점을 찍기도 전에 성장동력을 잃게 된 셈”이라고 말했다. 그는 “과학기술은 국부와 직결된다”며 “이공계 분야에 많은 인재들이 유입되고 비전을 갖고 지속적으로 일할 수 있는 환경이 조성돼야 또다른 르네상스 시대가 도래할 것”이라고 강조했다.―이공계 기피 분위기가 여전하다.“개인적으로 ‘기피’라는 말보다는 ‘우수인력 부족’이라고 부르고 싶다. 한 나라의 경제가 제조업 중심에서 지식집약형 산업구조로 재편되는 과정에서 우수 인력 부족 현상은 어느 정도 불가피한 측면이 있다. 하지만 우리처럼 경제가 최정점을 향해 계속 성장해가는 과정에서 이공계 위기론이 등장한 나라는 드물다. 1960년대처럼 이공계 수재들이 연구현장에 모이던 시절로 가기는 어렵더라도 이공계 전공자들이 자긍심을 갖고 신나게 연구할 수 있는 환경을 조성하는 게 중요하다.”―대학과 연구현장에 대한 맞춤형 지원이 아쉽다.“정부의 이공계 지원 대책을 몽땅 끌어와보니 약 70개 대책이 있더라. 규모가 큰 사업만 꼽아도 12개 부처 40개에 이른다.연구개발(R&D) 예산이 올해 17조원에 달하는 데 막대한 세금이 제대로, 효율적으로 쓰이고 있는 지도 의문이다. 국과위가 지난 1년간 과기 인력 정책에 대한 범정부적 기반 마련에 중점을 둔 만큼 향후 과기 분야 콘트럴타워는 핵심 분야에 대한 체계적이고 선제적인 대응체계를 구축하는 데 힘써야 한다.”―이공계 위기 해소를 위한 구체적인 해법은.“예비 과학자들이 신명나게 새로운 창조경제 분야를 개척하는 분위기를 만드는 게 급선무다. 그러기 위해서는 대학 교육이 보다 흥미롭고 역동성있게 바뀌어야 한다. 대학의 연구지원 뿐만 아니라 교육 분야에 대한 투자가 이뤄져야 하는 이유다. 또 ‘반값 등록금’이 화두인데 적어도 이공계 특성화 대학 10여곳에 진학하는 우수 학생들의 등록금은 국가가 전액 지원해야 한다. 자긍심과 함께 이공계 대학 졸업생들에게 약 1년 동안 2000만원의 창업자금을 지원해 도전정신을 독려하는 것도 위기 해소의 출발점이 될 수 있다.” 글 송민섭, 사진 이재문 기자

박근혜 대통령 당선인이 창조경제 전담 부처인 미래창조과학부에 이어 청와대에 미래전략수석까지 신설키로 했다. 과학기술에 바탕한 창조경제를 통해 신성장 산업을 육성하고 새로운 일자리를 창출하겠다는 의지를 담고 있다. 하지만 창조경제 활성화를 위한 앞길은 결코 녹록지 않다. 이공계 위기는 초·중등 학교 현장에서 심각하게 나타나고 있다. 수학·과학 분야에서 뛰어난 잠재력을 보여 과학고나 과학영재학교에 진학한 이공계 영재들은 의·치·한의대에 진학하기 일쑤다. 이공계 분야 최우수 인력들이 모인다는 과학영재학교는 벌써부터 회의론이 파다하다. 지난해 과학영재학교로 전환한 뒤 첫 졸업생을 배출한 서울과학고의 경우 졸업생의 25%가 의대에 진학했다. 1990년대 이후 심화된 이공계 기피 현상과 소수 엘리트 위주의 이공계 인력 양성 기조가 빚어낸 결과다. 정부는 이공계 양성기관인 과학고가 입시명문고로 변질됐다는 지적이 일자 전국 단위 학생 선발과 조기졸업 원천 차단, 심화과정 위주 교육과정 운영을 특징으로 하는 과학영재학교를 새로운 이공계 양성기관 모델로 제시했다. 2002년 한국과학영재학교를 시작으로 서울과학고, 경기과학고, 대구과학고가 영재학교로 전환했고 2015년에는 6곳으로 늘어날 예정이다. 물론 일반 학생들을 대상으로 수학, 과학 과목에 대한 흥미와 잠재력을 끌어내는 교육정책이 없는 것은 아니다. 교육과학기술부는 2011년부터 융합인재교육(STEAM·과학, 기술, 공학, 예술, 수학)을 채택해 실시하고 있다. STEAM은 수학과학 과목을 주입·암기식이 아닌 체험·탐구·실험 중심의 수업을 통해 가르쳐 과학기술에 대한 이해와 흥미, 잠재력을 높이겠다는 전략이다.하지만 STEAM의 효과는 아직 미지수다. 국가과학기술위원회에 따르면 지난해 기준 우리나라의 과학기술혁신역량은 경제협력개발기구(OECD) 30개국 가운데 9위 수준이다. 하지만 ‘학교에서 과학교육이 강조되는 정도’ 지수는 2008년 9위에서 2012년 18위로 되레 악화했다. 한국영재교육학회 이경화 회장(숭실대 교수)은 “수학·과학 인재들이 왜 이공계 분야로 진출하지 않는가를 면밀하게 따져볼 필요가 있다”며“이공계 르네상스를 위해서는 각 교육단계에서의 획기적인 프로그램 도입 및 인프라 구축과 함께 이공계 분야 비전과 처우에 관한 성공모델 제시가 필요하다”고 말했다. 송민섭 기자

