8. 거대과학기술과 사회적 책임

과학기술과 윤리, 사회적 책임

  • 과학기술: 자연에 대한 연구와 응용
  • 윤리: 옳고 그름에 대한 판단, 그에 관한 합리적 규칙

연구자 개인의 윤리

  • 연구윤리(research ethics): 책임 있는 연구를 수행하기 위해 연구자가 지켜야 할 윤리적 원칙 또는 행동 양식의 체계를 다루는 전문직 윤리
  • 공학윤리(engineering ethics): 현대사회에 큰 영향을 끼치고 있는 과학기술 전문가인 엔지니어에게 요구되는 윤리적 판단과 사회적 책임에 관한 논의
  • 정부차원에서 "연구윤리 확보를 위한 지침" 제정(2007)

연구부정행위(research misconduct)

  • 위조: 존재하지 않는 데이터를 허위로 만들기
  • 변조: 연구재료, 장비, 과정 등을 인위적으로 조작하거나 자료를 임의로 변형, 삭제함으로써 논문 내용과 결과를 왜곡
  • 표절: 타인의 아이디어, 연구 내용, 결과를 적절한 인용 없이 사용
  • 중복게재: 자신의 이전 연구 결과와 동일하거나 실질적으로 유사한 논문을 다른 학술지에 게재해 연구성과를 부풀리기
  • 부당한 저자표시: 논문에 기여한 사람 이름을 정당한 이유 없이 빼거나 축소. 예컨대 교수가 제자의 석사학위 논문을 학술지에 투고하면서 자기를 1저자, 석사를 2제자로 올리는 것
  • 기타 각 학문 분야에서 통상적으로 용인되는 범위를 심각하게 일탈한 행위

대형사고와 공학윤리

  • 1986년 챌린저 우주왕복선 폭발 사고
    • 1986년 1월 28일 미국의 챌린저 호 우주왕복선이 발사 73초 후 고체 연료 추진기의 이상으로 인해 폭발
    • 이 사고로 7명의 대원이 모두 사망
    • 사고 책임에 관한 논의가 불거지면서 엔지니어의 윤리적 선택에 관한 유명한 사례로 자리잡음

연구부정행위

과학연구 부정행위에 관한 두 가지 잘못된 주장

  1. 나쁜 과학자 주장
    • 연구 부정행위는 일탈적인 과학자의 비정상적인 행위의 결과
    • 전체적으로 볼 때, 과학자 사회는 성실하고 모범적인 연구를 수행하는 과학자들이 절대 다수이며 아주 극소수의 과학자만이 성격파탄이나 도덕적인 문제, 개인 야망 등의 이유로 부정행위를 저지른다고 봄
    • 즉 부정행위는 통상적인 연구수행과 전혀 상관없는 별개의 일탈행위
    • 왜 잘못인가?
      • 개인의 부정행위는 개인의 문제임과 동시에 사회구조적 문제임을 간과 (가령, 실적 확보를 위한 경쟁적인 문화에서의 윤리 위반 행위)
  2. 과학자 사회의 자기 검증에 대한 맹신 - 동료심사제도(peer review)
    • 설사 ‘나쁜’ 과학자에 의해 연구부정행위가 저질러지더라도 결국에는 과학자 사회의 동료심사제도 등에 의해 적발되기 마련
    • 과학계의 동료심사제도(peer review)는 연구 과정의 윤리 확보를 위해 완벽하게 작동
    • 즉, 동료심사제도를 거쳐 출판이 결정된 유수의 과학잡지에 실린 논문에 대한 신뢰 가능
    • 왜 잘못인가?
      • 동료평가 제도는 기본적으로 과학자 사회의 보편적인 신뢰에 기반
      • 다른 연구자들의 논문을 심사할 여유와 시간이 부족하다면 면밀한 평가가 어려워짐 (가령, 국제저널의 경우 연구 자료를 직접 검토하지 못하고 데이터화된 수치만 가지고 평가)
      • 경쟁적으로 더 많은 논문을 출판해야 하는 상황은 면밀한 평가가 어려운 상황을 악용할 가능성을 높힘 (e.g. 오보카타나 황우석)

