KOSEN 한인과학기술자네트워크

실험의 기계화 → 생산의 표준화 (포드) → 모든 실험의 표준화 → 실험의 재현성을 검증할 수 있는 세상 → 정직하게 연구하는 자세

High through-put system의 가속화 → 머리가 중요한 세상 → 아이디어를 기르자

기술력은 모두 기계가 대신할 수 있을까? → 한국 연구자의 장점 → 아마도 모든 연구를 기계로 대체하는 것은 불가능할 것이다. → 기술력을 기르자

왜 한국인은 기술력이 좋지? → 도제 방식의 교육 → 장점임과 동시에 단점 → 새로운 아이디어를 내고 황당한 연구를 하기 어려운 한국 연구 환경 → 논문 보는 것보다 허드렛일을 하는 것이 마음이 편한 환경 → 창의력이 발현되기 어려운 한국 연구 환경

어떻게 하면 창의력을 강화할 수 있을까? → 연구비 걱정이 없어야 한다. 상품화시키려는 부담을 버려야 한다. 재미있어서 연구하는 분위기

교수님과 자유롭게 토론하기 어려운 한국 문화 → 선임자의 경험에 의지하는 연구 문화 → 좀 더 평등한 관계에서 토론이 이루어지면 창의력이 향상될까?

새로운 아이디어가 있어도 실제로 구현해보는 것이 중요하다. → 아이디어를 증명하기까지 걸리는 시간이 짧아질 것이다. → 어려운 실험의 경우 그 분야 전문가와의 공정한 협업이 필수 요소가 될 것이다. → 한국에서는 공정한 협업을 찾아보기 어렵다.

협업 문화가 자리잡기 시작하고 아이디어를 협업을 통해 구현하는 것이 잦아지면, 특정 실험을 잘하는 연구자나 연구실이 브렌드화 되지는 않을까? → 재현성 문제도 해결될꺼다.

● 4차산업혁명으로 연구실의 환경을 어떻게 변할까? → 실험의 자동화, 증가되는 협업의 중요성
● 대한민국의 연구실 환경은 이러한 4차산업혁명이 가져올 변화에 잘 대처할 수 있을까? → 한국의 도제 문화
● 우리의 대처 자세는? → 창의력을 키우자.

4차 산업혁명이 생명 공학 연구에 미칠 영향과 그에 대한 우리의 자세

2016년 3월 알파고와 이세돌의 바둑 대결로 우리는 인공지능(AI), 로봇기술, 생명과학 등으로 대표되는 4차 산업혁명이 도달했음을 목도하였다. 어쩌면 이미 1997년 딥 블루라는 이름의 인공지능이 세계 체스 챔피언 카스파로트를 쓰러트렸을 때부터 4차 산업혁명은 시작되었는지도 모른다. 이번 코센 데이를 계기로 생명 공학 연구자 5명이 함께 모여 4차 산업혁명이 구체적으로 생명 공학 연구에 어떠한 영향을 미칠지에 대해 상상해보고 그에 대처하는 우리의 바람직한 자세에 대해서 논의해 보았다.

