과학

1. 개요

과학은 자연 현상에 대한 체계적이고 경험적인 연구를 통해 얻은 지식을 의미하며, 어원은 라틴어 'scientia'(지식)이다. 과학은 자연과학, 사회과학, 형식과학으로 분류되며, 응용과학은 과학적 지식을 실용적인 목적에 활용한다. 과학적 방법은 관찰, 가설 설정, 실험, 이론 형성 등을 포함하며, 객관성과 재현성을 통해 지식의 신뢰성을 확보한다. 현대 사회에서 과학은 중요한 역할을 하며, 학술지, 학회, 과학자 네트워크를 통해 연구 결과가 공유되고 검증된다. 과학은 사회적, 문화적, 정치적 영향을 받으며, 유사과학, 과학적 부정행위, 과학의 정치화와 같은 비판적 시각도 존재한다. 한국 사회에서 과학은 경제 발전과 사회 문제 해결의 핵심 동력으로 인식되어 국가적 지원을 받으며 발전해 왔다.

2. 어원

science^영어라는 단어는 '지식'을 뜻하는 라틴어 scientia에서 유래했으며, '안다'(I know)는 뜻의 접두사 scio-에서 나왔다. 이는 '분별하다' 혹은 '구분하다'라는 뜻의 인도-유럽어 어근에서 나왔으며, '잘라낸다'는 뜻의 산스크리트어 chyati, '찢다'(to split)라는 뜻의 그리스어 schizein, 같은 뜻의 라틴어 scindere와 관계되어 있다. 중세부터 계몽주의 시대까지, science나 scientia는 모든 종류의 체계적이거나 정확하게 기록된 지식을 가리켰으며, 따라서 그 무렵에 과학이란 철학이라는 단어의 넓은 의미로부터 구별되지 않았다. 프랑스어, 스페인어, 포르투갈어 및 이탈리아어 등의 몇몇 언어에서는 현재까지도 이 구별이 명확히 이루어지지 않고 있다.

일본어의 “과학(科学)”이라는 단어는 근대 일본에서 만들어진 일본식 한자어이며, 에도 말기부터 메이지 시대에 걸쳐 사용되었던 “일과의 학(一科の学)(일과학)”, “일과 실용의 학(一科実用の学)” 등의 표현에서 유래한다. 1875년(메이지 8년)의 『문부성잡지(文部省雑誌)』 제8호에 게재된 “미국교육신문초역활교수론(米国教育新聞抄訳活教授論)”과 『도쿄영어학교교칙(東京英語学校教則)』에서 science^영어의 번역어로 사용되기 시작했다. 그 후, 문부성의 출판물이나 전문서적 등에서 자주 사용되게 되었고, 메이지 말기에 이르러 광범위한 지적 탐구와 학문 체계 일반을 가리키는 현대적인 의미가 보급되었다. “과학”이라는 단어는 19세기 말기부터 20세기 초기에 중국에 전해져 중국어에서도 사용되게 되었다.

1834년 윌리엄 휴얼은 메리 소머빌의 책 물리 과학의 상관관계에 관하여의 서평에서 "과학자"(scientist)라는 용어를 도입했는데, "어떤 기발한 신사"(아마도 자신일 가능성이 높음)에게서 착안했다고 밝혔다.

3. 역사

과학적 사고는 선사 시대부터 점진적으로 발전해 왔으며, 다양한 형태로 전 세계 여러 곳에서 나타났다. 초기 발전에 대해서는 거의 자세한 내용이 밝혀지지 않았다.

직접적인 증거는 고대 이집트와 메소포타미아 등 초기 문명에서 문자 체계가 발명되고 기원전 3000년에서 기원전 1200년 사이에 과학사상 최초의 문서 기록이 작성됨으로써 명확해진다. 기원전 3천년기부터 고대 이집트인은 십진법 수 체계를 발전시켰고,, 기하학을 이용하여 실용적인 문제를 해결했으며, 역법을 발명했다. 고대 메소포타미아인은 다양한 천연 화학 물질의 특성에 대한 지식을 도자기나 파이앙스 , 유리, 비누, 금속, 회반죽 및 방수재 제조 등에 활용했다.