정상적 연구와 연구부정행위의 애매한 경계

  • 정상적인 과학연구와 비정상적인 과학연구(부정행위) 사이의 경계는 역사적으로, 사회적으로 변해옴
    • 거의 모든 경우에 부정행위로 평가되는 행위들이 있지만, 일상적인 과학연구행위 가운데 그것이 부정행위인지 아닌지 모호한 경우가 상당수 발견
    • 실제로 어떤 행위가 ‘잘못된 행위’인가에 대해서 끊임없이 연구자가 인식하고, 연구자 집단 속에서 논의되어왔음
  • 멘델(Gregor J. Mendel, 1822-884)의 완두콩 유전 실험
    • 완두콩 유전 실험을 통해 우성의 법칙과 분리의 법칙이라는 유전학 기본 법칙 확립
    • 오늘날 ‘유전자(gene)’이라고 부르는 존재를 처음 알아냄. 20세기 유전학의 창시자라는 명성을 안겨줌
    • 그런데, 멘델의 데이터는 이론과 이상할 정도로 정확한 일치를 보임
    • 1936년 통계학자 로널드 피셔의 검토
      • 통제된 실험이 아님에도 불구하고 실험 데이터의 대부분이 멘델의 예상과 거의 일치 - 잡종 1세대의 교배 시 우성 대 열성 비율이 정확하게 3:1이 나오는 것은 실제로 거의 불가능
      • 이에 피셔는 일부 조수들이 조작한 것이라 예상
      • 하지만 훗날 다른 유전학자들은 멘델이 최고의 사례를 만들어 내기위해 데이터를 선별한 것이라 보기도 함
    • 논란: 멘델은 무의식적으로 데이터를 솎아낸 것일까? 아니면 의도적으로 데이터를 취사선택한 연구 부정행위인가?
  • 다윈(Charles Darwin, 1809-1882)의 『인간과 동물의 감정표현』(1872)
    • 최초로 사진을 과학저술에 본격적으로 사용한 사례
    • 인간이 무엇인가를 떠올리려 하거나 화났을 때 찡그리는 표정이 동물 행동으로부터 기원한 것을 밝히려는 과정에서 사진을 인용
    • 하지만 사진 활용 과정은 단순한 보정을 넘어선 것
    • 다윈은 수정을 보고했지만 실제로 드러난 다윈의 수정 정도는 오늘날의 눈에서는 부정행위로 볼 수도 있는 것
    • 단순한 예시로 볼 것인가? 아니면 사진을 조작한 부정행위로 볼 것인가?
  • 롬보르(Bjørn Lombor, 1965-)의 『회의적 환경주의자』(2001)
    • 롬보르는 덴마크의 정치학자, 사회운동가, 대중저술가로 2001년 회의적 환경주의자를 출간
    • 이 책에서 그는 환경위기가 과장되었고, 환경정책이 비용효율적이지 않다고 주장했으며, 이러한 주장을 지구온난화에 대해서도 반복하여 논란을 일으킴
    • 롬보르는 자신의 주장이 방대한 과학연구에 기반했다고 주장하며 기존 연구의 통계적 문제점을 비판
    • 덴마크 시민들에 의해 덴마크 과학부 정직성위원회에 고발
      • 덴마크 과학부정직성위원회는 『회의적 환경주의자』가 6가지 항목(원자료 조작, 자료선별, 잘못된 통계분석 등)에서 왜곡되었음을 지적
      • 그러나 이 책을 ‘전문적인 학술서적’으로 볼 수 없다는 근거에서 과학부정직성 판정을 내리지 않음
    • 어디까지가 학술서이고, 어디까지 대중서인가?

재현성(reproducibility)

  • 논문으로 출판된 실험의 재현성은 해당 논문의 객관성을 담보하는 중요한 요건

“실험에서 관측된 사상(事像)을 같은 조건하에서 재실험하여 확실하게 할 수 있을 때, 그 실험은 재현성이 있다고 한다.”



“경험 과학으로서의 자연 과학의 보편타당성은 실험으로 관측되는 사상이 매우 객관적이라는 데에 근거하고 있다. 즉, 실험결과는 누구의 의해서나 재확인되는 것이어야한다.”


