대한민국/과학기술력
1. 전근대시대
1.1. 고려시대
고려의 과학기술을 대표하는 것으로는 화약제조기술, 인쇄술, 상감기술, 천문학 등을 꼽을 수 있다. 이 시기에는 전통적 과학 기술을 계승하고, 중국과 이슬람 과학기술을 적극 수용하였으며, 국자감에서 율학, 서학, 산학, 등의 기술학을 교육하고, 과거에서 잡과를 실시하였다.
이 시기 국가에서는 천문에 관한 사무를 맡아 보던 관아로 사천대(司天臺)를 설치하여 천문 연구를 적극 장려하였다. 특히 천문 관측과 역법 계산을 중심으로 천문학이 발달하였으며 이슬람 역법을 수용하여 원에서 만든 수시력을 채용하기도 하였다. 수시력은 1년을 365.2425일로 계산하는 것을 말하는데 이것은 300년 후인 16세기 말 서양에서 개정한 그레고리우스력과 같다.
고려시대 과학기술에서 가장 뛰어난 것은 뭐니뭐니 해도 인쇄술의 발달이었다. 오늘 날 남아있는 각종 인쇄물 및 인쇄장치는 신라 때부터 발달했던 목판 인쇄술이 고려시대에 이르러 최고의 수준에 이르렀음을 입증해 주고 있다. 이 시기 인쇄술은 목판 인쇄술이 발달하여, 종국에는 금속 활자 인쇄술으로 발전하였으며, 대표적인 인쇄물로는 상정고금예문, 직지심체요절 등이 있다. 1234년에 인쇄된 상정고금예문은 서양의 구텐베르크의 인쇄술 보다 200년 정도 앞서는 것이었다. 고려의 활판인쇄기술에서는 활판을 고정시키는 기술이 발달하지 못하였으나, 서양에서는 활판을 죄어주는 중치가 사용되어 대량인쇄를 가능하게 하였다. 서양에 비해서 고려의 인쇄기술로는 대량인쇄가 이루어지지 않았기 때문에 인쇄술로 인하여 지식층의 수가 급격하게 증가하지는 못하였다. 한편 인쇄술의 발달과 함께 제지술도 발달하였다. 제지술은 닥나무 재배를 장려하여 종이 제조 전담 관서를 설치하여 중국에 수출하였다. 당시 고려에서 만든 종이는 중국에 수출되어 호평을 받았다.
화약제조기술은 고려시대 때 처음으로 국내로 전파되었는데, 중국에서 화약제조기술을 들여와서 연구한 사람이 고려의 최무선이다.
1.2. 조선시대
유교를 중시했던 유교국가 조선은 과학의 중요성을 너무도 늦게 깨달았다. 과거 조선시대에는 사농공상이라고 해서 공인은 농민보다 낮은 대우를 받았다. 20세기 초 미국에서 엠파이어 스테이트 빌딩이 올라갈 때 우리나라는 초가집을 짓고 있었고 [2], 19세기 서양에서 최초의 증기기관 동력선이 나올 때 우리나라는 1천 톤 넘는 배수량의 선박은 건조할 수 없어 20세기 초반까지 원양 항해가 불가능했다. [3] 1945년까지 대다수의 국민들이 '''전기가 뭔지도 몰랐으며 사실상 국내 자본과 기술로 돌아가는 공장은 없다시피했다.''' 여기는 조선뿐 아니라 중국 등 동아시아 왕조들이 식량을 생산하는 농민의 가치를 매우 중시했기 때문이다. 또한 유교적 통치철학을 중시하는 분위기에서 오늘날 윤리학에 비견되는 분야는 크게 발전하였지만, 순수하게 자연현상을 탐구하는데 도움이 되는 수학, 과학 등의 분야에는 학자들의 관심이 적었다.
