점차 떨어지는 일본 연구역량, 과학‧수학 교육 축소가 원인?

- 일본 중학교 ‘과학‧수학 교육’과 ‘R&D 역량 변화’간 연관성 연구

■ 배경

⊙ 여러 통계 결과를 통해 일본 연구개발 역량이 떨어지고 있다는 사실이 밝혀짐. 점차 낮아지는 자연과학계 논문 발표 수가 대표적 사례. 『과학기술지표 2020』에 따르면 1990년대 일본 자연과학계 논문 발표 수는 미국에 이은 세계 2위를 기록. 그러나 2000년대에는 3위, 2010년대에는 4위로 해마다 순위가 떨어지는 중
⊙ 일본은 과학 수학 교육*에서 그 원인을 찾기 위한 연구 진행
 * 연구 개발자 수 증가폭이 상대적으로 감소, 초중등 교육에서 자연계 기피 현상(물리Ⅱ 내용 선택 1할대로 감소) 등
⊙ 이번 연구는 일본 학습지도요령(우리나라의 교육과정과 유사) 변경*과 연구개발 역량** 간 상관관계를 분석한 것

 * 전체 학습시간의 감소, 학습내용의 삭감, 특히 과학‧수학 등 이공계 과목 수업시간 감소 등   

 ** 기술‧연구직의 특허 생성, 특허 갱신, 논문 발표 등

■ 주요내용

① - 1. (현황1) 특허출원 및 갱신, 특정시점부터 감소
(주요내용) 특허출원, 특허갱신 모두 2016년도에는 43세, 2020년도는 약 47세부터 급격히 증가 → 4년 뒤 조사에도 ‘4년’의 시간 차가 그대로 반영

① - 2. (현황2) 과학‧수학 교육, 수십 년간 꾸준히 축소 

(주요내용) 유토리 교육 세대부터 본격적으로 과학·수학 교육 시간과 교과 내용이 지속적으로 축소

② 과학‧수학 교육 축소하자, 특허출원도 감소

(주요비교 결과 ①) 발표·논문 수와 특허출원 수에서 연령대별로 뚜렷한 변화가 보임. 다만  특허갱신 수는 앞선 2개 지표에 비해 명확히 차이 나지 않음. 이는 경력에 따른 특이사항을  보정*한 데이터 분석 결과임 

 * 연구·개발 업무에 오래 종사한 인력일수록 높은 연구·개발 역량을 보유. 이를 반영해 1명의 총  연구·개발 수를 통산 업무 년수로 나눈 1년당 수치 활용 

(주요비교 결과 ②) 시기별 특허출원과 과학·수학과목 수업시수 추이는 정비례

③ 결론: 과학‧수학 교육 다시 강화한 일본, 경쟁력 향상 기대
- 현재 일본 40대 이하 세대는 유토리 교육 이후 학습지도요령에 따라 중학교 3년간 축소된 과학·수학 과목을 이수함. 이들의 연구개발 성과는 50대 이상 세대보다 전반적으로 적음
- 연구개발자의 역량 및 인적 자본 축적은 여러 요인이 반영되는 사안(초·고등학교 이공계 과목 시간 및 교육과정, 대학의 입학제도 및 과목 이수제도의 변화 등). 이번 연구 결과는 ‘중학교 과학·수학 과목 이수 시간’도 큰 영향을 미치는 요인 중 하나임을 증명
 ※ 앞서 진행된 다른 연구에서는 초등·중학교 이공계 과목의 수업시수가 학생의 흥미·관심에 영향을 미친다는 결과도 있음
- 여러 논의를 통해 일본은 2012년 이후 ‘탈유토리 교육’을 발표하며 절대적인 수업시간 및 과학·수학 수업시간을 늘림. 이를 경험한 학생들은 국제 교육 동향 조사에서 좋은 성과를 기록
   ※ PISA OECD 회원국 중 일본 수학 순위 : (’06) 4~9위 → (’09) 3~6위 → (’12) 2~3위 → (’15) 1위 → (’18) 1~3위
   ※ PISA OECD 회원국 중 일본 과학 순위 : (’06) 2~5위 → (’09) 2~3위 → (’12) 1~3위 → (’15) 1~2위 → (’18) 1~3위
- 일본은 장기적으로 탈유토리 교육 세대의 성장을 기대. 과학·수학 수업의 증가가 과학연구개발 성과 개선으로 이어질 전망
⊙ 국가 연구개발 역량이 경제성장의 근간임을 고려했을 때, 일본의 지난 30여 년간 중학교 교육은 경제성장에 부정적 영향을 끼친 것으로 분석됨. 이에 장기적 관점에서 충분한 효과 검증을 통한 학습지도요령 개선이 필요함

■ 시사점

⊙ 일본은 전통적인 기초과학 분야 연구개발 강국으로 미국, 중국에 이어 엄청난 규모의 R&D 예산을 투입하고 있다. 하지만 현재는 여러 지표에서 중국과 독일 등에 추월당한 상태. 일본은 그 원인을 알아내기 위해 다양한 데이터를 분석·개선하고 있다.
⊙ 특히, 이번 연구에서 주목해야 할 점은 과학기술 분야 연구개발 역량과 밀접한 연관이 있을 것으로 예상되는 고등교육 이후부터의 교육정책을 중점으로 조사한 것이 아닌 중학교 과학·수학교육 정책을 중심으로 분석하고 유의미한 시사점을 얻어냈다는 점이 고무적이다.
⊙ 우리나라 역시 일본만큼 ‘과학기술 연구개발 역량과 경제성장이 밀접’한 국가이다. 이에 정부는 많은 R&D 예산을 투입하는 한편, 과학기술인재 양성·지원을 위한 다양한 정책*을 추진하고 있다.
  * 제4차 과학기술인재 육성·지원 기본계획(’21~’25), 이공계 청년 연구인력 성장지원 방안 등
⊙ 이러한 정책에서는 기본적으로 이공계 대학생·대학원생·연구자들이 학업과 연구에 전념할  수 있도록 적절한 환경을 구축하고 지원하는 것이 매우 중요하다.  
⊙ 상대적으로 강조되지 않았던 ‘과학·수학 교과 관련 초·중등 교육정책이 향후 연구개발 역량에  큰 영향을 미칠 수 있다’는 본 결과를 바탕으로, 우리나라도 초‧중등 단계에서의 과학‧수학  관련 교육정책과 연구개발 역량 향상을 위한 논의‧분석이 진행된다면 연구개발 강국으로  도약하는데 큰 밑 걸음이 될 것이다.

<동향리포트>는 글로벌 과학기술문화, 과학·수학·정보 교육 분야의 정책 의사결정자들을 위한

국가별 정책, 연구조사보고서, 유관기관 동향 등 시의성 있는 유용한 정보를 제공합니다.