    1. "기계들이 실험을 대신하면 우리는 일 그만 둬야 하는 것 아냐?"
4차 산업혁명, 생명 연구에는 어떠한 변화를 가져올까? 5명의 연구자 모두 일차적으로 느끼는 4차 산업혁명에 대한 느낌은 거부감이었다. 아이작 아시모프의 강철도시에서 그리는 미래 모습처럼, 로봇이 인간의 노동력을 대체할 수 있게 되고 그로 인해 인간과 로봇이 일자리를 두고 경쟁하는 모습이 머릿속을 스쳐지나 갔다. 로봇이 인간 활동의 대부분을 모방하기 까지는 아직 시간이 걸릴 것으로 보이지만, 연구 환경 전반에 걸쳐 기계화는 지속적으로 이루어 지고 있다. 예전에는 직접 만들어서 사용하던 실험 재료가 이제는 대부분 제품화되어서 사용하기 편하게 변해가고 있다. 음식으로 예를 들면, 예전에는 직접 재료를 사, 다듬어서 만들던 스프를 이제는 3분동안 데피기만 하면 되는 것과 비슷한 현상이 연구 환경에서도 이루어 지고 있다. 4차 산업혁명이 진행되고 로봇기술이 발달함에 따라 로봇으로 대체할 수 있는 실험의 숫자는 지속적으로 늘어 날 것으로 생각된다.
이러한 변화는 어떠한 결과를 가져올까? 먼저, 최근 연구 분야에 중요한 화두로 떠오르고 있는 재현성의 문제가 자연스럽게 해결될 것이 예상되었다. 재현성이란 누군가가 제시한 생물학적 발견이 다른 모든 사람에게서 다시 재현되는 것을 말하며, 재현성에 문제가 있다는 것은 최근 발견들이 다른 이의 손에서 재현되지 않는 횟수가 많아지고 있음을 의미한다. 재현성이란 과학에서 상식의 영역으로 1990년대 까지만 해도, “평판” 이라는 시스템으로 보전되어 왔다. 즉 과거에는 연구하는 연구자의 수가 많지 않은 상황에서, 연구자의 분포 역시 미국과 유럽 몇 개의 나라로 국한되었기 때문에 얼굴을 아는 연구자끼리 서로의 연구를 검증할 수 있었다. 따라서 그 당시의 재현성이란 자신의 평판을 담보로 보증되었기 때문에 철저하게 보전될 수 있었다. 현재까지도 이러한 문화는 여전히 유지되고 있으나, 연구자의 수가 급속도로 증가하였고 연구에 참여하는 나라 역시 미국, 유럽에서 전세계로 넓어진 만큼 더 이상 얼굴을 아는 사람만의 연구를 평가할 수 없게 되었다. 이러한 흐름에서 상대 연구자의 연구에 불신이 생기는 것은 어쩌면 당연한 결과이나 재현성의 문제는 신뢰의 지불 비용을 높임으로 과학계의 큰 문제로 대두되었다. 좀 더 깊이 이 문제를 살피면, 재현이 되지 않는 이유에는 일부 거짓과 실험의 숙련도 문제가 혼재되어 있기때문이다. 실험의 숙련도 문제란 아직까지 생물학 실험이 직접 사람 손으로 하는 실험이 대다수이며, 같은 재료를 가지고도 실험의 숙련도에 따라 결과가 달라진다는 것을 의미한다. 내 손에서 같은 결과를 얻지 못했다고 무조건 상대를 비난할 수만은 없는 이유이다. 하지만 이러한 문제는 로봇 기술의 발달로 대부분의 실험이 자동화되면 해결될 것으로 보인다. 1910년대 포드가 컨베이어 시스템으로 대표되는 생산의 표준화를 자동차 공정에 도입함으로써 획기적인 변화를 이룩했듯, 로봇을 통한 실험의 자동화는 실험의 표준화를 가져올 것이다. 대부분의 실험 결과는 공인된 자동화 시스템을 통해 이루어진 것만이 유통될 것이며, 자동화 시스템을 통해 평가될 것이다. 과거 연구자의 연구 역시도 다시 평가될 가능성도 배제할 수 없어 보인다.
그렇다면 우리는 일자리를 잃게 되는 것인가? 일각에서는 인간의 편의를 위해 만들어진 로봇이 인간을 해하는 상황은 오지 않을 것으로 예단한다. 그러나 이익과 인간의 존엄성이 상충될 때 반드시 인간의 존엄성이 지켜지는 방향으로 사회가 발전되지 않았음을 우리는 역사적 경험으로 알고 있다. 미국의 예를 들면, 노예 해방으로 노동자의 지위가 올라가고 인건비가 상승되었을 때, 미국 정부가 선택한 방법이 이민자를 적극적으로 받아들여 기존의 노동자와 이민자를 경쟁시키는 것이었다. 24시간 지치지 않으며, 순종적인 로봇의 노동력과 존엄성이 요구되는 인간 노동력을 비교할 때, 반드시 사회가 윤리적 관점에서 이 문제를 접근할 것이라 생각하는 것은 순진한 생각이다. 우리는 보다 적극적으로 앞으로 올 변화에 능동적으로 대처해야 한다. 그런 의미에서 고도의 정밀한 손기술을 요하는 기술력은 앞으로도 한동안은 요구될 것으로 보이며, 로봇 기술과 차별화되는 고도의 기술력을 습득하는 것은 매우 중요한 자질이 될 것이다. 그러나 원천적으로 인간은 좀 더 창의적인 활동에 집중해야 할 것은 자명해 보인다.