“와 보인다. 여기저기 보라색 점처럼 보여.” “이게 내 백혈구들이구나.”지난 14일 오후 부산 한국과학영재학교(KSA)의 생물실험실. 19명의 학생들이 자신의 혈액을 체취해 백혈구와 적혈구를 현미경으로 관찰하고 있었다. 이들은 3월 입학을 앞둔 예비 신입생들로 입학 전 학교의 분위기와 수업방식을 체험하기 위해 2주간의 예비학교에 참여한 것. 초반 수업은 영어로 진행됐다. 임길선 교사가 혈액을 구성하는 요소에 대해 영어로 묻자 학생들은 당황하면서 더듬더듬 영어로 대답했다. 임 교사는 “아무리 획기적인 연구성과를 거둬도 그것을 세상에 제대로 알리지 못하면 소용이 없다”며 “여러분이 세계적인 과학자로 성장하는 데 걸림돌이 되지 않도록 영어공부를 게을리하지 말라”고 강조했다.  부산 한국과학영재학교 생물실험실에서 이 학교 예비 신입생들이 자신의 혈액을 채취해 관찰하는 실험을 하고 있다.◆연구활동에 집중, 입시준비는 제로KSA는 국내 4개 과학영재학교 가운데 가장 먼저 설립된 학교다. 2002년 부산과학고에서 과학영재학교로 전환됐다. 이 학교는 초·중등교육법에 따라 설립된 과학고와 달리 영재교육진흥법의 적용을 받는다. 2009년 한국과학기술원(KAIST) 부설로 지정된 KSA는 KAIST처럼 학생들이 자유롭게 연구에 전념할 수 있도록 하고 있다.학생들은 입학해 1년반 만에 고교과정을 모두 끝내고 남은 기간에 대학 1, 2학년 수준의 이공계 전공 학문을 배운다. 수업은 토론과 실험을 통한 연구 중심으로 이뤄진다. 1학년은 기초실험과 연구설계를 통해 기본을 다진다. 2학년은 소집단을 구성해 스스로 주제를 정하고 연구를 진행한다. 3학년은 자신이 정한 주제로 개별연구를 하며 40여명의 KAIST 교수들의 지도아래 논문을 작성한다. 강의는 모두 영어로 진행된다. 수학·과학과목 담당 교사는 모두 박사학위 소지자들이고 KAIST 교수 직강도 수시로 열린다.KSA 권장혁 교장은 “세계 어디에도 우리 학교와 같은 연구환경과 수준 높은 교사진을 갖춘 고등학교는 없을 것”이라고 힘주어 말했다. 또 하나의 특징은 입시를 걱정할 필요가 없다는 점이다. 과학고는 10명 가운데 8명이 1년6개월 만에 고교 3년 과정을 마치고 학교문을 나선다. 이 같은 탓에 학교에 들어가기 전이나 후에도 사교육을 받지 않으면 따라가기가 힘든 실정이다.하지만 KSA 학생들은 대부분 3학년을 마치고 입학사정관제를 통해 대학에 진학한다. 입시를 따로 준비하는 학생은 없으며 의·치대 진학자도 거의 없다. 지난 3년간 졸업생 421명 가운데 2명만이 의·치대에 진학했을 뿐이다.KSA 학생과 학부모들은 ‘전국에서 유일하게 입시로부터 자유로운 고교’라고 입을 모은다. ◆전폭적인 정부지원으로 글로벌 리더 양성KSA는 과학영재학교이지만 3년 내내 수학과 과학만 가르치지는 않는다. 오히려 일반학교 학생들보다 ‘잘 놀 수 있도록’ 교육과정을 운영한다.학생들은 축구, 탁구, 댄스 등 9가지 운동 종목 가운데 1개를 의무적으로 선택해 즐긴다. 단체 및 봉사활동은 연간 128단위 이상 이수해야 졸업이 가능하다. 17개의 동아리와 39개의 연구회를 통해 또래들과의 유대감을 형성하고 단체생활을 경험한다. 부족한 학업을 채우기 위한 모임도 있지만 조정동아리, 부산맛집연구회 등 운동·친목모임 또한 다양하다. 