초일류 과학기술 국가를 생각한다

원로 물리학자가 돌아본 20세기 과학사,
그리고 4차 산업혁명이라는 물결

4차 산업혁명에 대한 논의가 분분하다. 어떤 이들은 4차 산업혁명이라는 거대한 흐름이 일어날 것이라 예견하고, 어떤 이들은 그건 일종의 구호일 뿐 실체를 찾을 수 없는 개념이라고 말한다. 하지만 어떤 입장에 서 있는 사람이든 동의하는 점이 있다. 우리나라의 과학 교육이 선제적으로 대응해야 한다는 것이다. 4차 산업혁명이 무엇이든 과학기술 분야의 혁신은 계속해서 일어나고 있고, 미래 먹거리를 확보하기 위해서는 우리나라 과학기술 분야의 인재들이 혁신을 선도해야 한다는 것이다.
80대에 접어든 물리학자 김대만 교수는 이런 상황에서 과학기술 교육이 그 어느 때보다 중요하다고 판단해 이 책을 냈다. 이 책에서는 19세기에서 20세기까지 세계를 주름잡은 과학기술 강국을 소개하고, 그 국가들이 성취를 이룰 수 있었던 배경과 맥락, 문화적 풍토를 소개한다. 그러한 사례를 거울삼아 우리나라 과학기술 교육이 가야 할 길, 추구해야 할 목적도 제시한다. 20세기 과학기술계의 중요한 발자취들을 살펴보면서 4차 산업혁명 시대를 준비하는 비전도 살펴보는 것이다.

세계적인 석학이자 국내 과학계 원로,
김대만 교수가 첫 번째로 출간하는 한국어 책

 김대만 교수는 서울대학교에서 물리학을 전공해 학사 학위를 받았고, 예일대학교에서 물리학으로 석사와 박사 학위를 받았다. 1970년부터는 미국 라이스대학교, 1984년부터는 미국 오리건대학교에서 교수로 재직했으며, 1991년에 한국으로 들어와 포항공대 전자전기공학과 교수, 포항공대 대학원장을 역임했다. 만으로 81세인 현재에도 고등교육원 명예교수, 한국과학기술 한림원 종신회원으로 활동하고 있다. 후학 양성을 위해 무료 인터넷 강의 제작에 참여할 정도다(http://www.kmooc.kr/courses/course-v1:KoreaUnivK+ku_cpx_001+2018_A15/about).
인터넷 강의 주제도 흥미롭다. ‘Quantum Mechanics for IT/NT/BT’인데, 일종의 ‘응용양자역학’이다. 김대만 교수가 활발하게 활동하던 시절 전공하는 분야는 레이저, 나노과학, 반도체소자였다. 그 분야에서 수많은 논문을 썼으며 세계적으로도 인정받았다. 세계적으로 저명한 출판사인 ‘존 와일리 앤 선즈’에서 『Introductory Quantum Mechanics for Semiconductor Nanotechnology』(2010), 『Introductory Quantum Mechanics for Applied Nanotechnology』(2015)라는 책을 발간했는데 모두 응용양자역학 분야의 교재로 널리 읽혔다. 저자는 경험을 바탕으로 이 책에서는 IT, BT가 어떻게 발전되고 다른 기술에 영향을 끼쳐왔는지를 생생하게 묘사하고 있다.
『초일류 과학기술 국가를 생각한다』는 평생을 학자로 살아온 노교수가 처음으로 출간하는 한국어 책이다. 이 책에서는 자신의 전공 분야가 아니라, 과학계 원로로서 과학기술 분야의 역사와 흐름, 세계적인 추세, 그 가운데서 우리가 가야 할 길을 논의한다.

