■ 제시문

〈자료 1〉

많은 사람들이 환경파괴, 새로운 질병의 지속적인 출현 등 인류가 직면한 다양한 문제들에 대해 우려를 나타내고 있다. 전문가와 과학자들이 다양한 대안들을 제시하고 있지만 현재까지 뚜렷한 해결책은 보이지 않는다.

이러한 상황에서 바이오 산업은 인류가 직면한 문제들을 해결할 수 있는 유력한 대안으로 부상하고 있다. 여러 문제의 해결에 동시에 적용될 수 있는 장점을 지니기 때문이다. 줄기세포 등 바이오 의약은 많은 논란에도 불구하고 현재까지 불치병 환자들에게 유일한 희망이다. 한편 가축의 분뇨나 음식물 쓰레기 등 바이오매스를 활용해 에너지를 생산하는 것은 자원고갈에 대한 대비책일 뿐 아니라 친환경적이기도 하다.

이처럼 바이오 산업은 새로운 성장동력을 찾는 기업에 블루오션의 기회를 제공하고 인류에게는 새로운 미래를 제시하는 희망의 산업이라고 할 수 있다.

바이오산업은 생물학에 기술을 접목한 것으로 생물체의 기능 및 정보를 활용해 인류가 필요로 하는 유용물질과 서비스를 생산하는 산업이다. 농업과 관련된 '그린 바이오', 의약과 관련된 '레드 바이오', 산업과 관련된 '화이트 바이오', 정보기술(IT) 등과 결합해 융합제품을 생산하는 '융합(Fusion) 바이오' 등 4대 축으로 구성된다.

바이오 산업의 특징은 우선 자본집약적 산업이다. 바이오 산업은 유전자 재조합 기술, 세포 융합 기술, 대량배양 기술, 바이오리액터 기술 등 다양한 지식을 배경으로 탄생했다. 또한 대규모 자본이 지속적으로 투입돼 장기간의 연구가 필요한 분야다. 이와 더불어 윤리 및 안전성 문제와 관련해 논쟁의 대상이 되는 산업이다.

국내 바이오 산업은 IT·자동차 등 주력산업에 비해서는 미약한 규모이지만 지속적으로 성장하고 있다. 바이오 산업의 국내 생산액은 지난 2011년 기준 약 6조6000억원으로 2007년 이후 연평균 15.5%씩 성장해 신성장동력으로서의 입지를 강화하고 있다. 이는 동일기간 제조업(12.2%) 및 전자산업(12.7%)의 성장률을 능가하는 수치다.

〈용어설명〉

-바이오매스(Biomass) : 에너지원으로 이용 가능한 생물체량.

-바이오리액터(Bioreactor): 생물의 체내에서 이루어지는 물질의 분해ㆍ합성 등 생화학적 반응을 인공적으로 재현할 수 있게 해 주는 생체 반응기 장치.

- 서울경제, 새로운 블루오션 바이오 산업, 이종배기자 2013

〈자료 2〉

전쟁이 가까워지자 연구소의 과학자들은 프랑스, 영국의 과학자들처럼 과학을 전쟁무기에 사용하는데 관심을 돌렸다. 하버는 화학무기 개발에 전력을 다했다. 전쟁에서 화학물질을 사용하는 것은 새로운 기술은 아니었다. 1차 세계대전 초기에 러시아인들은 염소기체를 독가스로 사용하려 했었지만 실패했었다. 추운 겨울이어서 기체가 가라앉아 눈속에 갇혀있다가 적들이 떠나버린 봄에서야 효력을 나타냈던 것이다. 하버의 임무는 이런 기체들을 효과적으로 퍼뜨리는 방법을 찾는데 있었다. 결국 그는 찾아냈다.(중략)

군사당국은 가스무기에 대한 하버의 공헌을 주의깊이 보지 않았는데, 그것은 그 활동이 비윤리적이라고 생각해서가 아니라 독가스가 효과적으로 작용한다고 믿지 않았기 때문이다. 결국 독가스는 전쟁에서 양쪽 모두에게 심리적으로 강력한 위협은 되었지만 효과는 약한 무기였던 것으로 드러난 것이다. 전쟁이 끝난 후 하버는 독가스 무기를 개발한 활동 때문에 연합국 소속의 여러 나라들로부터 배척당했다. 1919년 그가 노벨상을 수상했을 때, 노벨상을 받기로 한 몇몇 프랑스인들이 하버 때문에 수상을 거부했다. 노벨자신이 다이너마이트의 발명자라는 점을 생각하면 약간 이상한 부분일지도 모른다.