임 교사는 “나와 다른 사람들을 이해하고 포용해야 글로벌 리더로 성장할 수 있기 때문에 체육·봉사·동아리활동은 필수”라고 설명했다.다른 과학영재학교에 비해 두드러지는 KSA의 강점 중 하나는 활발한 국제교류다. 학생들은 국내는 물론 몽골·베트남 등 해외에서도 봉사활동을 펼친다. 2학년 여름방학 땐 2∼3주간 외국대학에서 연수를 받는 기회가 주어진다.국제 공동연구 또한 활발히 이뤄지고 있다. KSA 학생 2∼3명과 교사 1명으로 구성된 연구팀은 외국의 과학영재학교 연구팀과 방학기간을 이용, 교류하는 등 공동 연구활동을 진행하고 있다. 연구 성과는 매년 40여편씩 국내외 유력 전문저널에 발표된다.KSA가 연구중심의 학사 운영과 활발한 국제교류 활동을 펼칠 수 있게 된 것은 ‘세계에 나가서도 통할 수 있는 예비 과학자 양성’을 목표로 정부와 사회가 지원을 아끼지 않고 있기 때문이다.KSA에는 매년 100억원 이상의 정부 예산이 지원된다. 여기에는 교사 등 인건비와 함께 각종 실험기기 및 장비비, 장학금이 포함돼 있다. 삼성과 웅진 등 대기업들이 내놓는 장학금도 줄을 잇는다. 지난해에만 5억4000만원의 장학금이 들어와 전교생의 47%인 210명이 혜택을 받았다. 학비와 기숙사비, 해외연수비를 포함해 연간 교육비가 800만원 이상인 다른 과학영재학교에 비해 학생·학부모 부담이 적은 이유다. 김희원 기자 azahoit@segye.com

“해파리는 바닷속에서 어떻게 산소호흡을 할까?” 지난달 스웨덴 스톡홀름의 노라리얼고등학교 2학년 생물수업 시간. 30여명의 학생들은 5∼6명씩 책상을 붙여 둥글게 앉아 있었다. 라스무스 니데만 교사는 배울 주제에 대한 질문을 던진 뒤 내용을 설명하는 대신 자유토론 시간을 줬다. 조별 토론은 매우 진지했다. 학생들은 자신의 의견을 설명하기 위해 몸짓을 사용하거나, 공책에 그림을 그렸다. 토론이 끝나자 학생들은 번쩍 번쩍 손을 들었다. 자유롭게 자신의 생각을 이야기하거나 질문하기 위해서였다. 한 학생이 엉뚱한 대답을 하는 바람에 교실은 순식간에 웃음바다가 됐지만 교사는 오히려 “아무도 못했던 기막힌 생각”이라며 칭찬을 했다.지난달 스웨덴 스톡홀름 노라리얼 고등학교 2학년 생물수업 도중 담당 교사가 학생들에게 토론 주제에 대해 설명하고 있다.◆토론·질문 유도하는 스웨덴…창의력 과학의 원동력스웨덴은 대표적인 복지국가답게 차별없는 보통 교육에 힘쓰고 있다. 하지만 노라리얼고는 조금 특별하다.스웨덴 학생들은 고교에 진학하면서 18개(직업교육 12개, 대학진학 6개) 교육과정 중 하나를 선택한다. 노라리얼고는 자연과학, 기술공학, 철학 등 대학진학 준비 프로그램 중 자연과학이 특화된 학교다. 이공계 기피 현상이 심화되자 스웨덴 정부는 이공계 인재·양성을 위해 3년 전부터 이 같은 프로그램을 도입했다.이 학교에 다니는 한국계 주안나(18·2년)양은 “한국 학교와 달리 선생님과 자유롭게 질문·대답을 주고받을 수 있고 발표가 활발해 수업분위기가 좋다”며 “과학은 어려운 과목이지만 자신감이 생겨 더 열심히 하게 된다”고 말했다.토론·발표 중심의 수업방식이 노라리얼고에만 적용되는 것이 아니다. 스웨덴 국립교육청(SNAE)은 교사에게 수업에 대한 자율권을 최대한 보장하고 있지만 꼭 지켜야 할 몇 가지 지침에 ‘토론, 발표, 질문을 통해 학생들의 수업 참여를 적극 유도하라’는 내용을 포함하고 있다.토마스 크릭스만 SNAE 과학교육연구 담당관은 “스웨덴 정부는 교사들에게 학생 참여를 유도하는 수업방식을 확실하게 강조한다”며 “질문과 토론을 통해 자신의 생각을 표현하는 과정에서 학생들이 창의력을 발휘할 수 있다”고 강조했다.스웨덴은 세계 특허등록에서 ‘아이디어 강국’으로 꼽힌다. 2011년에는 미국, 일본, 영국, 프랑스에 이어 세계 특허수지 흑자국 5위에 올랐다. 하지만 스웨덴 교육계도 최근 고민이 깊다. 