새로운 시대를 맞은 한일 학술교류

新原 晧一  Nagoya University of Technology

1. 들어가며
경제 분야에서 글로벌화가 진행되는 가운데, 미국, 유럽, 아시아 3국의 관계를 주시하면서 과학기술 분야에서도 ‘경쟁과 협조’, ‘지원과 공동창조’와 같은 국제적인 활동이 강하게 요구되고 있다. 이러한 가운데 일본으로서는 아시아와의 파트너십이 지금까지 이상으로 중요해졌다. 세라믹스 분야에서 과학기술의 한일교류는 10년 전과 비교하여 훨씬 진전되었으나 이것은 대부분 선인들의 오랜 세월의 쉼 없는 노력의 결과라는 것은 말할 나위 없다.
필자가 한국을 처음으로 방문한 것은 1990년 4월에 한국세라믹스학회 연회에 초빙되었을 때였다. 그것을 기회로 하여 현재까지 한국의 25개 이상의 대학과 국립연구기관을 방문하며 세미나, 강의, 공동연구 및 대학원 학생들의 교류 등을 통해서 귀중한 경험을 가질 수 있었다. 당일 귀가를 포함해서 연간 20회 이상이나 방한한 적도 있다. 이러한 경험을 통해서 본고에서는 한일교류의 시작, 한국에서의 세라믹스 연구, 공동연구, 앞으로의 한일국제교류에 거는 기대, 두 나라에서 중국을 포함한 한중일 3국의 국제교류에 대한 기대 등에 관해서 필자의 생각을 소개하고자 한다.
2. 한일국제교류의 시작
한국의 연구자와 알게 된 것은 필자가 미국 버지니아 공과대학에 객원교수로 체재하던 1979~1981년 무렵으로, 미국 세라믹스학회의 연회와 국제회의 시에 미국에서 유학을 하던 한국인 연구자나 학생과 만나게 되었고, 그것을 계기로 하여 교류를 시작했다. 그 후, 많은 한국의 세라믹스 연구자와 일본에서 개최된 국제회의 등에서 재회하였고, 특히 필자가 1986년에 발표한 나노 콤포지트에 관하여 교류가 시작되었는데, 그렇지만 방한할 기회는 좀처럼 없었다. 최초의 방한은 필자가 大阪大學 산업과학연구소에 부임했던 1989년에 한양대학교 세라믹스공학과의 K. Auh교수의 방문을 받고, 공통의 흥미에 관하여 밤을 세우며 의견을 교환하였고, 그것이 계기가 되어 앞서 기술한 것처럼 1990년 4월에 한국세라믹학회 연회에 초대되었을 때이다. 이 시기는 한국에서는 세라믹스 붐이 가속되던 때였다. 이때의 방한 중에 K. Auh교수와 가장 가깝고 모든 면에서 비슷한 환경을 가진 두 나라가 과거의 문제로 교류가 어려운 상황이 될 수밖에 없는 요인을 솔직하게 이야기하며 이 문제에 대한 해결을 학생들의 교류를 통해서 추진하기로 합의했다. 그 합의 내용은 다음과 같다. ①첫 해(1991년)에 필자가 3박 4일 일정으로 대학원생과 함께 한국을 방문하여 학생 세미나를 개최함과 동시에 학생들에게 한국을 현 상황을 인식시키고, 또 한국의 문화를 배울 기회를 주어 대학원을 졸업하고 사회인이 되어서도 계승할 수 있는 우정을 구축시킨다. ②다음 해에는 한국 측이 학생들을 대동하고 일본을 방문, 한국의 대학원생들에게 같은 기회를 준다. ③이러한 교류를 적어도 6년 이상 반복하고 그동안에 연구자끼리가 적극적으로 교류할 수 있는 분위기를 만들어 실질적인 공동연구를 시작할 수 있게 한다. 이 합의에 따라 매년 한국과 일본이 교대로 10~15명 이상의 대학원생들이 서로의 나라를 방문해 왔다. 이 학생을 대상으로 한 한일교류는 7년간 지속되었고, 그동안에 필자는 한국의 25개 이상의 대학과 국립연구기관을 방문하였고, 또 K. Auh교수는 일본의 16개 이상의 대학과 연구기관을 방문하여 서로 많은 친구를 만들 수 있었다. 이런 성과를 발판으로 1998년부터 나노세라믹스포럼(NFC)과 인터매터리얼(IMA)회의를 한국과 일본에서 교대로 개최하게 되었다. 또 K. Auh교수 연구팀과 필자의 연구팀이 나노세라믹스 및 나노콤포짓에 관하여 공동연구를 시작하였다.