그러나 하버는 조국을 위해 계속 봉사했다. 종전 후 연합국이 독일에게 막대한 보상금을 요구하자 하버는 관심을 금에 돌렸다. 그는 바다에 금화합물이 8백억톤가량 함유되어 있다는 말을 듣고 금황화물의 형태로 침전을 얻어내는 방법을 개발하려 했다. 그러나 바다에 들어있는 금의 양은 천배나 높게 추정된 것이었고 금을 추출한다는 것이 불가능하다는 결론이 내려졌다. 그의 계획은 실패했지만 그는 카이저 빌헬름 연구소의 소장으로 여전히 성공적인 과학자로서의 위치를 아인슈타인이나 닐스 보어 등 당대의 유명한 과학자들과 나란히 차지하고 있었다. - 영재 심화 교수

-학습 자료(중등과학 3학년)

■ 쟁점 논제

1. 논술 논제

인류가 직면하고 있는 다양한 문제를 과학기술적으로 해결하기 위해서는(problem-solving) '문제의식'과 '상상력'이 필요합니다. 〈자료1〉과 〈자료2〉를 토대로 '과학기술(인)과 상상력의 관계'에 대해 자신이 생각하는 바를 서술하시오.

2. 면접 논제

하버와 다르게 패러데이는 전쟁에 사용할 독성 무기 제조를 거부했다고 한다. 두 사람의 경우를 비교하여 과학자의 상상력과의 관계는 어디까지인지 말해 보자.

■ 논제의 포인트 및 평가기준

■ 쟁점 확대하기

1. 과학 기술은 상상력의 소산이다.

상상은 지각보다 중요하다-아이슈타인-훌륭한 과학자/ 비판적 사고와 과학적 상상력

만약 하늘에서 쥬스비가 내린다면

만약 꿈을 찍는 캠코더가 있다면

만약 개가 입에서 불을 품는다면

만약 캥거루를 집에서 키울 수 있다면

만약 사람에게 사슴 같은 뿔이 있다면

만약 입이 배꼽 밑으로 이사간다면

만약 사람의 혀가 두 배로 길어진다면

만약 손가락이 사라진다면

만약 방귀에 색깔이 있다면

만약 아기가 나무에서 열린다면

만약 파이[3.1444…]의 크기가 달라진다면

만약 배낭 로켓을 메고 하늘을 날 수 있다면

만약 세상의 모든 전선이 사라진다면

만약 태양이 두 개라면

만약 세상의 모든 가로등이 사라진다면

캥거루의 새끼가 태어날 때는 2.5㎝이다. 임신 기간은 30~40일, 육아낭 주머니에 1년간 키운다, 점프 15m까지 가능하다. 젖은 나중에 한 개만 사용한다. 캥거루는 주머니가 무거워야 더 잘 뛴다. 탄성 에너지가 있다. 시속 48㎞까지 달린다. 동각은 피부의 일종으로 염소나, 양 등, 사슴 뿔은 매년마다 자란다.

뿔 달린 동물은 초식이다. 3년생 사슴 뿔은 2.5㎏의 무게이고, 혈액의 무게는 1㎏, 머리의 무게는 7㎏이다. - 있다면? 없다면?

{정재승}과 꿈꾸는 과학의 상상력 충전 프로젝트

2. 과학 기술의 발견도 사회적 책임을 지는 관계에서 해야 한다.

계절의 여왕 5월에는 여러 기념일이 있지만, 5월이 '발명의 달'임을 기억하는 사람은 많지 않은 것 같다. 과학자들은 호기심과 필요에 의해 크고 작은 발명과 발견을 이루어냈다. 유용한 발명품을 고안해내고 자연현상을 발견해 낸 과학자에게는 명예가 주어지지만, 그것을 이용하여 인간에게 해를 끼친 결과를 초래한 과학자에게는 책임을 묻는다.

