일본 과학 올해도 웃었다..노벨과학상만 24명째

리튬 이온 배터리 기술 발전으로 상용화 이끌어

리튬 이온 배터리 발전으로 상용화를 이끈 공로로 2019년 노벨 화학상을 수상한 요시노 아키라 일본 메이조대 교수 겸 아사히가세이 명예 연구원 (71). EPO 제공

올해 노벨 과학상에서도 일본인 수상자가 탄생했다. 벌써 24명째다. 전 세계로 따지면 노벨상 수상자를 다섯 번째로 많이 배출한 국가다(약 3.9%). 

주인공은 존 구디너프 미국 텍사스대 교수, 스탠리 휘팅엄 미국 빙엄턴대 교수와 함께 리튬 이온 배터리의 개발과 발전에 대한 업적을 인정받아 올해 노벨 화학상을 공동 수상한 요시노 아키라 일본 메이조대 교수 겸 아사히가세이 명예연구원이다.  

일본 오사카 출신으로 일본 교토대에서 석사과정을 마친 그는 1972년 아사히화성공업(현 아사히화성주식회사)에서 배터리 기술을 개발하다가 2003년 아사히에서 연구를 이어나갔다. 요시노 교수는 휘팅엄 교수와 구디너프 교수가 개발, 발전시킨 리튬 이온 배터리를 한층 더 발전시켰다. 다른 두 사람이 리튬 이온 배터리의 성능과 안전성을 높였다면, 요시노 교수는 이것을 상용화할 수 있도록 업그레이드시켰다.

그는 배터리의 음극은 구디너프 교수가 한 것처럼 금속 산화물인 코발트 산화물을 사용하고, 양극은 음극처럼 리튬 이온을 넣을 수 있는 탄소재료인 석유코크스를 사용했다. 이렇게 개발한 리튬 이온 배터리는 가볍고 내구성이 뛰어날 뿐 아니라 성능이 떨어지지 않고도 수백 번이나 충전-방전이 가능해졌다. 
 
'노벨상 가뭄'인 아시아에서는 일본만이 꾸준히 배출

한국연구재단 제공

노벨상 수상자의 국적을 분석해보면 지금까지 수상자를 가장 많이 배출한 나라는 미국이다(272명, 44.2%). 그 뒤를 영국(88명, 약 14.3%)과 독일(70명, 약 11.4%), 프랑스(34명, 5.5%)가 뒤따른다. 일본까지 이들 상위 5개국 수상자를 합치면 노벨상 수상자 전체의 약 80%에 이른다. 

미국이나 유럽에 비해 아시아는 '노벨상 가뭄'이다. 이 가운데 일본에서는 유일하게 노벨 과학상 수상자를 꾸준하게 배출하고 있다. 올해 요시노 교수가 노벨 화학상을 공동수상하며 올해까지 일본에서는 1949년 유카와 히데키 당시 일본 교토대 교수가 처음으로 노벨 물리학상을 수상한 이후 노벨 과학상 수상자가 24명(수상 당시 미국국적 2명 포함)이나 탄생했다.

일본에서 노벨 과학상 수상자가 급증한 것은 2000년대 들어서다. 2000년대에만 19명을 배출했다. 한국연구재단 관계자는 "일본은 19세기 후반부터 과학기술 연구 개발에 투자해 왔으며, 이미 제2차 세계대전 때 미국과 대등한 전쟁을 할 만큼 과학기술이 진보했다"고 말했다. 그는 "일본인 노벨 과학상 수상자가 대부분 2000년대에 나온 것으로 보아 20세기에 기초과학에 투자한 노력이 21세기 돼서야 결실을 맺었을 것"이라고 분석했다. 

일본에서는 지금도 일본학술진흥회(JSPS)가 일본 내 신진과학자들이 공동연구를 진행하거나 스타트업을 설립할 수 있도록 다양한 프로그램을 지원하고 있다. 정부의 안정적인 지원 덕분에 기초과학 연구가 세대를 이어 계속 될 수 있는 셈이다. 

아직까지 한국에서는 노벨 과학상 수상자가 탄생하지 않았다. 이에 한국연구재단에서는 한국은 1990년대부터야 정부의 기초과학 연구 지원이 본격화된 만큼 기초 연구가 제대로 이뤄진 지 30년도 채 되지 않았기 때문으로 봤다. 한국인 노벨 과학상 수상자 탄생은 기초과학을 좀 더 탄탄하게 다진 후에야 기대할 수 있을 듯하다. 

[이정아 기자 zzunga@donga.com]