이런 활동이 인정을 받아 1999년부터 일본학술진흥회와 한국과학기술진흥기구(KOSEF)의 지원을 받아 필자와 K. Auh교수를 코디네이터로 하는 10년 시간의 거점대학방식에 의한 한일국제공동연프로젝트(CUP)를 발족시킬 수 있었다. 이하에서는 최초로 이 대형의 장기간에 걸친 한일국제공동연구에 관해서 그 목적, 조직, 성과 등에 대해서 소개하고, 그 다음에는 앞으로의 한일교류에 거는 기대에 대해 개인적인 의견을 기술하겠다.
3. 한일국제공동연구
가. 배경과 목적
1998~1999년 일본은 장기불황에서, 한국은 국가적인 재정 파탄에서의 탈피를 지향하던 시기였다. 또 한일 양국 모두 환경이나 에너지 문제에 관하여 공통의 과제를 안고 있었다. 이러한 배경을 고려하여, 이 거점대학방식에 의한 한일공동연구프로젝트(CU
P)에서는 이하의 목적을 설정했다. (1)환경, 에너지 문제 등에 관하여 중요한 역할을 할 세라믹스 재료에 관하여 선진적인 구조·기능을 가진 재료를 개발할 공동연구의 실시 (2)상호방문, 성과발표회, 세마니, 국제회의 개최 등을 통한 정보교환 (3)국제적으로 활약할 수 있는 인재의 육성 (4)상호이해의 촉진 (5)유럽과 미국을 타깃으로 한 연구자 네트워크의 구축 (6)성과의 스피디한 기술이전(벤처기업의 창립)이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 일본 측 코디네이터인 필자는 한국 측 코디네이터인 한양 대학의 K. Auh교수와 기탄없는 의견을 교환하여 “사이좋은 클럽이 아니라 서로 경쟁하여 서로를 높이는 결실을 맺는 공동연구를 하자”는데 합의했다.
나. 공동연구의 테마
본 프로젝트의 목적을 달성하기 위해서 大阪대학이 세계적으로 가장 먼저 약 20년 전에 세계에 발신한 세라믹스계 나노콤포짓 재료를 대상 재료로 하여 공동연구 과제를 ‘환경저부하형 다기능 세라믹스의 새로운 프로싱 및 나노구조와 기능의 평가’로 하고, 서브 연구테마로서 ‘환경저부하형 다기능 나노콤포짓 세라믹스 주조재료의 개발연구’, ‘환경저부하형 다기능 나노 및 나노콤포짓 전자 세라믹스의 개발연구’, ‘환경저부하형 기능조화 미크로/나노 복합재료의 저가 제조 프로세스의 개발연구’, ‘세라믹스계 재료의 기계적 특성평가와 기능향상기구에 관한 연구’, ‘환경저부하형 나노세라믹스 및 프로세싱의 시뮬레이션’을 설정했다. 각각의 서브 테마에 대해서는 한국과 일본에서 각각 1명의 서브 리더를 지명하여 그들의 리더십 아래에서 한국과 일본의 160명에 달하는 연구자가 결실이 있는 성과를 얻을 수 있도록 공동연구를 실시하도록 했다. 또한 이 5개 서브테마는 3년째 되는 해에 재검토를 한 현재의 테마라는 것을 덧붙여 말하고 싶다.
다. 교류의 실적과 성과
매년 일본 측에서 약 80명(22개의 연구기관), 또 한국에서 약 80명(21개의 연구기관)의 연구자가 5개의 연구 그룹에 소속해서 공동연구를 정열적으로 진행했다(표 1). 2003년도에는 한국 측에서 110명의 연구자와 학생이 총 680일 동안 일본을 방문했다. 한편, 일본 측에서는 58명의 연구자가 220일 동안 한국에 가서 각종 정보의 교환, 세미나, 공동연구에 참가했다(표 2).
