[기초과학의 시간] ①논문수 연연 않고 자기 분야 개척하는 과학자들.....

장석복 IBS 원장 "15년 IBS, 국내 연구자 평가 기준 바꿔…개척가형 연구단 도입할 것"장석복 기초과학연구원(IBS) 원장이 최근 대전 유성구 IBS 본원에서 IBS가 한국 기초과학계에 남긴 변화와 향후 비전에 대해 설명하고 있다. IBS 제공 [편집자주] 오늘날 인공지능(AI)과 반도체, 바이오 기술의 발전은 수십 년 전 시작된 기초과학 연구의 축적 위에서 가능했다. 기초과학은 새로운 지식과 미래 기술의 출발점이지만 성과가 나오기까지 오랜 시간이 걸린다. 2011년 출범한 기초과학연구원(IBS)은 연구자 중심의 장기 연구 지원을 위해 설립된 국가 연구기관이다. 동아사이언스는 IBS 출범 초기 연구단장과 IBS에서 성장해 대학·연구기관의 독립 연구자로 자리 잡은 과학자들을 만나 장기 연구의 성과와 한국 기초과학계에 남긴 변화를 살펴본다. “사이언스와 같은 저명한 국제학술지에 논문 10편을 내는 것보다 중요한 것은 그 분야를 개척했느냐입니다.” 기초과학연구원(IBS)에서 만난 장석복 원장은 지난 15년간 한국 기초과학계에서 가장 크게 달라진 점으로 연구자 평가 기준의 변화를 꼽았다. 좋은 저널에 논문을 몇 편 냈는지가 연구자의 경쟁력을 보여주던 시대에서 새로운 연구 분야를 열고 세계 연구를 선도하는지가 더 중요하게 평가받는 방향으로 바뀌었다는 것이다. 장 원장은 “IBS는 연구자가 그 분야를 이끄는 리더인지, 새로운 연구 분야를 개척했는지를 평가의 핵심 기준으로 삼아 왔다”며 “이 같은 평가 관점이 국내 기초과학계에도 적지 않은 영향을 미쳤다”고 말했다. 장 원장은 이런 변화의 배경으로 IBS의 장기 연구 시스템을 꼽았다. 연구 과제를 수행하며 주기적으로 평가받는 기존 구조에서는 단편적인 과제를 반복할 수밖에 없었지만 IBS는 연구자에게 충분한 시간과 자율성, 안정성을 제공했다는 것이다. ● 전세계 230개 연구실이 쓰는 'C-N 결합' 반응 장 원장은 2012년 IBS 초창기 연구단장으로 선정돼 분자활성 촉매반응연구단을 이끌었다. 연구단은 반응성이 낮은 탄화수소의 탄소-수소(C-H) 결합을 선택적으로 활성화해 원하는 위치에 질소를 도입하는 촉매 반응 연구에 도전했다. 현재 사용되는 의약품 상당수는 질소 원자를 포함하고 있다. 하지만 반응성이 낮은 탄화수소의 특정 위치에 질소를 직접 도입하는 방법은 오랫동안 해결되지 않은 과제였다. 연구단은 2015년 전이금속 촉매를 이용해 탄화수소에 질소를 도입하는 새로운 탄소-질소(C-N) 결합 형성 반응을 발표했다. 장 원장은 이를 연구단의 대표 성과로 꼽았다. 이후 연구단은 2018년 이리듐 촉매를 이용해 의약품과 천연물 합성에 널리 쓰이는 락탐을 효율적으로 합성하는 방법을 개발하며 반응의 활용 범위를 넓혔다. 2023년에는 탄화수소에 질소가 결합하는 과정에서 핵심 역할을 하는 중간체를 세계 최초로 관찰해 반응이 일어나는 원리까지 규명했다. 장 원장은 "새로운 탄소-질소(C-N) 결합 형성 반응을 개발하는 데서 끝나지 않고 적용 범위를 넓히고 왜 그런 반응이 일어나는지 원리까지 규명했다"고 말했다. 충분한 시간과 자율성을 보장하는 IBS의 장기 연구 체계가 있었기에 가능했던 성과였다. 그는 "현재 전세계 230개 이상의 연구그룹이 이 반응을 활용하고 있다"고 덧붙였다. 장 원장은 실험화학 연구실에 계산화학을 적극 도입한 것을 좋은 연구 성과를 낼 수 있었던 비결로 꼽았다. 그는 "계산화학을 도입하면서 연구실 수준이 올라갔고 반응 원리를 예측하면서 시행착오도 줄일 수 있었다"며 "지금은 대부분의 연구실이 실험과 계산을 함께 활용하지만 2012년 당시에는 흔하지 않은 시도였다"고 말했다. 국제 학계도 연구단의 성과를 높게 평가한다. 브라이언 스톨츠 미국 캘리포니아공과대 교수는 "IBS 분자활성 촉매반응연구단은 지난 반세기 한국 화학 발전에서 가장 성공적인 시도 중 하나"라고 평가했다. 그는 "합성화학과 촉매 분야의 가장 어려운 문제에 집중한 대규모 연구팀에 상당한 연구비를 투입한 것이 이 프로그램의 강점"이라며 "기술적으로 뛰어나고 실험적·지적으로 우수한 차세대 과학자를 길러낸 것이 IBS 연구단의 가장 큰 성과"라고 말했다. 