과학자는 연구자로서 연구를 수행하고 그 결과를 발표해야 하는 의무를 다하고, 그 결과가 인류에 미치는 영향에 대해서는 법적, 사회적, 윤리적 책임을 져야한다. 과학자는 보편적 방법을 통해 과학적 법칙과 이론을 구성하는데, 대개 그런 과학자에게는 어떤 책임도 물을 수 없다. 과학지식에 대한 책임은 그것을 잘못 이용한 과학자에 있다. 예를 들어, 과학사회에서는 E=mc2을 발견하여 물질과 에너지의 관계를 밝힌 아인슈타인보다는 그것을 이용하여 원자폭탄을 제조하고 이를 투하하도록 권고한 오펜하이머에게 그 책임을 묻고 있다.

대체로 과학자의 책임은 과학과 기술이 사회에 미치는 영향에서 비롯된다. 하버는 암모니아 합성법을 개발한 공로로 노벨 화학상을 수상하는 영예를 안았다. 그러나 애국심이 깊었던 그는 제 1차 세계대전 당시 조국 독일을 위해 독가스를 개발하여 전투에 투입함으로써 많은 인명을 살상케 한 원인을 제공했다. 이에 따라 연합국의 비난의 표적이 되었고, 전범자 명단에 올라 숨어 다니기도 했다. 이처럼 과학자는 자신의 연구가 사회에 어떤 문제를 일으킬 수 있을 것인지 미리 생각하고 만일 문제가 발생하면 책임질 각오도 해야 한다.

근대 화학의 아버지 라부아지에는 프랑스 혁명 당시 세금 징수관이었다. 자신은 정치에 관여하지 않았으며 징세로부터 얻은 수입은 모두 화학실험에 썼다고 주장했지만, 세금 징수관들이 부패의 온상으로 몰리면서 결국 사형에 처해졌다. 과학자도 사회의 한 구성원이므로 순수하게 연구만 수행했다는 주장으로 사회적 책임이 면제될 수는 없다.

과학자가 하는 일은 자신만을 위한 것이 아니다. 사회적, 국가적 문제가 생길 때마다 과학자는 지도자적 위치에 서게 되며 문제를 주도적으로 해결하거나 문제해결에 대한 조언자의 역할을 하게 된다. 그런 문제는 누구에게나 민감한 것이며 과학자는 그 결과에 대한 책임을 지게 된다. 따라서 미래 사회를 이끌어갈 예비 과학자에게는 이에 대한 인식과 교육이 무엇보다 앞서 이뤄져야 한다.

최경희 이화여대 과학교육과 교수

■ 쟁점 기출문제

1. 논술 : 성균관대 2005년 정시 인문논술고사

[논제] 아래 세 제시문을 읽고, 생명 공학 기술과 관련된 문제라는 관점에서 그 내용을 종합적으로 요약한 후 그에 대한 자신의 견해를 논술하시오.

2. 면접 : 한국외국어대 2007 정시

[논제] 황우석박사에 대한 견해와 젓가락 기술에 대한 생각에 대한 자신의 견해를 말해 보시오.

■ 쟁점 관련 도서

1. 미래의 과학기술 이야기(2012, 김충섭, 자음과 모음)

2. 나노기술, 축복인가 재앙인가(2006, 이수지, 민음IN)

■ 쟁점 관련 영화

1. 타임 코드(2011, 피터 하이엄스)

2. 지·아이·조2(2013, 존 추)