    2. "우린 패스트 팔로워지만 새로운 걸 시도하는 것과는 거리가 있지 않아?"
4차 산업혁명 시대에 대한민국 연구 환경은 잘 대처할 수 있을까? 대한민국이 변화에 빠르게 적응한 포유류가 될 것인지, 멸종한 공룡이 될 것인지를 나누는 척도는 창의력이 될 것이다. 우리의 연구 환경은 충분히 창의적인가? 함께 참석한 모두에게서 회의적인 답변이 나왔다. 우리에게는 속 쓰린 이야기이지만, 황우석 박사의 줄기 세포 연구와 야마나카 박사의 유도만능 줄기 세포 연구는 우리 창의성의 현주소를 보여주는 상징이다. 2000년대 초, 세포 치료 연구가 본격적으로 괘도에 오르면서 체세포를 이용하여 줄기 세포를 만드는 것이 매우 중요한 화두로 대두되었다. 우리 몸의 세포 중 일부 세포를 제외한 대부분의 세포는 본래의 기능, 즉 피부 세포는 피부 세포, 근육 세포는 근육 세포 외의 기능을 가질 수 없다. 오직 줄기 세포만이 우리가 원하는 모든 세포로 변화가 가능한데, 이러한 줄기 세포를 인공적으로 만드는 것이 세포 치료의 핵심 과제였다. 그 당시 황우석 박사 연구팀은 체세포 핵치환이라는 방법을 이용하여 줄기 세포를 만드는 방법을 선보였다. 그 과정과 결과의 윤리적 문제, 재현성 문제를 떠나서, 우리는 이 연구의 핵심 기술이라고 할 수 있는 체세포 핵치환 방법의 창의성 여부에 대해 생각해보지 않을 수 없다. 체세포 핵치환이란 핵을 없앤 일반 난자에 체세포의 핵을 주입하여 난자와 융합시키는 과정을 통해 이루어진다. 이 방법은 그 당시 인간을 제외한 다른 종에서 몇 차래 성공을 거둔 방법이었으나 사람의 난자를 이용해야 하며, 인간 난자의 핵을 제거하고 체세포 핵을 이식하는 과정이 다른 종에 비해 월등히 어려워 다른 방법이 모색되던 차였다. 황우석 박사팀은 소위 “젓가락 신공”이라 불리는 특별한 손기술로 그 동안 성공하지 못했던 인간 체세포 핵치환을 성공하였다고 보고 하였다. 세계 유수의 연구자들이 성공하지 못한 체세포 핵치환을 성공하였으니 칭찬하고 기뻐해야 마땅하나 참신한 아이디어가 아닌 고도의 손기술로 그것을 타개했다고 하니 혁신적인 연구라 평하기는 어렵다. 이는 야마나카 박사가 유도만능 줄기세포를 만드는 것에 성공하면서 더욱 대비되었다. 야마나카 박사는 왜 난자 만이 체세포의 핵을 줄기 세포로 분화시킬 수 있는지에 집중하였고, 줄기세포를 만드는 난자의 중요한 요소 4가지를 찾아내었다. 이 4가지 요소만 있으면 체세포가 난자 없이도 줄기세포로 분화가 가능하니 분명 그간의 페러다임을 뒤집는 연구라 평가되었다. 흡사 연비 높은 자동차를 만들기 위해 어떤 자동차 브랜드가 자동차 프레임을 줄여 연비를 높이려 할 때, 다른 회사가 전기차를 개발하는 모습처럼, 체세포 핵치환과 유도만등 줄기세포 연구는 그렇게 대비되었고, 결과적으로 야마나카 박사는 2012년 노벨 생의학상을 수상하게 된다.
우리 연구 환경은 기본적으로 도제식 교육을 기초로 이루어 진다. 한 명의 선배가 후배와 오랫동안 함께 연구를 하고 그 안에서 기술을 익히는 시스템은 높은 기술력을 습득할 수 있는 환경을 만든다. 따라서 도제식 교육은 미국과 같은 다른 나라에서 여러 다른 환경에서 온 연구자와 경쟁할 때 한국 연구자 특유의 기술적 숙련도가 강점으로 발휘될 수 있는 밑바탕이 된다. 그러나 앞에서도 언급하였듯 4차 산업혁명은 대부분의 연구를 로봇을 통해 표준화시킬 것이며, 그에 따라 기술적 우위는 갈 곳을 잃게 될 것이다. 따라서 보다 우리의 연구는 창의성에 방점을 둔 환경을 만들어가야 한다. 도제식 교육과 서열 문화의 혼재는 대한 민국의 연구 환경이 창의성을 잃게 만든다. 우리는 자연스러운 토론 문화에 익숙하지 못하다. 아랫 사람은 어려워서 자신의 아이디어를 말하기 어렵고, 윗 사람은 아랫 사람의 아이디어를 공정하게 평가하기 어렵다. 농담으로 “야자 타임”을 가져야 한다는 의견이 나왔다. 서열 문화가 창의성 향상에 벽이 된다고 느끼는 것이다.