이공계에 대한 관심 저하와 수학·과학의 국제학업성취도평가(PISA) 성적 하락 때문이다. 2009년 PISA 결과는 경제협력개발기구(OECD) 34개국 중 수학 26위, 과학 28위로 평균을 밑돌았다. 이에 정치권을 중심으로 자율적인 수업분위기에 대한 비판과 함께 “수학·과학 과목을 강화하고 초등학교 때부터 학력평가를 도입해야 한다”는 주장도 나오고 있다.하지만 스웨덴 정부는 단호한 입장이다. 크릭스만 정부 담당관은 “창의력을 존중하는 교육방식은 PISA로 측정할 수 없는 스웨덴 과학교육만의 강점”이라며 “이를 가장 중요한 가치로 두는 수업의 기본은 변하지 않을 것”이라고 말했다.◆대학·기업 등 지역자원 활용하는 독일과학기술강국 독일의 ‘힘’은 정부차원의 이공계 인력 육성책에서 나온다. 독일 연방교육연구부에 따르면 2011년 한 해 대학 신입생의 40%인 28만명 이상이 이공계에 진학했다. 2007년에는 22%에 그쳤지만 최근 5년 사이 꾸준히 증가했다. 이공계 기피가 열풍으로 바뀐 데는 정부의 막대한 예산 투입과 각 주의 지역특성을 살린 이공계 교육 활성화 정책이 주효했다.지난해 독일정부는 전체 예산 3062억유로의 4.2%인 129억유로(18조2100억원)를 연방교육연구부에 배정했고, 이 가운데 43%를 과학 인력에 관련된 정책을 펴는 데 썼다. 16개 주정부는 해당 지역의 대학과 기업을 초·중등 학교와 연결시켜 이공계 부문을 강화했다.헤센주의 다름슈타트 공과대학은 헤센주 교육부와 화학제약회사 메르크사의 지원으로 ‘주니어실험실’을 설립했다. 자연과학, 수학, 공학 등에 뛰어난 초·중·고교생을 위한 특별 프로그램을 제공해 과학에 대한 관심을 끌어올리기 위해서다. 헤센주는 차세대 과학인재에 대한 조기 투자를 위해 알베르트·슈바이처 학교에 연구센터를 설립할 계획이다. 주정부는 320만유로(45억원)를 지원하고, 카셀시는 건축대지 관리비용 부담, 카셀대학은 연구진행을 맡기로 했다. 니더작센주의 고데하르트 초등학교 학생들은 컴퓨터 프로그래밍 기술을 배운다. 2008년부터 지역의 컴퓨터 회사와 연계한 방과후 수업의 하나다. 기초단계부터 시작해 전문적인 지식까지 습득할 수 있다. 이 학교 학생들은 2008년부터 지난해까지 꾸준히 ‘아이디어엑스포’ 등 대회에 출전해 결승전에 진출하는 성과를 거뒀다.교육과정 중에서도 이공계 분야가 강조된다. 2011년 OECD에 따르면 독일 중학생은 전체 수업에서 이공계 수업이 27%(수학 13%, 과학 11%, 기술 3%)를 차지한다. 토론과 실험위주의 수업으로 과학에 대한 흥미를 높인다. 고교는 보통 일반계와 직업계로 나뉘는데 일반계의 수학·자연과학·공학 분야를 선택한 학생은 우리의 고교 이과와 마찬가지로 그 분야에 심화된 수업을 받는다. 스톡홀름·본=김희원 기자

“아낌없이 지원하는 것이 우수한 인재를 끌어들이는 최상의 전략입니다.”‘과학기술대국’ 독일의 독일학술교류처(DAAD) 가브리엘레 알토프네(사진) 국제협력 담당관은 이같이 강조했다. DAAD는 독일에서 활동 중인 외국계 연구원에게 연구 환경과 기초생활을 지원하는 등 연구원 간 학술교류를 돕는 기관. 서울을 포함한 세계에 60개의 지역사무소와 120여개의 동문회를 두고 있다. 지난달 본에서 만난 알토프네 협력관은 “국제 연구인력 교류 지원이 DAAD의 가장 큰 임무”라고 설명했다.DAAD는 1925년 외국에서의 연수 등을 아쉬워했던 독일 대학생들이 자발적으로 만든 단체다. 미국 대학생들과의 교환 연수 프로그램에서 출발했다. 독일이 세계 2차대전에서 패해 국제적으로 고립됐던 1950년대에는 ‘세계 여러 나라에 친구들을 만들자’는 방향으로 기관 성격이 바뀌었다. 이어 DAAD가 활동 영역을 대학생 교환 프로그램에서 세계 각국 연구원들 간 교류협력으로 넓히면서 독일은 국제 연구교류의 중심지로 부상했다. DAAD를 필두로 한 독일 정부의 다각적인 과학기술 진흥 정책에 힘입어 세계 각국의 연구원들이 독일로 모여들고 있다.