■ 학생 글과 교사 총평

1. 학생 논술문

현대사회에서의 과학기술은 계속 발달하고 있습니다. 그래서 우리 사회는 많은 편리함을 누리며 살고 있습니다. 이러한 상상력은 과학기술이 발전하는 원동력이 되었습니다. 대부분 사람들이 핸드폰이 생길 때만 해도, 인터넷을 사용할 수 있게 될 지는 예상을 하지 못하였습니다. 하지만 '휴대전화기를 이용하면서, 인터넷을 사용한다면' 이라는 상상력이 지금 현재의 스마트폰을 불러왔습니다. 또한 20세기에만 해도 풀러렌, 탄소나노튜브 등이 만들어졌으며, 그래핀을 꿈의 재료라고 하였습니다. 하지만 2010년에 안드레 가임와 같은 사람들이 그래핀을 흑연에 단순히 테이프를 이용하여서 생산하는 방법을 추구하여 노벨상을 받았습니다. 이런 기발한 아이디어를 통해서 그래핀 상용화에 더 가까워지게 되었습니다. 만약 이러한 아이디어들이 없었으면 이렇게 과학기술이 발전하지 않았을 것입니다.

상상력 중에서도 과학적 상상력이 뛰어나야 되는데, 리처드 파인만이 과학적 상상력에 대하여 "우리는 과학을 통해 지금까지 한 번도 본 적이 없는 것을 떠올려야 한다. 지금까지 제안된 다른 아이디어와는 매우 다른 것이어야 하며, 검증 가능할 만큼 구체적이고 정확해야 한다. 그래서 과학적으로 상상한다는 것은 매우 힘든 작업이다." 물론 이 상상력 외에도 많은 노력과 실험과 검증이 필요합니다. 하지만 이와 같이 상상을 지금까지 있지 않은 사례에 대하여 상상을 해야 과학기술이 발전을 하는 것입니다. 외계인을 만날 수 있고 의사소통이 가능해지는 사회가 일어날 수도 있고, 에너지원으로 쓰이는 수소를 우주로부터 추출하는 기술을 개발할 수도 있습니다.

물론 독가스 개발, 원자폭탄의 투하, 원자력 방사능 누출 사고, 환경파괴 등 인류에 치명적인 부작용을 간과해선 안됩니다. 이러한 것들은 잘못 악용하거나 관리를 못해서 생긴 결과 등 사회적 책임의 부재라고 봅니다. 미래의 과학기술을 발달시키려는 상상력이 없으면, 앞으로 발전하려고 하는 목표가 없다고 봐도 무방하기 때문입니다. 과학 기술을 발달하는 데에 있어서 상상력은 불가분의 관계에 있다고 생각합니다.

류권영(전북과학고 2학년)

2. 교사 총평

△독해력

환경파괴, 새로운 질병의 지속적인 출현 등 인류가 직면하고 있는 다양한 문제를 과학기술적으로 해결하기 위해서는(problem-solving) '문제의식'과 '상상력'이 필요하다. 그런데 현재 다양한 대안들을 제시하고 있지만 뚜렷한 해결책을 찾지 못하는 실정이다. 이러한 상황에서 과학적 기술을 통해 해결책을 찾아야 하는데, 바이오 기술 같은 경우 확실한 대안으로 제시되듯이 과학자들의 상상력이 필요함을 서술해야 한다.

△논리력

미래에 어떤 과학 기술이 개발될 수 있는지 알 수 없을 정도로 발전하고 있다. 류권영 학생이 언급한 것처럼 휴대전화기와 인터넷의 융합으로 스마트폰이 나온 것처럼, 〈자료1〉의 의 줄기세포 등 바이오 의약의 개발로 불치병을 수술하고, 〈자료2〉의 하버는 공기 중의 질소를 고정법을 개발하는 등의 상상적 연구를 하여 사회에 지대한 영향을 미쳤음을 논리적으로 제시하고 있다. 물론 과학적 상상력의 결과 초래된 부작용을 간과해서는 안되고, 사회적 책임을 동반한 과학적 상상력의 발현은 추구해야 한다고 주장하고 있다. 다양한 사례를 통한 논거 제시와 류권영 학생의 상상적 사고를 통해 과학자의 상상력이 중요함을 전개하고 있다.

△표현력

논술은 논제를 정확하게 이해하여 분석한 것을 토대로 자신의 견해가 분명히 드러나야 한다. 또한 논제에서 요구한 조건을 충족하면서 개인적 쟁점을 논리적으로 서술하여 표현해야 한다. 권영 학생은 과학적 상상력의 필요성을 객관적으로 제시하면서 주장을 확실히 하고 있다.

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