    3. "난 솔직히 빼앗기는 기분이 들어서 공동 연구하기 싫더라"
그렇다면 우리 연구자는 어떤 자세를 가져야 할까? 한국의 문화적 요소는 하루 아침에 바꿀 수도 없고, 단순한 판단으로 폐기될 수도 없다. 도제식 교육과 서열 문화는 나름의 장점을 가지고 있다. 먼저 서열 문화는 좋은 리더가 있다는 전제하에서 구성원이 효율적인 움직임을 보일 수 있다는 장점이 있다. 따라서 바뀌지 않을 서열 문화에 매달리기 보다 좋은 리더를 만드는 방법을 모색하는 것이 더 현명한 대처 방법이 될 수도 있다. 도제식 교육은 앞서 언급했듯 기술적 숙련도를 향상시키기에 좋은 방법이다. 다만 우리는 4차 산업혁명의 조류를 읽고 지속 가능한 기술에 집중하는 현명함이 필요하다. 로봇에 의해 대다수의 실험이 표준화되면 역설적으로 로봇의 노동력이 닿지 못하는 기술을 가지고 있는 연구자는 귀해질 수가 있다. 그들은 더 많은 협업 요구를 받을 것이고, 로봇으로 가능한 일반 실험과 사람이 꼭 필요한 특수한 실험의 비대칭이 심화될수록 소수의 숙련된 연구자가 환영 받는 환경이 전개될 것이다. 따라서 우리 연구환경은 공정한 협업 문화를 통해 이러한 연구자를 키우고 브랜드화시킬 필요가 있다. 아이디어만 있으면 로봇을 통해 연구를 진행하고 일부 실험만은 전문가에게 의뢰하는 세상이 올 것인데, 대부분의 연구가 로봇을 통해 진행되기에 가설을 입증하는 속도는 소수의 사람만이 할 수 있는 실험에 의해 결정되게 된다. 또 사람들은 그것을 직접 하기 보다 전문가에게 의뢰하여 빠르게 검증하기를 원할 것이다. 이 과정에서 공정하게 협업의 가치가 평가되어야 활발한 협업이 이루어 질 것이고, 가설을 입증하는 속도가 빨라지며 결과적으로 과학의 발전 속도가 빨라질 수 있다. 아이디어를 제시한 사람과 기술자의 협업에 난맥이 생기면 아이디어 제시자는 스스로 기술을 습득하여 가설을 증명해야 하며, 기술자는 자신의 제한된 아이디어에만 기술을 적용할 수 있을 것이다. 현재의 한국 과학계는 협업에 대해 공정하게 평가하는 시스템이 없으며, 각자 판단에 따라 협업의 가치를 매기는 형편이다. 여기에 서열 문화 등이 섞이게 되면 결과적으로 불공정한 거래가 잦아지게 되며, 결과적으로 협업 자체를 포기하는 일이 많아지게 된다. 미국에서 연구환경을 경험하면서 느끼는 것은 이 곳은 협업을 장려하고, 그것을 최대한 공정하게 평가하려 한다는 점이다. 많은 실험이 이미 외부의 기업을 통해 결과를 얻을 수 있으며, 그들이 제시하는 대가를 지불하면 협업의 거래는 마치게 된다. 직접 기술이 있는 연구자의 손을 빌릴 때에도 충분한 토론을 통해 연구 내용을 서로 숙지하고 토론한 다음, 협업이 이루어 지며 그 과정에서 협업의 대가 역시 논의되기 마련이다.
마지막으로 너무나 당연하지만 우리의 연구가 4차 산업혁명 이후에도 앞으로 나아가려면 자금력이 필요하다. 그 동안의 우리 연구는 선진국의 기술력과 자금력을 값싼 노동력으로 대체해왔다. 그러나 로봇으로 실험 노동력이 치환되면, 노동 집약적인 연구도 더 이상 설 자리를 잃게 된다. 더 이상 재현성을 평가하기 어려운 "손수" 만든 실험 결과가 외면 받을 것이고, 공인된 시스템에서 만들어진 실험이 강제될 것이다. 그리고 로봇화된 실험 시스템은 현재의 석사, 박사의 급여보다는 비쌀 것이다. 따라서 넉넉한 재정적 뒷받침이 없이는 지금보다 더 연구하기 어려운 환경이 만들어질 것이다. 4차 산업혁명 이후에는 더 이상 인간의 노동력이 가치로 인정되지 않을 것이다. 기계가 할 수 없는 창의적인 활동만이 가치로 인정받을 것인데, 그 중 하나가 과학이다. 따라서 지금부터 넉넉한 재정적 뒷받침으로 과학 분야를 강하게 하는 것이 앞으로 우리가 미래를 현명하게 대처하는 방법일 것이다.
다소 산만했던 이야기를 요약하면, 4차산업혁명은 실험의 기계화, 표준화를 이룰 것이다. 이는 일반적인 실험 기술은 무가치하게 만듦과 동시에 특수한 기술력은 더 높게 평가 받게 할 것이다. 따라서 우리는 자기만의 지속 가능한 기술력을 보유함과 동시에 창의력을 개발하기 위해 노력해야 할 것이다. 그리고 이러한 창의력은 자유로운 토론문화와 공정한 협업문화가 자리 잡을 때 비로소 발휘될 것이다.