이에 알토프테 협력관은 “DAAD가 국적과 상관없이 연구원 개개인의 역량과 잠재력을 최대한 높일 수 있도록 지원하기 때문”이라고 이유를 설명했다. 독일은 유럽의 대표적인 과학기술 강국으로서 위상을 유지하기 위해 국적을 불문하고 숙련된 과학기술 인력을 끌어들이는 데 많은 공을 들이고 있다.독일은 유럽연합(EU)의 대표적인 국제교류 지원 프로그램인 ‘볼로냐 프로세스’에 2011년 3500만유로(약 290억원)를, 지난해에는 4400만유로(620억원)를 투자했다. 알토프네 협력관은 과기 분야 연구인력 교류를 중심으로 한 국제협력이 세계 과학계가 나아갈 방향이라고 강조했다. 그는 “최근 개별 국가 차원에서 많은 연구성과들이 나오고는 있지만 그 자체로는 별다른 의미를 갖지 못한다”며 “지구 온난화 등 국제적 현안에 대해 세계 각국이 지닌 강점과 부족한 분야에 대한 연구협력을 통해야만이 인류 미래를 위한 최상의 결과를 얻을 수 있다”고 말했다.알토프네 협력관은 이공계 인력의 해외 유출에 따른 대책을 묻자 “걱정할 일이 아니다”고 일축했다. 그는 “과기 인재가 개인적인 연구 능력을 향상시켜 결과적으로 인류 발전에 크게 기여할 수 있는 연구 역량을 축적해 가는 과정에서 국적은 크게 중요하지 않다”며 “다만 세계적 석학으로 성장한 자국 인재를 다시 불러들이는 일은 한국 정부의 과기 인재 지원 정책에 달려 있다”고 힘주어 말했다. 본=김희원 기자 azahoit@segye.com

“이 시약을 쓰는 게 맞는 건가?” “온천 같은 냄 지난달 일본 도쿄 세타가야구에 있는 도쿄가쿠게이대 부속고등학교 2학년 화학수업이 진행 중인 실험실 안. 달걀 썩는 냄새가 진동한 가운데 하얀 가운을 입은 학생 40여명이 5∼6명씩 조를 이뤄 실험에 한창이었다. 이날 수업은 30여 가지 금속이온을 검출하는 실험. 고약한 냄새의 정체는 황화철(FeS)과 황산(H2SO4)이 만나 황산제일철(FeSO4)이 만들어지면서 발생하는 황화수소(H2S) 가스였다. 학생들은 교재를 펼쳐 실험 결과를 꼼꼼히 적은 뒤 곧바로 다음 실험에 들어갔다.  클릭하면 큰 그림을 볼 수 있습니다◆‘과학을 아는 변호사, 문학을 아는 의사’이 학교는 일본에서 손꼽히는 명문 고교다. 특징은 모든 수업이 ‘과학적 사고를 기르자’는 테마로 진행된다. 이론보다 체험으로 배울 수 있도록 야외실습과 실험을 중요시한다. 보통 일본의 고교는 우리나라와 마찬가지로 2학년 때부터 문과와 이과로 나뉘는데 이 학교는 2학년 때까지 똑같이 수업한다. 이 학교가 학생들에게 강조하는 교육 방침은 ‘과학을 아는 변호사, 문학을 아는 의사’다.문과 계열을 선택하려는 학생들은 복잡한 화학식을 알아야 하고 많은 실험을 해야 하는 것에 불만이 있을 법도 하지만 오히려 그 반대다.이날 금속이온 검출 실험 중이던 유키(17)군 역시 문과 계열로 진로를 결정했지만 실험에 적극적이었다. 그는 “실험하는 것이 즐겁다”며 “대학 진학과 무관하지만 그것과는 다른 문제”라고 힘주어 말했다.가와스미 히로시 물리 교사는 “학생 대부분이 실험을 좋아한다”며 “과학이나 수학을 싫어해 문과를 지원한 것이 아니다. 문과를 선택한 학생 중에도 과학적 재능이 있는 학생이 많다”고 설명했다.학생들이 자율적으로 운영하는 ‘인텔리전트 카페’도 눈에 띄었다. 교실을 개조해 만든 곳으로, 벽면은 2011년 동부 대지진 직후 학생들이 현장에 찾아가 직접 찍은 사진으로 가득 찼다. 카페 입구 게시판에는 ‘연애를 주제로 강의할 분 구함’이라는 내용이 적혀 있었다. 과학, 자연, 사회, 인문 등 분야에 관계 없이 학생들이 원하는 주제와 관련해 교사나 연구자, 대학교수 등이 강의를 하거나 학생들끼리 다양한 주제로 토론을 벌이는 곳이라는 게 학교 측 설명이다.대학교수나 연구소의 연구원이 몇 가지 테마로 강연하는 특별수업 또한 인기다. 