고전 고대에 현대 과학자에 해당하는 사람들은 존재하지 않았다. 그 대신, 주로 상류 계급에 속하는 남성 지식인들이 여가에 자연에 관한 다양한 조사를 하고 있었다. 밀레토스 학파의 초기 그리스 철학자들은 초자연적 개념에 의존하지 않고 자연 현상을 설명하려고 시도한 최초의 사람들이었다. 피타고라스 학파는 복잡한 수리철학을 발전시켰고, 수학의 발전에 크게 기여했다. 레우키포스와 그의 제자 데모크리토스는 원자론을 주창했다. 그리스의 의사 히포크라테스는 체계적인 의학의 전통을 확립했고, 나중에 “의학의 아버지”로 알려지게 되었다. 기원전 4세기, 아리스토텔레스는 목적론적 철학의 체계적인 이론을 대성했다. 기원전 3세기, 그리스의 천문학자 사모스의 아리스타르코스는 태양을 중심으로 모든 행성이 공전한다는 지동설을 최초로 주창했다.

서로마 제국의 멸망으로 인해 5세기 서유럽에서는 지적 퇴보가 발생하여 고대 그리스의 지식이 손상되었다. 동로마 제국은 침략자들의 공격에 저항하여 학문을 보존하고 발전시킬 수 있었다. 압바스 칼리파 왕조에서는 이러한 아랍어 번역을 바탕으로 아랍 과학자들이 연구를 더욱 발전시켰다. 이븐 알하이삼은 광학 연구에 인위적으로 관리된 실험을 도입했다.. 아비센나가 저술한 『의학전범』은 의학계에서 가장 중요한 출판물 중 하나로 여겨지며 18세기에 이르기까지 사용되었다. 11세기에는 유럽의 대부분이 기독교화되었고, 1088년에는 유럽 최초의 대학인 볼로냐 대학교가 탄생했다. 13세기에는 볼로냐의 의학 교수와 학생들이 인체 해부를 시작했고, 세계 최초의 해부학 교과서가 몬디노 데 루치의 인체 해부를 바탕으로 작성되었다.

르네상스 초기에는 광학 분야의 발전이 중요한 역할을 했다. 로저 베이컨, 비텔로, 존 펙함/John Peckham^영어 등이 스콜라학적 존재론을 완성했다. 16세기에 니콜라우스 코페르니쿠스는 지동설을 제창하여, 행성은 지구가 아니라 태양을 중심으로 공전한다고 주장했다. 요하네스 케플러는 케플러 법칙을 발견하고, 코페르니쿠스가 제창한 지동설 모델을 개량한 것으로 가장 잘 알려져 있다. 갈릴레오 갈릴레이는 천문학, 물리학, 공학 등의 분야에서 중요한 업적을 남겼지만, 지동설을 지지한 것 때문에 로마 교황 우르바노 8세로부터 박해를 받았다. 프랜시스 베이컨과 르네 데카르트는 새로운 형태의 과학을 지지하는 철학적 논의를 발표했다. 베이컨은 실험의 중요성을 호소하고, 과학은 자연법칙을 연구하고 인류 전체의 진보를 추구해야 한다고 주장했다. 데카르트는 개인의 사고를 중시하고, 자연의 연구에는 기하학이 아니라 수학을 사용해야 한다고 주장했다.