문화와 사고방식이 기본적으로 다른 많은 연구자가 특정한 연구과제에 대하여 장기간에 걸쳐 국제공동연구를 효율적으로 진행하기 위해서는 특히 역사적으로 많은 문제가 남아있는 한국과 일본의 경우는 서로의 이해와 대화가 필요불가결하다. 또 한 곳에 모여서 토론함으로써 어떤 공동연구체제가 가장 유효한가를 알 수도 있다. 이를 위해서 매년 양국의 연구자들 대다수가 상대국을 방문하여 정보교환과 토론을 거듭함과 동시에 일본에서는 매년 11월이나 1월에 ‘New Nanostructured and Nanocomposi
te Ceramics with Multiple Functionality’라는 제목의 국제 심포지엄을, 한국에서는 매년 6월에 ‘NCF & IMA’라는 제목의 국제 심포지엄을 개최하여 커다란 성과를 올려 왔다. 또 2004년 11월에는 일본 세라믹스 협회와 공동개최로 23개국에서 400명 이상이 참가하여 230건의 논문(그중 CUP 관계는 60건)이 발표된 EnCera2004를 개최할 수 있었다. 그림 1과 그림 2는 2002년 11월에 大阪에서 개최된 심포지엄의 주요 참가자가 모인 사진과 2003년에 한국의 서울에 있는 한양대학에서 개최된 제7회 NCF와 IMA 뱅킷 풍경이다. 또 매년 양국에서 개최하는 심포지엄과 함께 환경문제를 주요 대상으로 한 국제회의 ‘The International Symposium on Eco-Materials Processing & Design’도 매년 한국과 일본에서 교대로 개최해 왔다. 2005년도는 중국의 四川대학에서 개최할 예정이다.
라. 공동연구의 성과와 사회공헌
본 프로젝트에 관련되어 일본에서 매년 약 150건 이상, 한국에서 매년 약 110건 이상의 학술논문이 발표되었고, 그 중에서 매년 약 30건은 한일 연구자의 공저논문이므로 실질적인 공동연구가 진행되고 있는 모습을 볼 수 있다. 다음은 여러 분야에 걸친 우수한 연구 성과 가운데 실용화와 연결된 성과의 일부를 소개하겠다.
(1)우수한 광촉매 기능을 갖는 나노 산화티탄을 싼값에 합성하는 프로세스가 개발되어 벤처기업((주)나노)이 창립되었다. 이러한 나노분말은 이제는 대형 허니컴으로 성형되어 전력회사의 배기가스 분해 피스터로 널리 응용 전개되고 있다.
(2)나노콤포짓 컨셉을 전개하여 고강도·고인성·고내식성·고열충격파괴저항·저마찰계수·고열전도성과 함께 금속과 같은 기계가공성을 갖는, 고차원적으로 복수의 우수한 기능이 공생하는 다기능 조화형 Si3N4/BN, SiC/BN, AIN/BN, Al2O3/BN 등의 개발에 성공했다.
(3)강도·인성이 금속계 초경(超硬)재료에 필적하는 ZrO2(CeO2)/Al2O3나노콤포짓의 개발에 성공하여 종래 제품의 10배 이상의 절삭력과 수명을 가진 이발기계 날의 개발에 성공했다. 이 재료의 생체적합성에 관해서는 한일 모두 몰두하여 이 재료가 인공뼈·치아로서 유망하다는 것을 발견, 실용화에 성공했다.
(4)나노레벨(약 2~3nm)이 산화규소와 질화티탄이 분산된 다이아몬드상 카본기(基) 나노콤포짓(DLC-TiN)의 개발에 성공했다. 이 재료는 그림 3에 제시한 나노구조를 가지며, 종래의 DLC에 비해 한 단계 우수한 역학적·화학적 기능을 가졌다는 것을 알아냈다.
(5)인간의 손가락 끝과 같은 기능을 가진 세라믹스/고분자계 나노콤포짓 감촉 센서를 개발, 소니의 AIBO로봇의 촉감센서로 실용화에 성공하였고, 또 벤처기업 ((주)NEXTWIN)이 설립되었다.