물리·생물 분야 자유연구로 경진대회도 열리는데, 한 팀은 국내대회 예선을 통과해 국제대회 출전 후보가 되기도 했다.하라다 가즈오 교장은 “특별한 과학 인재를 만들어내는 것도 필요하지만 모두의 과학 수준을 조금씩 올리면 국가 전체적으로 플러스가 된다는 것이 학교의 기대”라고 설명했다.◆집중 투자보다 연구 환경 전반 향상에 무게도쿄가쿠게이대학 부속고는 지난해 문부과학성으로부터 슈퍼사이언스하이스쿨(SSH)로 지정됐다. 문부과학성은 과학기술계 인재 육성을 위해 2002년부터 SSH 사업을 통해 선진적인 이과계 교육을 하는 학교를 지정해 지원하고 있다. 이 학교는 그동안 SSH가 원하는 것과 거의 같은 방식으로 수업을 해왔다는 이유로 오히려 ‘역차별’을 받았다. SSH로 지정되면 5년 동안 6000만엔(약 7억5000만원) 정도를 지원받는다. SSH 지정 후 5년이 지나면 재지정되거나 지정이 해제된다. SSH로에 지정된 학교는 2011년 145개교에서 지난해 178개교로 많아졌으며 2014년 200개교로 늘리는 것이 목표다.최근 우리나라에서 문제가 되고 있는 ‘이공계 기피 현상’을 일본도 1990년대에 겪었다. 학업성취도 국제비교연구(PISA) 평가에서 성적이 계속 떨어지자 위기를 느낀 일본 정부는 2000년대 초반부터 과학지원정책을 강화했다. SSH 사업도 그중 하나다. 과학에 재능이 있는 인재를 한 곳에 모아 집중 교육하는 우리나라의 과학고 시스템과는 다르다.SSH 제도는 이공계 인재 양성의 토양이 되고 있다. 2008년 문부성 조사 결과 SSH 출신 학생의 77.3%가 이과를 선택했다. 대학 졸업 후 대학원 진학률도 43%에 이르면서 대학 평균(12.3%)의 4.5배나 됐다.일본 정부는 대학 투자도 강화하고 있다. 일본 전체의 연구비 가운데 대학의 비중이 20.6%(2009년)로 한국(2008년, 11.1%)의 2배에 육박한다.선택과 집중보다 전반적인 수준 향상에 투자한 성과는 노벨상 수상자의 지속적 배출로 나타나고 있다. 2012년 생리학·의학 분야 노벨상을 받은 야마나카 신야 교수(교토대)까지 일본의 과학분야 노벨상 수상자는 16명에 이른다. 이들의 특징을 보면 대부분 자국에서 박사학위를 받은 국립대 연구자라는 공통점이 있다. 외국 박사 학위자는 3명에 불과하고 민간 연구자는 2명뿐이다.문부과학성 이시다 도루 국제교류관은 “일본의 노벨상 수상자들을 보면 대부분 국립대에서 안정적으로 자유롭게 연구해 온 사람들”이라며 “노벨상 공식은 없지만 목표와 기간을 정해 집중 투자한다고 해서 받을 수 있는 것은 아닌 것 같다”고 말했다.도쿄=우상규 기자 skwoo@segye.com

과학기술은 국가발전의 원동력이다. 미국과 일본을 비롯한 선진국들이 과학기술 영재 양성에 국력을 집중하는 이유다. 하지만 우리나라는 2000년대 이후 이공계 기피 현상이 심화하면서 국가 경쟁력이 약화되고 있다. 해마다 이공계 박사가 1만여명씩 쏟아져 나오지만 연구직에 종사하는 인재는 3분의 1에 그친다. 상당수는 비정규직으로 신분 불안에 시달리고 있다. 전문가들은 늦었지만 ‘과학기술 대국’으로 거듭나기 위해서는 우수한 인재 양성과 효율적인 연구·개발(R&D) 등 획기적인 대책 마련이 시급하다고 입을 모은다. 5회에 걸쳐 미국과 일본, 유럽의 이공계 교육 및 연구지원 실태를 살펴보고 우리나라 과학기술의 발전 방향을 모색해 본다.미국의 대표적인 과학기술 특성화 학교인 토머스 제퍼슨 과학기술고 학생들이 연구랩에서 자신들이 선전한 연구주제에 대한 실험과 토론을 벌이고 있다.“연료주입 밸브를 이쪽에서 연결하면 더 효율이 높아지지 않을까?” “글쎄…. 그것도 괜찮은 방법이긴 한데, 일단은 당초 설계대로 진행해보자.”지난달 미국 워싱턴 인근에 위치한 ‘토머스 제퍼슨 과학기술고’(이하 TJ고) 12학년 ‘모형제작 및 재료공학’ 연구랩. 우리나라의 고3에 해당하는 4∼5명의 학생들이 교실 한가운데 놓여진 자동차 모형을 놓고 열띤 토론을 벌이고 있었다. 