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세계적 업적에 이름을 남긴 일본 과학자들, 한국 과학계가 배워야 할 점

fastcho 2025. 5. 4. 22:51

세계적 업적에 이름을 남긴 일본 과학자들, 한국 과학계가 배워야 할 점

물리학이나 지구과학 분야에서 자신의 이름을 업적에 남기는 것은 학자로서 최고의 영예 중 하나입니다.

최근 일본 경제신문이 흥미로운 기사를 내놓았습니다.

과거 서양을 따라가기 바쁘던 일본 과학계에서, 불리한 환경에도 불구하고 세계적으로 인정받는 독창적 연구를 이끌어낸 과학자들의 이야기입니다.

특히 주목할 만한 점은 그들의 연구가 수십 년이 지난 지금도 계속해서 재평가되고 있다는 사실입니다.

물리학계의 거인 '쿠보 료고'와 '쿠보 공식'

물리학에는 '통계역학'이라는 분야가 있습니다.

이 분야의 교과서를 펼치면 반드시 등장하는 일본 태생의 수식이 있는데, 바로 도쿄대학 등에서 교수를 지낸 쿠보 료고(久保亮五)가 도출한 '쿠보 공식'입니다.

쿠보는 1957년에 이 공식을 일본물리학회 영문 학술지에 발표했습니다.

당시 세계 물리학계는 원자나 분자의 미시 세계 현상에서 우리가 보는 거시 세계 현상을 통일적으로 설명할 수 있는 이론 확립을 모색하고 있었습니다.

금속을 흐르는 전기나 자기는 원소의 종류나 온도 등에 따라 흐름이 달라지지만, 그 이유를 잘 설명하는 방법이 없었기 때문입니다.

쿠보 공식은 그 첫 걸음을 제시했습니다.

이 논문은 해당 학술지의 1946년부터 2023년까지 게재된 논문 중 가장 많이 인용되었으며, 구글 스칼라에 따르면 인용 횟수는 2025년 4월 기준 12,000건을 넘어섰습니다.

왜 이렇게 많이 인용되었을까요?

쿠보의 마지막 제자였던 타니무라 요시타카 교토대학 교수는 "물리학뿐만 아니라 화학에도 널리 적용할 수 있는 사용하기 쉬운 공식"이라고 설명합니다.

현대 물성 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션이 필수적인데, 그 계산 모델의 원점이 바로 쿠보 공식에 있다는 것이죠.

'콘도 효과'의 발견자, 콘도 준

물리학 분야에서 또 한 명의 거장, 산업기술종합연구소의 명예 펠로였던 콘도 준(近藤淳)도 '콘도 효과'라는 이름으로 세계적으로 알려져 있습니다.

2023년 한국 인천에서 열린 '강상관 전자계 국제회의'에서는 콘도 준에 관한 특별 세션이 마련되었습니다.

산업기술종합연구소에서 그의 가르침을 받은 야나기사와 다카시는 첫 강연자로서 "지금도 콘도의 이름이 붙은 새로운 주제가 계속 등장하고 있다. 상상 이상의 잠재력을 가지고 있었다"며 그의 업적을 설명했습니다.

콘도는 1930년대에 발견된 불가사의한 현상인 '전기저항의 극소 문제'를 해명했습니다.

일반적인 금속은 극저온으로 냉각하면 전기저항도 점차 낮아집니다.

그러나 자성을 가진 금속이 미량 첨가되면 특정 온도를 경계로 전기저항이 상승합니다.

이 원인은 오랫동안 불명이었습니다.

콘도는 금속 원자 주변의 전자 움직임을 나타내는 수식을 단서로 이 수수께끼를 풀어냈습니다.

전자가 가진 자석과 같은 작용인 '스핀'이 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀내고, 1964년에 논문을 발표했습니다.

이것이 콘도 효과의 유래가 되었습니다.

지구물리학의 선구자 마쓰야마 모토노리

이제 지구물리학의 위업을 살펴보겠습니다.

교토제국대학(현 교토대학) 교수였던 마쓰야마 모토노리(松山基範)가 1926년에 발견한 지자기 역전 현상은 2020년 지질 시대의 명칭으로 '치바니안(チバニアン)'이 채택되면서 다시 주목받았습니다.

지구는 북극과 남극을 양극으로 하는 큰 자석에 비유됩니다.

이 방위는 항상 안정적이라고 생각되어 왔지만, 마쓰야마는 효고현 북부의 현무동에서 채취한 암석의 자기 측정을 통해 역전되는 시대가 있었음을 발견했습니다.

최신 학설에 따르면, 약 258만 년 전부터 77만 4천년 전까지의 시대를 '마쓰야마 역자극기'라고 부릅니다.

미국 지질조사소의 앨런 콕스 박사가 1964년에 지자기 변천을 자세히 조사한 결과를 발표했을 때, 그때까지 크게 기여한 연구자 이름에 경의를 표해 명명한 것이 시작이 되었습니다.

77만 4천년 전부터 12만 9천년 전까지의 지질 시대를 가리키는 치바니안은, 표준이 되는 지층이 치바현 이치하라시의 '가즈사층군'에 있습니다.

국제적인 기준에 등록하려면 산출되는 화석이나 꽃가루, 지자기의 역전 등의 증거를 갖추어야 했습니다.

경쟁 상대였던 이탈리아의 두 지층에 비해 가즈사층군은 마쓰야마 역자극기의 흔적을 명확히 확인할 수 있다는 점이 유리하게 작용했습니다.

일본인 과학자들의 다른 세계적 업적들

이 외에도 일본인의 이름을 딴 연구 성과는 여럿 있습니다.

토네이도의 강도를 나타내는 'F스케일'이라는 척도의 명칭은 일본에서 태어나 미국에서 활약한 기상학자, 시카고대학 명예교수인 후지타 테츠야(藤田哲也)에서 유래했습니다.

또한 반도체의 '에사키 다이오드'와 유기합성반응의 '스즈키-미야우라 커플링 반응'은 모두 노벨상 수상 대상이 되었습니다.

한국 과학계가 배워야 할 점

이 기사를 읽으면서 드는 생각은, 일본 과학자들의 끈기와 창의성입니다.

한국과 일본은 비슷한 시기에 서구 과학을 받아들였지만, 일본은 단순히 따라가는 것이 아니라 독창적인 이론과 발견으로 세계 과학계에 족적을 남겼습니다.

우리 한국의 과학자들도 노벨상은 받고 있지만, 아직 '한국인의 이름을 딴 물리 법칙'이나 '한국인의 이름을 딴 화학 반응'은 드문 실정입니다.

어쩌면 우리에게 필요한 것은 더 많은 연구비나 시설이 아니라, 일본 과학자들이 가졌던 그 끈기와 독창성일지도 모릅니다.

트렌드를 쫓는 연구가 아닌, 진정으로 새로운 것을 발견하고 창조하려는 도전 정신말이죠.

그들이 활동하던 20세기 초중반, 일본도 결코 연구 환경이 좋지는 않았습니다.

그럼에도 불구하고 이런 업적을 남긴 것은, 단기적 성과보다 진정한 학문적 호기심과 탐구 정신이 있었기 때문이 아닐까요?

한국 과학계도 이제는 '빨리빨리' 문화에서 벗어나, 진정한 독창성과 깊이를 추구하는 방향으로 나아가야 할 때입니다.

과학 경쟁력은 결국 인내와 창의성, 그리고 오랜 시간 축적된 연구 문화에서 나오니까요.

과학강국이 되려면, 쿠보, 콘도, 마쓰야마와 같은 과학자들의 정신을 본받아야 하지 않을까요?

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