(6)독특한 화학적 프로세스로 알콜 등의 용매 속에 단분산(單分散)한 직경 3~5nm의 Ag, Pt, Pd, Ni, Cu 등의 나노입자를 대량으로 합성하는 프로세스를 개발함과 동시에 이 프로세스를 발전시켜서 여러 가지 냄새성분까지 부가한 다기능 나노금속입자 담지 고분자를 합성하는데 성공했다. 이러한 신소재는 한양대학 발 벤처기업(Nano Bio Co., Ltd)에서 발매하고 있다. 또한 이 새 소재는 얼마 후 삼성의 제품에도 응용 전개될 예정이다.
(7)계면활성제 및 초음파 화학을 이용한 특수 프로세스로 몇 나노미터의 귀금속 나노입자를 안전하게 환경을 더럽히는 일 없이 실온에서 제작하는 간편한 프로세스를 개발, 이 신소재를 전개하기 위한 벤처기업이 설립되었다.
(8)통상 다공질 세라믹스의 제조과정, 그 기공에 바나듐 나노입자를 담지하는 프로세스를 확립하여 환경정화용 플랜트에 도입하는데 성공했다.
(9)Al2O3와 ZrO2를 중심으로 한 나노콤포짓의 생체적합성을 평가하여 이 재료가 각종 인공뼈로서 가장 적합한 재료라는 것을 국제회의에서의 토론을 통해서 세계적으로 인지시키는데 성공했다.
(10)본 프로젝트와 관련하여 한국에서는 5개 사, 일본에서는 2개 사의 벤처가 설립되었다. 또 새롭게 개발한 5종류의 다기능조화재료의 산업계 기술이전에도 성공했다.
마. 젊은 연구자의 교류와 성장
젊은 연구자(대학원 과정 학생 포함)의 교류, 육성에 관한 성과는 이하에 정리하였으며, 본 프로젝트는 양국의 젊은 연구자 육성에도 크게 공헌했다고 생각한다.
(1)세미나와 공동연구에 관계된 상호반문에 의한 국제 감각의 육성. (2)문화와 의식이 다른 사람들과의 긴밀한 공동연구로 넓은 세계관의 구축. (3)영어를 공통어로 하는데 따른 학생을 포함한 젊은 연구자의 영어실력의 향상. (4)세계 최첨단 연구에 참가한다는데 따른 연구의욕의 향상. (5)한국의 학생이 국비유학생으로 채용되는 기회의 증대. (6)일본에서 학위를 취득한 한국학생이 이 프로젝트에서의 연구 성과를 인정받아 한국의 연구기관에 연구원으로 채용됨. (7)한국에서 활발한 대학 벤처 기업(起業)에 관한 생생한 정보를 직접 듣는 기회를 가짐. (8)국제적인 공동연구의 기획입안에 도움이 되는 중요한 정보의 획득 등이다.
4. 앞으로의 한일교류에 거는 기대
필자가 처음으로 한국을 방문한 1990년 무렵은 세라믹스에 관한 연구는 연구내용 면에서나 실험장치 등이나 일본 쪽이 한국을 크게 리드하고 있다는 느낌이 들었다. 그러나 이 차이는 매년 줄어들었고, 특히 한국이 재정파경을 경험한 1998년을 경계로 하여 반대로 그 차이는 가속도적으로 줄어들기 시작했다. 이러한 한국의 세라믹스 분야의 급속한 진전은 국가적 위기를 경험함으로써 정재계뿐 아니라, 한국인 전체의 의식개혁이 혁신적으로 일어났고, 특히 국가적인 연구교육환경의 개선과 함께 신세대 연구자들이 대거 참여했다는데 기인하고 있다고 느낀다. 특히 젊은 연구자들의 참여로 미국이나 일본에서 교육을 받은 젊은 연구자의 활약의 장이 넓어져 낡은 체질에 얽매이지 않고 자유로운 발상에 기초한 연구가 가능해졌다는 것도 커다란 요인이라고 생각된다.