이들이 설계도가 띄워져 있는 책상 위 노트북 쪽으로 자리를 옮기자 담당교사는 말없이 학생들이 제출한 과제물로 눈길을 돌렸다. ◆대학 수준의 이론과 실험·토론 중심의 수업연구랩 체제는 설립된 지 15년에 불과하지만 TJ고를 미국 최우수 공립학교로 끌어올린 원동력이다. 연구랩 프로젝트는 12학년 학생들이 개인 또는 팀별로 연구주제를 정해 그동안 배운 지식과 학교 안팎의 연구시설, ‘멘토십’ 참여 전문가의 도움을 받아 졸업 전까지 결과물을 내야 하는 일종의 고교 졸업 자격시험이다.에번 글레이저(41) 교장은 “이 프로젝트는 대학 수준의 이론수업과 실험, 토론 위주로 교육과정이 짜인 TJ고에서 학생들이 그동안 어느 정도 배웠고 이해했으며 창의적으로 응용할 수 있는지를 가장 효과적으로 파악할 수 있다”고 설명했다.이들이 내놓는 결과물은 여느 과학자의 연구성과와 비견될 정도다. 연구성과는 대부분 유명 과학저널에 실리고 기업들은 매년 학생들이 개발한 발명품을 상용화하기 위해 촉각을 곤두세운다.이 학교는 해마다 수학과 과학에 재능이 있는 신입생 480명을 뽑는 데 3000여명이 몰릴 정도로 경쟁이 치열하다. TJ고는 들어가기도 힘들지만 졸업은 더 어렵다. 이들은 재학하는 4년간 수학·과학 영재교육을 집중적으로 받는다. 교과 과정은 ‘과학·기술·공학·수학(STEM)’과 같은 융합인재교육과 ‘대학과목선이수제도(AP)’ 등 대학 수준의 수업 위주로 짜인다. 신입생인 9학년은 AP가 없는 대신 ‘생물·영어·기술 통합 과목(IBET)’ 수업을 듣는다. 10학년부터는 ‘다변량 미적분학’과 같은 AP 과목이 본격 시작하는데 졸업 전까지 최소 11개 과목을 이수해야 한다. 수업만 듣는다고 끝나는 게 아니다. 매년 5월 시험을 치르고 일정 점수 이상을 받아야만 통과된다. 한국계 미국인인 홍유진(18·12년)양은 “밤 12시 이전에 잠자리에 들면 졸업하기 힘들다는 속설이 있을 정도”라고 토로했다.◆예체능·자율적 교육으로 학업스트레스 완화학기 내내 이어지는 과제와 평가는 학년말 정점을 이룬다. 이론수업과 체험활동, 프레젠테이션 점수를 합산한 평점(만점 4.5)이 B-(2.7) 이하인 학생은 방과후 보충수업을 들어야 한다. 그래도 성적 기준을 넘지 못하면 전학 권고를 받게 된다. 매년 15% 학생들이 낙제한다고 글레이저 교장은 귀띔했다.그럼에도 학생들 만족도는 높은 편이다. 기본적으로 수학·과학 교과를 좋아하는 학생들인 데다 예체능 수업과 각종 리더십·지역 봉사 프로그램, 동아리 활동이 보장돼 학업 스트레스를 해소할 창구가 많기 때문이다.특이한 점은 TJ고가 과학기술 특성화학교로 연방·주 정부는 물론 각종 과학단체, 기업들로부터 많은 후원금을 받고 있지만 학생과 학교 모두 ‘졸업 이후 이공계에 남아야 한다’는 의무감이 덜하다는 것이다.펜실베이니아대 경영학과에 원서를 낸 나비드 모스타기미(18·12년)군은 “학교에서 배운 과학 지식을 비즈니스와 접목해 큰 IT 회사를 경영하는 게 앞으로의 목표”라고 밝혔다.글레이저 교장은 굳이 학생들이 이공계 학과를 전공하도록 독려하지는 않는다고 설명했다. 그는 “과학 지식을 기반으로 전반적인 사회 발전에 이바지할 수 있는 인재를 길러내는 게 교육 목표”라고 강조했다.워싱턴=송민섭 기자

“나는 미국이 연구와 기술, 에너지 분야에서 확실히 세계를 이끌어가길 원합니다.”버락 오바마 미 대통령은 공화당과의 연방적자 감축안 협상이 한창이던 지난 10일 미시간주 한 자동차공장을 방문해 이같이 강조했다. 오바마 대통령은 금융위기 여파가 극에 달하던 2009년에도 추경예산 중 30억달러를 연구개발(R&D)에 투입하면서 “우리의 번영과 안보, 건강, 환경, 삶의 질 향상을 위해서는 과학이 그 어느 때보다 절실하다”고 힘주어 말했다.미국의 2013회계연도(2012년 10월∼2013년 9월) 예산은 기초과학 연구 진흥 및 창의적 인재 양성에 초점이 맞춰져 있다. 