올해 노벨물리학상을 공동 수상한 일본 나고야대학 아마노 히로시(오른쪽) 교수와 아카사키 이사무 교수가 지난 10일 나고야에서 기자회견을 갖던 중 자신들이 개발한 청색 LED(발광다이오드)를 보여주고 있다. AP 연합뉴스

- 물리 10명·화학 7명·생리의학 2명
- 기초과학 역사 한국보다 70년 앞서고
- 연구비 연 200억 달러로 4배 많아
- 스승 연구 성과물 이어받는 시스템

올해 노벨상 수상자들이 속속 발표됐다. 노벨물리학상은 아카사키 이사무(85), 아마노 히로시(54) 일본 나고야대 교수와 나카무라 슈지(60) 미국 샌타바버라 캘리포니아주립대 교수 등 3명이 공동 수상했다. 이들은 청색 발광다이오드(LED)를 개발해 상용화한 공로를 인정받았다.

청색 LED는 상용화할 정도의 효율성 확보가 난제로 꼽혀왔다. 1986년 스승과 제자 사이인 아카사키, 아마노 교수는 세계 최초로 고효율 갈륨 나이트라이드 크리스털을 만들어냈고 6년 뒤 이를 적용한 청색 LED를 선보였다. 나카무라 교수는 1990년대 중반 기술적 완성도를 높여 실질적으로 청색 LED의 상용화를 가능하게 했다.

■한구과 일본, 노벨과학상 수상 0 : 19

이번 노벨물리학상이 일본인 과학자 3명에게 돌아간 것을 포함해 일본은 지금까지 과학분야에서 총 19명의 수상자를 배출했다. 물리학상 10명, 화학상 7명, 생리의학상 2명 등이다. 첫 일본인 수상은 1949년 유카와 히데키로 기록돼 있다. 올해 물리학상의 일본인 수상은 2008년 고바야시 마고토 에너지가속기연구기구 명예교수 등 3명 이후 6년 만이다. 화학분야의 일본인 첫 수상자는 1981년 후쿠이 겐이치 교토제국대학 교수로, 화학반응 경로에 대한 이론을 확립한 공로를 인정받았다.

이에 비해 우리나라는 아직까지 과학분야 수상자를 배출하지 못하고 있다. 올해 KAIST(한국과학기술원) 유룡 기초과학연구원 단장이 노벨화학상에서 유력한 후보로 떠올랐으나 아쉽게도 수상에는 실패했다.

■일본의 과학 저력 어디서 나올까

전문가들은 일본의 탄탄한 밑바탕과 막대한 연구개발비, 장인정신 등을 꼽는다. 일본은 1868년 메이지유신으로 근대화의 기초를 다졌으며 근대과학의 흐름을 재빨리 받아들여 1960년대 고도성장 이후 연구 인프라 구축에 성공했다. 특히 교수와 부교수, 조교수, 조수 등으로 연구시스템이 체계화돼 있고 스승의 연구 노하우와 성과물을 고스란히 이어받아 관련 연구를 지속할 수 있다. 일본은 이 같은 기초연구 성과를 바탕으로 원천기술과 응용기술까지 두루 갖추고 있는 것이다.

서울대 김수봉 물리학과 교수는 "일본의 기초과학 연구 역사는 우리보다 70년 가량 앞서는 데다 그만큼 투자도 많이 한다"면서 "기초과학은 집중적인 지원도 필요하지만, 성과주의에 매몰되지 않고 지속적으로 지원해 주는 게 더 중요하다"고 말했다.

게다가 일본의 연간 연구개발비는 총 200억 달러 규모로 우리나라의 4배에 달한다. 또 연구거점이 수도권 등에 치중되지 않고 전국에 골고루 분산돼 있는 점도 강점으로 분석된다. 이에 비해 우리나라는 연구비 지원에 있어 정부의 선호도나 유행에 영향을 많이 받아 '한 우물'을 팔 수 없다는 점이 한계로 꼽힌다.

부산대 진성호 화학교육과 교수는 "일본은 모든 연구자들에게 최소한의 연구비가 지원되지만, 우리나라는 예산 지원방향에 맞춰 연구분야를 바꾸는 경우가 많다"면서 "그러다 보니 전반적인 연구수준은 큰 차이가 없으나, 깊이있는 성과물이 나오기는 어렵다"고 지적했다.

◇ 역대 일본 노벨물리학상 수상자(10명) 연도 이름 업적 2014년 아카사키 이사무, 아마노 히로시, 나카무라 슈지 청색 발광다이오드(LED) 개발 2008년  고바야시 마고토, 마스카와 도시히데, 난부 요이치로  자연계에서 대칭성 깨짐의 기원(매커니즘) 발견 2002년  고시바 마사토시  우주 중성미자 연구 1973년  에사키 레오나  반도체에 있어 터널효과 연구 1965년  토모나카 신이치로  양자전기역학 기초연구 1949년  유카와 히데키 양자와 중성자의 중간자 존재 예상

◇ 역대 일본 노벨화학상 수상자(7명) 2010년  네기시 에이이치, 스즈키 아키라 금속 촉매로 복잡한 유기화합물 합성 기술에 대한 연구 2008년  시모무라 오사무  녹색 형광단백질의 발견과 응용 연구 2002년  다나카 고이치  단백질 분자 질량과 3차원 구조 인식방법 개발 2001년  노요리 료지  심장병, 파킨슨병 등 치료제 개발에 공헌 2000년  시라카와 히데키  플라스틱의 전기 전도성 증명, 발명 1981년 후쿠이 겐이치  화학반응의 궤도함수 대칭 해석