이와 같은 변혁은 중국에서는 더욱 현저한데, 예를 들면 2005년 10월 23~26일에 成都에서 개최된 ‘The 4th China International Conference on High Perfrmance Ceramic(CICC-4)’에서는 800편 이상 논문이 발표되어 중국 연구자들의 불타는 듯한 열의를 느낄 수 있었다. 이렇게 일본의 가장 가까운 나라인 한국과 중국의 세라믹스에 관한 연구개발은 가속도적으로 진보하고 있고, 그 특징은 성과의 기술이전 속도가 일본에 비해 훨씬 빠르며 게다가 큰 성과를 얻고 있다는 것이다. 일본에서는 대학이나 연구기관에서 개발된 기술 시즈의 사회이전에 긴 시간이 걸린다는 것을 생각하면 배울 점이 많다고 생각된다. 한국과 중국에 있어 대학의 시즈가 빠르게 사회로 환원되는 이유는 한국의 경우는 1998년의 국가적인 재정위기가, 중국의 경우는 1980년대 후반부터 시작된 대학의 조직개혁(법인화)과 연구자의 대폭적인 신세대화에 있다고 생각한다. 연구자의 신세대화는 한국에서도 진행되고 있고 그에 따른 연구개발과 연구 성과의 사회 환원(대학발 벤처 설립 포함)이 급속히 이루어지고 있다. 이러한 한국과 중국의 최근의 진보를 생각하면 세라믹스 분야뿐 아니라 다른 분야에서도 앞으로는 한중일의 국제교류가 지금 이상으로 중요해지리라 생각한다. 일본이 미국과 유럽에 대항하여 앞으로도 지속적으로 풍요로운 사회를 유지해 나가기 위해서는 한국 및 중국과 연구자 수준의 강한 네트워크를 구축하고 필요할 경우에는 개발연구의 리스크 공유까지 나아갈 필요가 있다고 생각하며, 또 그 시기가 이미 도래했다고 생각한다.
5. 맺으며
한국과 일본 사이에는 많은 극복해야 할 큰 과제가 남아있다. 그러나 연구자 수준에서는 이 일이 문제가 되는 일은 거의 없으며, 과학기술에 관한 개인 수준 또는 그룹 수준에서는 실로 도움이 되는 교류가 이루어지고 있다. 원컨대 정치적인 문제가 급속하게 해결되길 기대하는 바이다.
한국과 일본의 국제교류를 긴밀하게 이뤄 나가려면, 아시아가 미국과 유럽에 대항하여 살아남기 위해서는, 서로 기탄없는 의견을 교환하고 서로 도움을 주며 함께 앞으로 나아가야 하는데, 그러기 위해서는 일본의 리더십이 불가결하다는 합의에 도달하게 된다. 한국과 일본은 다른 역사와 문화를 가지고 있고, 과거에 국가간에 불행한 문제가 있었으나, 이것을 뛰어넘어서 경쟁과 협조의 정신으로 나아가는 것이 앞으로는 지금까지 이상으로 중요하다고 생각한다. 일본은 한국뿐 아니라 중국과도 여러 가지 문제를 안고 있으나, 필자의 경험으로는 이 문제도 과학기술 면에서 문제가 되는 일은 거의 없다. 한국과 마찬가지로 중국의 과학자도 구미(歐美)에 대항해 나가기 위해서는 아시아에서 일본의 리더십이 필요하다고 기대하고 있다. 이 양국 연구자의 의식을 깊고 정확하게 이해하여 앞으로는 중일(中日)간의 국제적인 학술교류를 강하게 가속할 필요가 있으며, 시기는 이미 무르익었다고 생각한다. 이제는 앞으로 나갈 때이다.                  
(Ceramics Japan)

표 1. 거점대학방식에 의한 한일 국제공동연구 프로젝트 참가 기관

표 2. 공동연구, 세미나 등에 의한 방문 실적
        (인원수/인원수×체재일수)

그림 1. 2003년 한국 한양대학에서 개최된
           NCF&IMF국제 심포지엄의 간담회 전경

그림 2. 2002년 11월 大阪에서 개최된 심포지엄의 주요 참가자 단체사진

그림 3. DLC-TiN 나노콤포짓 전자현미경 사진
           DLC막 속에 2~5nm의 TiN이 균일하게 분산되어 있다.