화학대사전

  • 마크 스펙터(Mark Spertor)의 사례
    • 암을 유발하는 원인으로 SRC 유전자를 지목, 1980년대에 과학계의 주목을 받음
    • 코넬대학의 촉망받는 대학원생으로 각종 실험에 뛰어난 재능을 보임
    • 초반에는 아무도 스펙터의 실험 결과를 재현하려 시도하지 않음 (그의 지도교수의 명성 때문에 스펙터의 실험 결과를 의심하지 않음)
    • 그런데 과학자들은 스펙터가 존재할 때에만 실험이 성공한다는 이상 현상을 발견, 스펙터의 실험에 흥미를 느껴 재현을 시도했지만 오랜 기간 좌절을 느낀 보그트 팀이 자료 조작을 밝힘
    • 동료 심사제도와 재현성의 문제

연구환경의 급변과 연구부정

  • 20세기 후반 이후 전 세계적으로 과학자의 수가 폭발적으로 늘어나고, 과학기술 연구에 막대한 투자가 이루어짐
    1. 학술 연구의 경쟁 강화
    2. 정부, 기업 등 다양한 행위자가 과학 연구에 투자 및 관여
    3. 국내적, 국제적 협동연구의 증가
  • 과학기술에 대한 ‘사회적’ 투자가 증가하면서 그에 따른 사회적 책임 논의가 등장
  • 과학연구에 있어서 부정행위는 특정 개인의 문제만이 아니라 과학자 사회 전체에 내재한 문제를 드러내는 것
    • 동료심사제도만을 맹신하는 것은 부정행위를 방지하는 데 큰 도움이 되지 못함
    • 과학 연구에 대한 윤리에 대한 적극적인 고려와 대처가 필요
    • 현대 사회에서 연구윤리와 관련된 지침이 필요한 이유
  • 실제로 과학연구에 있어서 부정행위를 결정하는 기준은 과학자들의 적극적인 참여, 실천, 교육, 학습과 제도화에 의해 이루어짐
    • 과학 연구에 있어서 윤리적 판단 기준이란 연구자가 적극적으로 학습하며, 또한 토론과 참여를 통해 끊임없이 문제를 발굴하고 구축해나가야 하는 대상임을 의미 


재현성의 위기

  • 논문으로 출판된 실험의 재현성은 해당 논문의 객관성을 담보하는 중요한 요건
  • 그러나, 재현이 불가능한 연구를 모두 부정행위로 취급할 수 있는가?

“실험이 기술적으로 복잡해짐에 따라 그 재현성은 어려워지는 것이 보통이고, 그 확인은 기술적으로 어렵다. 이 경우에 고심하여 근사한 실험 결과를 얻었다해도, 결과는 추가 시험에 따라 재확인되는 것이 바람직하다. 학계에 큰 반향을 준 실험이면서 추가 시험으로 확인 불가능한 역사적으로 유명한 실험도 수없이 많다.”

화학대사전

  • 1969년 조지프 웨버 교수의 중력파 측정 실험의 사례
    • 1970년 서로 다른 10개의 실험실이 웨버의 실험을 재현하려 했으나 실패
    • 그들은 웨버의 실험이 틀린 것이라 결론 내렸지만, 이들이 사용한 방법과 실험 기기는 웨버의 것과 똑같지 않았음
    • 중력파 검파기와 같은 복잡한 실험 기구를 똑같이 만드는 데에는 오랜 시간이 걸리는 매우 어려운 일
    • 시간 및 자원의 문제로 실험의 재현에 모든 힘을 쏟기 힘든 경우가 대다수


재현성의 위기(reproducibility crisis)