그 결과 서구에서 비료 합성 기술이 발견되고 농기계가 발명되면서 엄청난 농업생산성을 이룰 동안, 동아시아는 기아에 시달려야 했다. 주로 유교철학적 학문이 주를 이루었고, 그 뒤에 부가적으로 따라오는 여러 가지 학문 등으로 구성되어 있었으며, 그 속에서 지금 가장 대두되는 상업에 대한 것은 억제를 하였다. 그러나 조선은 18세기까지 최신 과학이라고 할 수 있는 천문학을 열심히 학습했으며<열린연단 문중양편 참조> 성리학으로 들어온 천문학을 해석하기도 했다. 홍대용의 지전설도 장재의 기론을 바탕으로 해석한 것이다. 그리고 18세기까지 과학과 기술은 그렇게 연관성이 없다. 과학이 본격적으로 기술과 연결되는 것은 화학이 성립된 이후이고 조선도 자명종 같은 기계는 제작할 수 있었다. 그리고 그렇게 따지자면 일본도 서양의 의학 같은 것에 관심 있었지만 본격적으로 서양과 교류하지 않았으니 딸렸어야 한다. 아니 그전에 조선이 근대에 적응하지 못한 것은 자금 문제 때문이다. 중국은 워낙 넓어 적은 세금만으로도 막대한 자금을 마련할 수 있었고 일본은 유럽과 비견될 만큼 막대한 세금을 부과했다. <근대 동아시아경제의 역사적 구조> 그러나 조선은 그렇지 않았다. 조선의 정규 세금은 후기로 가면서 삼정(전정, 군정, 환곡)을 중심으로 지세화되는 경향이 강해졌다. 중앙정부의 만성적인 재정부족과 전근대적 행정의 한계로 인해 조선의 조세 행정은 공동납과 총액제로 운영되었다. 이 과정에서 지방의 징세 부담이 확대되었고 조선 후기 봉건적 상업경제의 성장과 짝하여 유행한 외획이라는 전통적 금융제도는 지방 재정을 더욱 악화시키는 요인이 되었다. 이로 인해 중앙정부가 담당하는 정규 세목이 아닌 이외의 세금, 이른바 잡세의 운영이 전적으로 지방 관아의 재량에 맡겨졌다. 조선 후기의 정치적 방만함과 총액제 조세 운영은 지방 관아의 조세 행정에 대한 중앙의 감독을 약화시켰고 이에 따라 일반적으로 자행된 가렴주구는 조선 후기 각종 민란의 주요 원인이 되었다. 단순히 조선이 형식적으로 조세를 적게 걷었을 뿐 사실 많이 걷었기 때문에 백성들이 가난했고 민란이 발생한 것이라는 주장은 조선사회경제사에 대한 이해를 과도하게 단순화하는 것이다. 조선의 사회경제적 동향, 특히 조선 후기의 동향을 이해하기 위해서는 양란 이후 ‘국가 재조’라는 조선의 정치적 어젠다, 소빙기라는 전 지구적 환경변화 등 여러 조건들을 고려하여 이 시기를 다면적으로 고찰하고자 하는 태도가 중요하다.
1.3. 당시의 대표 과학기술자들[4]
2. 대한민국
일찍이 근대화나 과학기술을 발전시킨 국가들과 비교했을 때, 굉장히 늦었고 그 역사도 짧다. 한국의 공학기술 역사는 1960~1970년부터, 기초과학은 1990년부터 시작했다. 당장 웬만한 북미/유럽/일본 등의 경/중공업 기업들 중 상당수가 긴 역사를 자랑하는 데 비해, 한국의 공업 기업들은 대부분이 1950~1970년대 설립되었다.
주요국과 비교했을 때는 사실 국가가 가진 경제규모, 덩치도 상대적으로 작지만 무엇보다 그 과학기술의 역사가 너무 짧았다. 그리고 한국이 처한 상황(전쟁 후, 빈곤, 가난)은 필수적으로 기초과학보다 공학기술의 발전을 우선할 수밖에 없었고, 그로 인해 세계적인 공업기술을 갖추고 전자산업, 자동차, 조선, 건축, 경공업 등의 부문에서 일본에 이어 아시아 국가로서는 이례적으로 세계 무대에 발을 들여놓는 데 성공했으며, 공업력 면에선 한국보다 덩치가 작은 여러 유럽국가들을 뛰어넘어서게 되었으나 아직 기초과학 부문은 발전 단계에 있다. 이는 한국보다 기술력, 경제력이 미약한 국가들인데도 노벨상 수상자가 많은 나라가 많은 이유이기도 하다. 일본의 경우도 거의 근대화 이후 기초과학 분야에 약 80년 정도의 축적을 이뤄낸 1980년대부터 노벨상 수상자가 급증하기 시작했다. 한국은 기초과학 육성 역사가 대략 20~30년 정도 되었다.