장 원장은 연구단의 또 다른 성과로 후속 연구자들의 성장을 꼽았다. 연구단을 거쳐 간 31명이 국내외 대학 교수로 자리잡았다. 특히 홍승윤 서울대 화학부 교수와 박윤수 KAIST 화학과 교수 등을 언급하며 연구단 출신 연구자들이 각자의 연구 분야를 개척하고 있다고 평가했다. 장 원장은 "새로운 분야를 여는 것이 결국 가장 큰 경쟁력"이라고 말했다. ● IBS, 세계적 연구 성과 넘어 '디스커버리 허브'로 연구단장으로 IBS의 첫 15년을 함께한 장 원장은 이제 내부 출신 첫 원장으로서 향후 5년간 IBS를 이끈다. 장 원장은 "IBS가 세계적 연구 성과를 내는 기관을 넘어 새로운 발견과 개념을 만들어내는 '디스커버리 허브'가 돼야 한다"고 말했다. 지금의 IBS는 해당 분야에서 가장 뛰어나다고 인정받는 석학급 연구자를 단장으로 선임하는 구조다. 장 원장은 기존 석학형 연구단장 체계에 더해 젊고 도전적인 연구자를 위한 '개척가형 연구단'을 도입할 계획이다. 그는 "IBS가 디스커버리 허브가 되려면 석학형 연구단장 체계와 더불어 개척가형 연구단장 체계도 필요하다"고 말했다. 개척가형 단장은 석학형 단장보다 적은 규모의 연구비를 유연하게 운용하는 방식으로 설계될 예정이다. 장 원장은 "개척가형 단장은 연구비 규모를 석학형보다 작게 가져가되 그 안에서 새로운 발견이 더 많이 나올 수 있도록 유도하려 한다"고 설명했다. 기존 CI(Chief Investigator) 제도를 거쳐 단장으로 성장하는 경로와 별도로, CI를 거치지 않고도 곧바로 단장으로 발탁되는 통로도 함께 마련할 예정이다. 다음은 장 원장과의 일문일답. Q. 연구단 출범 당시 세운 목표를 지금 돌아보면 어떻게 평가하나. "새로운 분야를 창출하자는 게 목표였다. 사이언스나 네이처에 논문을 내는 성과보다 새로운 연구 분야를 만드는 데 더 의미를 뒀다. 그 목표를 얼마나 이뤘는지는 아직 반신반의다. 주어진 분야를 이끄는 것을 넘어 새로운 연구의 길을 열고 싶었는데 그 부분은 아직 진행형이다. 시간이 좀 더 지나야 내가 정말 작은 분야라도 열었는지 알 수 있을 것 같다." Q. 연구자로서 영감을 얻는 본인만의 방법이 있나. "연구자는 물이 고여 있는 샘 같은 역할을 해야 한다고 생각한다. 그 물이 늘 고여 있어야 한다. 그래서 매일 하루를 셋으로 나눠 살았다. 오전은 새로운 논문을 읽고 생각을 정리하는 시간, 오후는 연구원과 학생을 만나고 회의하고 강의하고, 저녁은 논문을 쓰는 시간이다. 그 영감의 물이 고갈되면 가장 큰 어려움을 겪게 된다. 그래서 이 습관을 평생 유지했다." Q. 제자들에게 가장 강조하는 것은 무엇인가. "IBS는 연구 여건이 좋은 곳이다. 하지만 제자들이 앞으로 가게 될 연구실은 그렇지 않을 수 있다. 그래서 논문 숫자로 경쟁하기보다 자기만의 연구 분야를 만드는 데 집중하라고 이야기한다." Q. 연구단 출신 연구자들의 해외 진출을 어떻게 보나. “분자활성 촉매반응연구단에도 외국인 연구자가 30~40% 정도 있고 IBS에는 외국인 연구단장도 있다. 연구자는 더 좋은 연구 환경과 기회를 따라 이동하는 것이 자연스럽다. 연구 환경이 좋아지면 밀어내는 힘보다 끌어당기는 힘이 더 커지고 우수한 연구자들이 머물게 된다. 한국인이 반드시 한국에만 있어야 하는 것도 아니다. 해외에 가서 좋은 연구를 하고 중요한 역할을 하는 것도 한국 과학계에 기여하는 한 방식이라고 생각한다." Q. 기술과 기초과학의 관계도 예전과 달라지고 있다고 보나. "예전에는 기초과학이 앞서가고 기술이 뒤따라가는 경우가 많았다. 그런데 지금은 기술이 먼저 가고 기초과학이 그걸 설명해 주는 역전 현상이 나타난다. 대표적인 예가 딥마인드의 알파폴드다. 기초과학 연구자들도 기초과학이 앞서가야 한다는 생각에서 벗어나 기술과 융합할 필요가 있다. 새로운 발견은 그런 접점에서 나오는 경우가 많다." Q. 한국 기초과학계에서 가장 시급히 바뀌어야 할 부분은 무엇인가. "많은 대학이 연구중심 대학을 표방하다 보니 논문을 많이 쓰는 걸 장려하는 분위