혁신을 위한 과학 인재 양성,
초학제 간 교육이 답이다

 초학제 간 교육이라고 하면 문과와 이과의 과정을 모두 가르치는 교육을 생각한다. 물론 그런 형태의 교육 과정도 일종의 초학제 간 교육이라 할 수 있다. 그런데 이 책에서 특히 강조하는 초학제 간 교육은 그보다 규모가 크다. 이 책에서 말하는 초학제 간 교육은, 학과와 분야를 넘나드는 융복합 교육과 산학 연계의 창업 지향적 교육으로 요약할 수 있다. 이 책에서 김대만 교수는 과학 발전이 기술의 발전을 추동하고, 그 기술의 발전이 다시 과학 발전의 초석이 되는 과정이 반복되어왔음을 강조한다. 과학 발전과 기술 발전은 따로 갈 수 없고, 과학이 산업 발전을 주도해야 한다. 이러한 선순환을 이끌어내기 위해서는 과학 엘리트가 창업을 통해 산업계에서 자리 잡을 수 있도록 유도하는 토양이 마련되어야 한다. 현재와 같이 국가 주도로 과학과 기술 발전을 선도하는 방식에는 한계가 있을 수밖에 없다는 지적이다.
한국의 미래 성장동력에 관한 우려는 꾸준히 제기되고 있다. 역사적으로 보았을 때 과학기술의 발전만이 그 성장동력을 확보할 수 있을 것이다. 과학 교육을 혁신해서 미래 성장을 이끌 엘리트를 양성할 수 있느냐 하는 문제는, 우리 입장에서는 생존의 문제다. 격변하는 시대에 초학제 간 교육의 의미와 필요성을 일깨운다는 점에서, 과학 정책에 관심 있는 교육자나 미래를 고민하는 과학기술 계열 학생들은 이 책에 주목할 필요가 있다.

지은이 : 김대만 
서울대학교에서 물리학 학사, 예일대학교에서 물리학 박사 학위를 받았다. 레이저, 나노과학, 반도체소자 분야를 전공했다. 미국 라이스대학교에서 전자전산공학 교수로 활동했으며, 1991년 한국으로 돌아온 이후에는 포항공대 전자공학과 교수로 재직했고 포항공대 대학원장을 역임했다. 현재는 고등과학원 명예교수, 한국과학기술 한림원 종신회원으로 후학 양성에 힘쓰고 있다. 저술로는 John Wiley에서 출간했으며 응용양자역학 교재로 널리 읽힌 『Introductory uantum Mechanics for Semiconductor Nanotechnology』(2010), 『Introductory Quantum Mechanics for Applied Nanotechnology』(2015)가 있다. 고등과학원, 서울대학교, 카이스트, 포항공대, 미국 NASA, 독일 드레스덴대학 간 공동 저술 과제이며, Springer에서 출간한 『Nanowire Field Effect Transistors: Principles and Applications』(2014)의 주필로 참여했다.

 

머리말

1부 과학 선진국의 교육과 연구 문화
기초와 응용의 균형, 산학 연계의 모범을 제시한 독일 과학
군산 복합체를 운영한 나폴레옹과 지식의 창출·활용을 선도한 과학의 성현들
영국 과학의 저력, 과학의 요람에서 창업의 산실로 진화하는 케임브리지대학
탈아 입구한 일본과 과학 굴기의 중국
과학 중심권의 이동과 팍스 아메리카나의 부상

2부 디지털혁명과 인터넷: 인터넷의 형성과 4차 산업혁명
스푸트니크 발사가 인터넷과 정보혁명을 촉발했다?
인터넷, 디지털혁명과 4차 산업혁명의 플랫폼
인터넷 구축에 기여한 정예 인력과 이정표적 기술들
쇼클리의 트랜지스터, 디지털 혁명을 촉발한 세기적 발명품
노이스의 집적회로, 4차 산업혁명의 모체 하드웨어 기술
그로브의 맞춤형 평생교육과 배움을 위한 가르침
터만의 실리콘 밸리, 과수원 터가 4차 산업혁명의 터전으로 거듭나다

3부 4차 산업혁명과 미래 지향적인 초학제 간 교육
4차 산업혁명, 사물 인터넷 기술의 역동적 컨버전스로 촉발되다
초학제 간 교육, 4차 산업혁명을 선도할 엘리트 육성을 위하여

맺는말