  1. 1576명의 과학자 중 70%가 다른 과학자가 실행했었던 실험의 재현에 실패했지만, 이 때문에 해당 과학자에게 연락을 시도해봤다는 연구자는 20%도 되지 않았음
    • 실험 재현 실패의 경우 과학자의 능력에 대한 신뢰도 저하와 민감한 실험에 관한 세부 정보가 누출에 대한 우려 때문
    • 또한 대부분 재현이 되지 않은 합당한 이유가 있을 것이라 여김
  2. 실험실에서 재현성을 높이기 위해서 연구 과정 중 다양한 가이드라인을 구축하지만, 이는 실제 실험 시 제대로 적용되지 않는 경우가 많으며, 제대로된 적용을 위해서는 오랜 기간의 가이드라인 조정을 위한 투자가 필요
    • 실험을 계획과 가설 단계에서 제 3자의 검토를 받는 것이 좋지만, 이를 실행하는 실험실은 매우 소수
  3. 특히 재현성의 위기는 과학계의 논문 출판 관행과 관련되어 있는데, 논문 출판계에서는 이미 출판된 논문에 실린 실험을 재현한 논문의 가치를 높게 치지 않으며, 만약, 재현이 실패할 경우 그 논문이 게재될 가능성이 적음
    • 과학자들은 대체로 출판된 논문이 ‘재현가능한’ 실험을 싣고 있다고 여기는 경우가 많으며, 그간 과학계에서 재현성이 문제로 떠오른 경우는 과학성과에 문제가 생긴 경우였음
    • 황우석 사건의 경우 재현성 문제가 아니라 ‘무분별한 난자 기증’에 대한 윤리지적에서 시작됨
  • 재현성의 위기 문제화의 역사
    • 2011년 심리학 분야에서 실행된 실험에 관한 조작 문제제기에서 심리학 전반에서 활용하는 과학적 방법에 관한 성찰로 이어짐
      • 2011년 네덜란드 교수 스테펠(Deiderik Stapel)의 연구부정 사건
    • 심리학계는 2012년 일상적으로 행해지는 실험 연구에 관한 전반적인 재현성 검토를 실행
      • “재현성 프로젝트(The Reproducibility Project)”를 통해 2008년 부터 출판된 논문 100편을 조사하고 이 논문에서 실제로 39편만이 재현가능함을 밝힘
    • 연구자들이 출판하기 가장 좋은 결과를 선별하며, 연구 설계 검증 과정이 취약하다고 지적
    • 자연과학계의 경우, 생명의학의 ‘전(前)’임상 분야에서 등장(생명과학과 의료)
      • 연구부정행위보다는 전임상 연구들이 임상연구에 적용될 때 정확하게 재현되는 경우가 매우 적음을 지적
      • 기초생명과학 연구가 실제 응용가능한 의료 영역에서 활용될 때 정확하게 재현되어야 하는데, 이것이 실패할 경우 막대한 자원 낭비가 이루어짐을 지적
    • 2012년 암생물학 분야에서 출간된 논문 53편(2001-2011)을 대상으로 재현성을 검토했는데, 이중 겨우 11%만이 재현가능함을 밝힘
  • 재현성의 위기에 대한 대처:
    • 논문에 보고되는 세부 사항을 가이드라인으로 지정하는 실천적 대안이 제시됨
    • e.g. EQUATOR, CONSORT, PRISMA, ARRIVE, SPIRIT 등 

  • 과학연구에 있어서 부정행위를 결정하는 기준은 과학자들의 적극적인 참여, 실천, 교육, 학습과 제도화에 의해 이루어짐
  • 과학 연구에 있어서 윤리적 판단 기준이란 연구자가 적극적으로 학습하며, 또한 토론과 참여를 통해 끊임없이 문제를 발굴하고 구축해나가야 하는 대상임을 의미

조직에 속한 과학기술자와 윤리적 선택

부정행위로 인한 과학기술적 실패의 해결은?

  • 즉 과학자 혹은 공학자 개인의 역할은 어디까지인가?
  • 전통적인 논의: 내부고발자
    • ‘나쁜’ 과학자 혹은 동료 심사제도의 한계에서 비롯된 부정행위를 알아챈 과학기술자 개인이 ‘실존적 결단’을 요구
    • 황우석 사태의 제보자, 닥터 K와 챌린저호 폭발 사고의 영웅 보졸리: 불이익을 받을 수 있음에도 불구하고 윤리적 판단에 따라 행동한 사례
    • 내부고발자의 보호는 윤리적 문제에 있어서 중요한 문제임은 당연. 그러나 과학기술자들이 일상 속에서 이러한 실존적 결단 같은 윤리적 판단을 내릴 가능성은 얼마나 될까?
    • 기술 시스템 이론 — 최종 기술 산물에서 문제가 발생하더라도 이는 개별 엔지니어의 일은 일련의 긴 연쇄적인 작업의 극히 작은 일부가 되기 쉬움. 즉 과학기술자 개인의 실존적 결단에만 의지하여 과학기술과 윤리의 문제를 다루는 것은 한계가 있음