미국의 R&D 예산은 우리나라(16조9000억원)의 8.8배인 1408억달러(약 151조원)에 달한다. 이 가운데 45%인 640억달러가 순수 기초·응용 연구 분야에 투입된다. 특히 미국은 초·중·고교 단계에서 수학·과학 교육의 질을 높이는 데 매년 30억달러가량을 투입하고 있다. 보다 많은 인재를 육성해 과기분야 연구 인력·수준을 높이는 한편 일자리 및 신성장 동력을 창출해 경제위기 극복은 물론 세계적인 리더십을 유지해 나가겠다는 전략이다.미국과학재단(NSF)의 조앤 먼디 교육·인적자원 본부장은 “재단의 주된 역할은 연구 지원 및 평가 관리이지만 현재 중점 분야는 초등학교부터 대학까지의 STEM 교육 활성화”라며 “교육과정과 교수법 개선을 통해 학생들의 과학기술에 대한 전반적인 이해와 흥미, 잠재력을 끌어올리는 게 우리의 목표”라고 말했다. 송민섭 기자  stsong@segye.com

일본 후쿠시마(福島) 제1원전에서 방사성 물질 대량 유출 사고가 일어난 지 1년6개월이 지났지만 운영사인 도쿄전력이 사고 원자로 내부의 정확한 상태조차 파악하지 못하고 있는 것으로 나타났다.11일 요미우리신문 등 일본 언론에 따르면 도쿄전력은 후쿠시마 제1원전 1∼3호기의 내부 상황을 파악하지 못해 향후 30∼40년에 걸친 원자로 해체 작업의 구체적인 계획을 세우지 못하고 있다.2호기는 연료봉이 들어 있는 압력용기 아랫부분의 온도를 재는 온도계 6개 중 5개가 고장 났다. 압력용기 아랫부분의 온도 변화를 알지 못하면 해체 작업 계획을 세우기는 커녕 내부 냉각 상태도 파악하기 어려워진다. 도쿄전력은 압력용기에 연결된 배관을 통해 새 온도계를 집어넣으려고 했지만, 지난 7월 배관이 막혀 있다는 사실을 확인하고 난처해하고 있다.그나마 2호기는 지난 3월 압력용기를 둘러싼 격납용기 안에 공업용 내시경을 집어넣어 냉각수 수위 등을 파악했지만, 1호기와 3호기는 이 조차 안된 상태다. 내시경을 집어넣을 만큼 멀쩡한 배관을 찾지 못했기 때문이다. 후쿠시마 제1원전 원자로 1∼3호기는 녹아 내린 연료봉이 압력용기 바닥을 뚫고 외부를 둘러싼 격납용기 바닥으로 흘러내린 것으로 추정된다. 방사선량이 워낙 높아서 내부에 들어가 작업을 할 수 없는 만큼 내시경이나 온도계를 통해 상태를 정확하게 파악해야 연료봉 제거와 원자로 해체 계획을 세울 수 있지만 여전히 핵심 부분을 파악하지 못한 채 암흑 상태에서 헤매고 있다는 것이다. 연료봉이 원자로 내부가 아니라 사용 후 연료 저장조에 보관된 4호기의 경우 지난 7월 연료봉 1천535개 중 2개를 시험적으로 꺼내는 데 성공했다. 7월에는 연료봉 제거용 크레인을 설치하기 시작했다. 이쪽은 비교적 순조롭게 작업이 진행되는 셈이다. 또 하나의 난제는 계속 불어나는 오염수 제거다. 연료봉을 식히려고 냉각수를 부으면 구멍 뚫린 원자로 밑으로 방사성 물질을 포함한 오염수가 하루 450t씩 흘러나오고 있다. 일부는 방사성 물질을 제거한 뒤 냉각수로 재활용하고 있지만 지난 4일 현재 탱크에 넣어둔 냉각수는 20만t에 이른다. 도쿄전력은 조만간 탱크가 가득 찰 것으로 보고 탱크 용량을 70만t으로 늘릴 계획이다. 지하수가 원자로 지하로 흘러가도 오염수로 변할 수 있다. 도쿄전력은 이를 막기 위해 원자로 건물 주변에 우물 12곳을 파서 지하수를 퍼올릴 계획이다. 원자로 1∼3호기에서는 지금도 방사성 세슘이 시간당 약 1천만 베크렐(㏃)씩 흘러나오고 있다. 2월 이후 방출량이 늘어나지 않는 것만 해도 상태가 안정된 것으로 보고 있다. 야마나 하지무(山名元) 교토대 원자로실험소 교수는 "세계적으로도 이런 식으로 망가진 원자로를 해체해본 경험은 없다"며 "과제가 뭔지 확실히 파악하는 것만 해도 엄청난 전진이다. 시행착오를 되풀이하면서 해결할 수밖에 없다"고 말했다고 요미우리신문은 전했다.