2.1. 주요국과의 비교
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네이처 인덱스 2019, 자연과학 논문 기여도를 평가하는 지표에서 한국은 세계 9위를 기록했다.
위의 그래프와 표를 보면 알 수 있다시피 일반적인 선입견과 달리, 대한민국의 자연과학분야의 경쟁력 및 연구실적(특허건수, 논문수 등) 수준은 적어도 대한민국이 세계에서 차지하는 경제력 순위만큼은 된다. 국내총생산(GDP) 기준으로 대한민국의 경제력은 세계 10위권 초반의 수준인데, 대한민국의 과학기술 경쟁력 및 연구실적 수준은 그러한 수준의 경제력을 뒷받침해줄 수 있는 정도는 되고 있다는 것이다.
2.2. 분야별 수준
2.2.1. 국방과학기술
한국의 국방과학기술 수준은 2018년 미국의 80%, 이탈리아와 함께 공동 세계 9위로 평가되었다. 기사
분야별로는 아래 표에서 보다시피 기동과 화력이 상대적으로 높은 반면에 항공이 상대적으로 취약하다.
- 분야별 국방과학기술 수준[5]
한편, 한국의 국방연구개발 현황은 여전히 열악하다. 첫째, 국방연구개발비는 2007년에 14억 달러로서, 미국의 775.4억 달러, 영국의 41.8억 달러, 프랑스의 44.7억 달러에 비해 크게 뒤떨어진다. 둘째, 국방비 대비 국방연구개발비는 2007년에 5.6%로서, 미국의 12.9%, 영국의 7.5%, 프랑스의 9.2%보다 낮다. 셋째, 국가연구개발비 중 국방연구개발비의 비중은 11.9%로서, 미국의 56.6%, 프랑스의 27.8%보다 크게 낮다. 넷째, 방위산업 물자 수출액은 2007년에 8.44억 달러로서, 미국의 127.93억 달러, 영국의 41.42억 달러, 프랑스의 62.11억 달러보다 대단히 적다.
2015년 국방홍보원 자료
2.2.2. 반도체
삼성전자의 반도체 연구 개발 규모는 인텔과 맞먹을 정도이다.[8] 특히 메모리 반도체 분야에서 압도적인 세계 1위를 달리고 있고 시스템 반도체 분야[9]에도 막대한 투자를 하고 있다. ARM 계열 칩 설계 기술만을 놓고 보면 몇몇 분야에서는 시스템 반도체 설계 기술도 세계 수위권에 든다. 특히 삼성의 반도체 제조 기술, 즉 팹의 미세 공정 기술은 세계 1위라고 해도 무방할 정도이다. 삼성의 팹이 삼성 외의 기업에서 수주를 받지 않아 잘 알려지지 않고 있었지만 2017년 현재 삼성의 14nm 핀펫 공정을 라이선스 받아 생산하는 AMD RYZEN 시리즈(글로벌파운드리)의 수율이 80~90%를 찍는 놀라운 공정 안정도를 보이는 것으로 미루어 짐작할 수 있다.
2.2.3. 항공우주
'''대한민국의 우주개발사''' 문서 참조.
다른 분야는 그래도 몇몇 부분에서 선방하는 부분이 있으나, 이 분야만큼은 부끄러울 정도로 처참한 수준이다. 그 핵심 이유는 정치/외교적 이유로 미국에 의해 관련 기술 분야 개발[10]에 많은 제약이 있기 때문이다. 그러한 제약 속에서도 꾸준히 연구개발에 투자를 이어와 이미 1990년대에 독자적인 인공위성을 보유했으며, 2010년대 들어 러시아와의 공동개발을 통해 나로호를 발사한 적이 있으며 그때 습득한 기술을 바탕으로 2018년 시험발사체, 2021년 한국 최초의 자력 액체연료 우주발사체인 한국형발사체의 발사를 앞두고 있다. 또한 2030년경 달에 한국형 달 탐사선을 보내는 것을 목표로 하고 있다.