조직 속의 과학기술자의 일상에 주목

  • 챌린저 우주왕복선 폭발사고의 원인 분석 사례 — 비윤리적인 경영진 vs. 용감한 공학자의 대결구도
    • 사고 후 챌린저 호의 발사가 원래 1월 22일이었다가 몇 차례 연기 끝에 1월 28일로 미뤄진 것이 밝혀짐
    • 조사위원회에 의해 사고 원인이 로켓 부스터의 이음새를 막고 있는 두 개의 오링(O-ring) 에 있었음이 밝혀짐
    • 오링은 고체 로켓 부스터에서 이러한 고온의 가스가 분사구 외의 다른 곳에서 새지 않도록 특수 설계된 부품
    • 발사 전날인 27일 로켓 부스터를 만들었던 티오콜 사의 로저 보졸리라는 엔지니어가 기온이 낮을 경우 오링의 연성이 사라져 사고의 위험이 커진 다는 것을 몇 차례 경고했음이 밝혀짐
    • 전날에도 엔지니어들이 추운 날씨를 염두에 두고 발사 지연을 요구했음이 드러남
    • 결국 참사는 나사(NASA)와 티오콜사의 경영진이 엔지니어의 경고를 무시하고 발사를 무리하게 추진하여 생긴 것으로 해석됨
  • 10년 후 사회학자 다이앤 본이 『챌린저 호 발사 결정』에서 사고위원회의 분석을 비판
    • 챌린저 호 사고의 원인은 단순히 악덕한 경영진 대 숭고한 엔지니어의 구도로 이해될 수 없는 것임을 주장
    • 챌린저 호 발사 사건의 진짜 원인은 엔지니어들의 일상과 관련된 나사(NASA)의 조직 문화에서 비롯된 것임을 지적
    • 사고는 개인에 의해 ‘의도적’으로 이루어진 잘못된 행동이 아니라 ‘사회구조적’ 원인에 일어난 실수
  • 본이 지적한 챌린저호 폭발의 원인:
    1. 이탈의 정상화
      • 몇 번의 반복된 실험 성공은 엔지니어들이 오링의 변형으로 생긴 미세한 틈을 “수용가능한 위험(accepteble risk)”으로 받아들이도록 함
      • 실험 중 오링 두 개 중 하나만 벌어지는 현상이 폭발은 없었기 때문에, ‘수용가능한 위험’으로 여겨짐
    2. 생산압박의 문화
      • 엔지니어는 나사라는 조직 속에서 기술적인 문제와 관련된 사람만이 아님. 조직 속의 일원으로서 조직의 생존이나 비용과 효율을 모두 만족하는 선택을 해야 함
      • 많은 엔지니어들이 경영자의 자리에서 알맞은 역할을 함께 수행해야 하는 상황에 맞닥뜨림
      • 1980년대에 나사에 대한 지원이 턱없이 부족한 상황에서 성과를 보여야 한다는 압박이 조직 내에 만연, 기술적인 선택의 문제에도 이러한 조직의 문화가 영향
    3. 구조적 비밀주의
      • 조직 내부의 정보 커뮤니케이션 과정에서 정보가 손실되고, 오링 문제라는 이탈 신호를 정상화하여 그 심각성을 감추는데 기여
      • 발사 결정은 1단계에서 4단계까지 이어지는데, 복잡한 기술적 문제와 엄청난 양의 정보를 처리해야 하는 과정에서 오링과 같은 수용가능한 위험은 중요하지 않은 문제로 간과됨
  • 본의 연구의 함의
    1. 외부 사회에서는 위험하게 여겨질 수 있는 것이 과학기술자 사회 내부에서는 정상적으로 여겨질 수 있음 (이탈의 정상화). 엔지니어들은 불확실성에 대해 익히 알고 있으면서 동시에 이를 확실한 과학적 데이터를 기반으로 파악하려 함
    2. 엔지니어들도 조직 속의 일원으로 관료주의와 당시의 정치적인 상황에 영향을 받음(과학과 사회의 밀접한 관계). 과학자도 마찬가지로 연구자일 뿐 아니라 과학자 사회의 경쟁 속에서 실적을 증명해야 하는 조직 속의 일원
    3. 사고의 예방은 개인의 실존적 결단 이상으로 조직 문화의 개혁까지 고려해야 하는 복잡한 문제

위기윤리와 예방윤리

  • 나쁜 과학자 vs. 내부 고발자 구도처럼, 연구자의 부정행위나 거대 기술의 사고를 특정 개인의 ‘의도적’인 행위로만 치부하고 이를 고발하는 개인의 실존적 결단에만 의존하는 ‘위기의 윤리’는 실제 일상에서 과학기술자가 맞닥뜨리는 윤리적 문제를 간과

  • 위기의 윤리도 중요하지만 과학기술자의 일상을 고려하여 그들이 실제 속해있는 조직과 사회에 주목한 예방의 윤리도 필요