과학자는과학을연구하는사람이다
과학자라고하면흔히떠올리는이미지는하얀가운을입고비커를들고용액을따르거나섞는모습일것이다.그만큼과학자는실험하는사람이라는이미지가강하다.그런데과학자가실험만하는사람일까?실험이과학에서매우중요한자리를차지하기는하지만그것만이전부는아니다.《나는연구하고실험하고개발하는과학자입니다》는과학자가무엇을하는사람인지,나아가과학이란무엇인지이야기하는책이다.
과학자는과학연구를하는사람으로,과학연구는과학적지식을탐구하기위해실험과관찰을통해현상을발견하고원리를밝히는일이다.좁은의미에서과학자는연구를전문으로하되,주로자연과학분야에서연구하는사람을가리킨다.그러나자연과학만이아니라인간에게필요한기술을개발하거나질병의원인을파악하고그치료방법을찾아내는것도과학의분야에속한다.뿐만아니라과학은자연과사회현상을이해하기위한학문을가리키기도하지만,연구대상을이해하고설명하기위한합리적인연구방법자체를뜻하기도한다.연구는현상을설명하는가설을세워그것이옳다는것을입증하는것이므로,과학자가연구대상을다루는것처럼논리적이고합리적이어야누구나그가설과연구를받아들일수있기때문이다.기원전부터인류는자연을관찰하여그원리를밝혀왔고,그지식을축적하여오늘날눈부신과학의발전을이루었다.이런과학의발전은과학자가연구하고실험하고관찰한결과를바탕으로한다.
만렙연구자가알려주는연구자의일
이책은30년넘게과학을연구해온저자가연구란어떻게하는건지알려준다.어떻게연구주제를잡는지,좋은주제는무엇인지,어떻게실험방법을정할지,논문은어떻게써야할지,막막하기만할초보연구자들을위해차근차근설명하고있다.실제연구현장에서어떻게연구하고실험하는지직접자신이한연구를바탕으로구체적으로설명한다.마지막으로학교에서초보연구자들을가르치면서받은질문과대답을정리해연구의실제모습을생생하게보여준다.
이책은모두11장으로구성되어있다.
1장은연구하는사람,과학자에대한이야기로,‘사물’과‘현상’을탐구하는,연구를하는과학자가어떤사람인지소개한다.고대그리스의과학자아르키메데스로시작하여우리나라연구자인최무선과화약개발연구,파스퇴르와백조목플라스크실험,헬리코박터균을발견하는연구를한의사배리마셜등과학자와그들이한연구를살펴보면과학,과학연구,과학자에대해많은것을알수있다.
2장은주장을논증하는것이연구임을설명한다.과학자는어떻게연구하는지살펴보기위해,물리학자파인만과관련된연구수행알고리즘을소개하고,왜과학이그토록신뢰를받고있는지그이유를설명한다.
3장은연구의시작,주제선정을어떻게하는지설명한다.연구의배경과현황파악을위해자료를조사하고,연구문제와질문을명확히하고,가설을수립하는데이르기까지연구에착수하는방법을다룬다.
4장은연구설계로,에디슨처럼무턱대고실험하여시행착오를피하려면이해한원리를바탕으로연구를설계해야한다고주장한다.에디슨이전구를발명하는과정을살펴보면서,연구를잘설계하여시행착오를피하는방법을보여준다.
5장은실제연구에서가장중요한과정인실험을수행하는과정,즉실험선정,실험설계,예측과예비실험,수행및결과분석,결론도출에이르기까지의과정을설명한다.최소의실험으로좋은결과를얻는방법,실험과정에서겪는어려움등연구자에게실제도움이되는,실험을잘하는방법을알려준다.
6장은결과해석과가설검증,표와그래프만들기,연구결과에대한토론과토의,결론과일반화등연구마무리과정을설명한다.
7장에서는연구방법훈련하기를다룬다.연구자의훈련은초급과정(연구스킬습득),중급과정(문제해결훈련),상급과정(주도적연구훈련)으로이루어지는데,이훈련은필수역량인지식습득역량,문제파악역량,문제해결역량,결과해석역량,커뮤니케이션역량,협업역량을갖추도록하기위한것이다.또한각단계의연구자들을위한조언을정리해두었다.
8장은연구수행전략을설명한다.연구전략의구성요소는연구목적,분야,경쟁상대,연구자와연구에필요한자원인인력,인프라,연구비그리고시간이다.자원투입전략,경쟁에서승리할전략,실현(수행)이가능한전략을대학,연구소,기업의연구로나누어정리한다.
9장은과제연구의한예를보여준다.학교수업으로과제연구를하는고등학생초보연구자들의연구를멘토링한사례를바탕으로,주제탐색을위한자료검색,연구설계와실험계획,실험과결과,결론도출과보고서작성등을실제사례를통해구체적으로살펴본다.과제연구수행멘토링에도움이될내용도정리해두었다.
10장은필자인J박사의연구에피소드를다룬다.첫연구인자동차엔진의냉각문제연구,박사과정에서한첨단레이저계측기술연구,선진기술을도입하여수행한폐기물소각로개발연구,배기가스를처리하는촉매소재와원리에관한연구,그리고최근까지진행중인실내오염물질,담배연기를처리하는기술연구까지,실제연구진행과정을생생하게담았다.
11장은연구수행Q&A를담았다.10여년간연구수행전략강의를하면서학생들이했던여러질문과그에대한답변을정리했다.연구를하면서떠올릴수있는질문과그에대한답변을보면서연구와연구방법에대한시각이넓어질것이다.
《나는연구하고실험하고개발하는과학자입니다》는연구를하는일을업으로삼는연구자로서어떻게하면좋은연구를하고좋은연구자가될수있는지배우고고민하는계기가되어줄것이다.
연구자가되는길
이책에서다루는연구와연구자의일은초보연구자를대상으로하는만큼아주전문적이지는않다.그렇지만초보연구자인대학원생들이처음연구를시작하면서고민하고헤맬수있는부분을짚어줄뿐아니라,과학자가하는일,과학연구를하는방법을단계별로쉽게설명하고있어연구자의길로들어설까말까고민하거나이제막연구자의길로들어선초보연구자들에게값진책이될것이다.또한과학자가되길꿈꾸는중고등학생이나그런자녀를둔학부모들이과학자가어떤자질과마음가짐을갖춰야하는지알아보고준비하는데에도도움이될것이다.
과학과과학기술은눈부시게발전했지만,여전히인간의삶에는새로운과학과기술이필요하다.또한문제해결방법으로서과학은여전히유효하다.과학이어떤과정을거쳐기술을개발하거나문제를해결하는지알고싶다면현대시민의교양으로서읽어볼만하다.