그리고 2020년에는 한미 미사일 사거리 지침이 완화되어 민간용 고체연료 우주발사체를 개발할 수 있게 됨에 따라 비군사용 항공우주기술 개발에 대한 모든 족쇄가 풀리었다.
또한, 한국의 항공기 개발역사는 30여년 밖에 체 되질 않는다. KAI에서 개발한 초음속 제트기 T-50 골든 이글만 봐도, 다른 항공선진국들의 비해 등장이 굉장히 늦었다. 최초의 국산헬기인 수리온도 2012년에야 등장했고, 전투기인 FA-50은 무려 2014년에서야 배치가 완료될 정도로 한국의 항공기 제조 능력은 선진국에 비해 한참 퇴보되있는 상태이다. [11]
심지어는 민항기 분야는 너무나도 심각할 정도로 침체되있다. 중대형 여객기는 고사하고, 리저널기는 커녕 그동안 한국이 개발해온 민항기는 소~경량급 프롭기가 전부이다. 여객기도 외주의 하청으로 일부 부품을 제조에 수급하는데에 머물러 있다.
한국이 운용하는 항공기만 봐도 대부분 수입에 의존하는 편이지만, 1953년, 부활호를 시작으로 60년대 청정비 사업 개시, 70년대 새매호 개발 및 500MD 면허생산, 80년대 KF-5를 조립생산한 경험과 90년대 KF-16과 UH-60를 라이센스 생산해왔다. 이러한 경험을 살려, KT-1, T-50, 수리온 등 국산항공기들을 개발해왔고, 현재는 KFX의 시제기 출시가 코앞인 상황.
항공기엔진 분야에는 진입이 굉장히 늦었다. 국내 개발 항공기들의 엔진은 전부 다 해외개발품이다. 80년대 제너럴 일렉트릭 사와 제휴를 맺고 제공호의 엔진을 면허생산한 경험이 있고, F-15K, KF-16, T-50, 수리온, KT-1의 엔진을 면허 생산한 경험이 있다. 다만, 제대로 된 국내개발 항공기 엔진은 아직까진 없다. 수십년 전부터 항공기 엔진을 개발해온 중국과 일본에 비해 한국은 21세기에 들어서야 항공기용 엔진을 개발중이다. 오죽하면 KF-X만 봐도 레이더는 국산화에 성공했지만, 엔진은 미제 엔진을 가져와 쓸 정도로 한국의 항공기엔진 개발기술은 너무나도 퇴보된 상태.
하지만, 한국의 항공기 창정비 사업 분야는 세계적으로도 인정받는 편. 대한항공은 1978년부터 F-4, F-15, F-16, C-130, A-10, HH-60, CH-53등 여러 미군 항공기를 창정비 해왔으며, 민항기 정비사업도 게을리 하지 않는다. 개조분야에도 뛰어난 편인데, 항공기 개조는 완제기 생산에 버금가는 매우 높은 기술이 요구된다. 부품 교체에따른 내부 공간 변형과 그에 따른 무게 중심을 유지해야할 뿐더러 중요 교체 부품 제작 등 고난도 과정을 거처야한다. 그 대표적인 사례가 바로 대한민국 해군의 P-3CK이다. 수명이 다해 못쓰게된 항공기를 KAI에서 개량사업을 거처 완전 새로운 항공기로 개조하는데 성공하였고, 이에 미국은 전력 노출을 우려하면서도 한국의 기술력에 크게 감탄했다. KAI는 이외에도 여러 군용기를 성능개량 해오고 있다.
2.3. 과학기술분야 투자 현황
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현재 한국은 GDP 대비 연구개발 투자 비중이 높은 나라에 손꼽힌다.참고 2012년 기준으로는 OECD 국가 중에서 1위를 기록하고 있다. 또한 한국 공대생 비율은 OECD 회원국 중 최고 수준이다. 국민 1만 명당 졸업자 13.8명으로 주요 회원국보다 3배 이상 높다.# 한국의 민간기업들의 GDP 대비 연구개발 투자비도 OECD에서 2위다. # 과거 70년대 경제부흥시기에도 그랬지만 (70년대 ~ 80년대 우리나라 수출 품목 1, 2, 3위는 석유제품, 반도체, 자동차 산업이었고, 이들 산업의 기반을 갖춰줄 과학기술이 필수적이었다), 현재에도 한국은 원자재를 외국에서 수입하여 가공을 한 뒤 외국으로 수출하는 제조업 중심, 그리고 수출중심의 산업구조를 유지하고 있다. 이런 한국의 주력산업 분야의 특성상 외국과의 기술경쟁이 치열하다. 따라서 기술개발투자를 소홀하게 할 수 없는 구조다.
2016년에도 4%를 넘겨서 세계 1위였다.
그러나 연구의 내실이 부족하다는 지적이 있다. 연구 대비 기술이전 수입 및 기술사업화 수준은 OECD 국가 내에서 하위권을 기록하고 있기 때문이다.통계청 나라지표
2.4. 대표 과학기술자
3. 둘러보기
[1] 초중고교 교과서에 언급되는 정도를 등재기준으로 한다. 아래 '대한민국 정부 수립 이후'의 하위문단에서도 동일하다.[2] 사실 여러 과학기술의 동서양 간(일본 제외) 격차 중 건축분야의 격차가 상당히 극단적이긴 했다. 그래서 서양인들은 100살 넘은 할아버지들도 별로 신기해하지 않지만, 한국인들은 1970년대 초반까지 굉장히 신기해하던 기계이자 70~80세 넘은 노인들(특히 낙후된 읍면지역)은 이용방법도 모르는 경우가 있는 기계가 '''바로 엘리베이터다.''' 놀랍겠지만, 엘리베이터는 발명된 지 200년이 다 되어 간다.[3] 단, 원양 항해는 선박의 크기보다 항해술과 관련 기술, 경험, 인적자원 등 다른 요인에 기인하는 바가 더 컸다. 콜럼버스가 150톤에 불과한 목조 선박으로 대서양을 횡단했던 사실을 상기하자.[4] 초중고교 교과서에 언급되는 정도를 등재기준으로 한다. 아래 '대한민국 정부 수립 이후'의 하위문단에서도 동일하다.[5] 미국의 국방과학기술력을 100%로 둔 것을 기준으로 한다.[6] 국방M&S(Modeling&Simulation, 모형화&모의)및 국방SW(소프트웨어)[7] 국방기술품질원에서 3년마다 새로 발간한다.[8] 2017년 현재 기준. 이렇게 된 원인은 삼성이 R&D 규모를 늘렸다기보다는 크르자니크 인텔 CEO취임 이후 인텔의 R&D규모가 대폭 줄어든 게 더 크다.[9] 흔히 비메모리라고 불리는 것이다.[10] 특히 로켓 분야[11] 이게 어느정도냐면 국내에서 KFX 라는 4.5세대 전투기만드는것도 기적이니 답이 없니 혹은 자화자찬 거릴때 주변국들과 서방은 5세대 그이상, 6세대 전투기를 개발중이다. 그리고 이 모든게 KFX가 활동할때 즈음 '''같이 활동할 예정'''이다(...) 그마저도 현시점의 4.5세대 보다 '''떨어진다는''' 의견이 나오니 말 다한셈[12] 여기선 '대한민국 정부 수립 이후'에 포함시켰지만, 사실 우장춘 박사의 활동 시기는 일제강점기부터 해방 이후 시기까지 걸쳐있다.[13] 한국과학기술원(카이스트) 화학과 명예교수를 지냈으며 노벨화학상에 근접한 것으로 평가받는다.[14] 2014년 노벨상 후보였다.[15] 성균관대학교 화학공학부 교수를 지냈으며 노벨화학상에 근접한 것으로 평가받는다.[16] 2017년 노벨상후보였다.[17] 서울대학교 생명과학부 교수 및 기초과학연구원 RNA연구단 단장을 지냈으며 노벨생리의학상에 근접한 것으로 평가받는다.[18] 서울대학교 화학생물공학부 교수 및 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 단장을 지냈다. 노벨화학상에 근접한 것으로 평가받는다.[19] 2020년 노벨상후보였다.