계몽 시대 초기에 아이작 뉴턴이 저술한 『자연철학의 수학적 원리』는 고전역학의 기초를 세우고 후세의 물리학자들에게 큰 영향을 주었다. 고트프리트 빌헬름 라이프니츠는 물리학에 도입했다. 계몽시대의 과학은 학회나 학술단체(아카데미)가 주도했고, 이것들이 대학을 대신하여 과학적인 연구 개발의 중심이 되어 과학의 전문화를 뒷받침했다.
18세기에는 의학과 물리학에서 큰 발전이 있었다. 화학이 하나의 학문 분야로 성숙했고,, 자기와 전기에 대한 새로운 이해가 얻어졌으며,, 카를 폰 린네는 분류학을 창시했다. 1776년에 애덤 스미스가 저술한 『국부론』은 근대 경제학의 첫 번째 저술로 여겨지는 경우가 많다.

19세기에는 현대 과학을 특징짓는 많은 요소들이 형성되었다. 1858년에는 찰스 다윈과 알프레드 러셀 월리스가 각각 자연선택에 의한 진화론을 제창하여 다양한 식물과 동물의 기원과 진화를 설명했다. 1865년에는 그레고어 멘델이 논문 『식물 잡종에 관한 실험/Experiments on Plant Hybridization^영어』을 발표하여 현대 유전학의 기초가 되었다. 존 돌턴은 데모크리토스의 원자론을 바탕으로 현대적인 원자론을 제창했다. 외르스테드, 앙페르, 패러데이, 맥스웰, 헤비사이드, 헤르츠 등의 공헌으로 전자기학이 확립되었다. X선의 발견은 1896년 앙리 베크렐과 마리 퀴리에 의한 방사능의 발견으로 이어졌고, 퀴리 부인은 노벨상을 처음으로 두 번 수상한 인물이 되었다. 1897년에는 최초의 소립자인 전자가 발견되었다.

20세기 전반에는 항생물질과 인공비료의 발명으로 세계적으로 인류의 삶의 질이 향상되었다. 오존층 파괴와 해양 산성화, 부영양화, 그리고 기후변화(지구온난화) 등의 유해한 환경 문제가 대중의 주목을 받으면서 환경학의 발전이 촉진되었다. 20세기 초, 현대 종합설/Modern synthesis (20th century)^영어에 의해 다윈의 진화론과 고전 유전학이 통합되면서 진화론은 통일 이론이 되었다. 아인슈타인의 상대성이론과 양자역학의 발전은 고전역학을 보완하여 극단적인 스케일에서 길이, 시간, 중력의 물리를 설명할 수 있게 했다.

2003년에는 인간 게놈 프로젝트가 완료되어 인간 게놈의 모든 유전자가 확인 및 매핑되었다. 2006년에는 최초의 인간 iPS 세포가 생성되었다. 2013년에는 힉스 입자가 관측되어 소립자 물리학의 표준 모형에서 예측된 마지막 입자가 발견되었다. 2015년에는 중력파가 최초로 관측되었다. 2019년에는 국제 공동 연구 계획인 사건지평선망원경이 블랙홀의 강착 원반을 직접 촬영하는 데 성공했다.

3.1. 한국 과학사

한국의 과학사는 삼국시대부터 조선시대까지 전통 과학 기술의 발전과 근대 이후 서양 과학의 수용 및 발전 과정으로 구분된다. 삼국시대에는 천문학, 농업, 의학, 금속 기술 등이 발전하였으며, 고구려의 천상열차분야지도(천문도), 백제의 금동대향로, 신라의 첨성대 등이 대표적인 유물이다. 고려시대에는 금속활자 발명, 화약 무기 개발, 천문 관측 기구 제작 등 독자적인 과학 기술 발전이 이루어졌다. 조선시대에는 세종대왕의 과학 기술 장려 정책으로 천문학, 지리학, 의학, 농업 등 다양한 분야에서 괄목할 만한 발전이 이루어졌다. 측우기, 앙부일구, 자격루 등 독창적인 과학 기구가 제작되었고, 향약집성방, 동의보감 등 의학 서적이 편찬되었다.

조선 후기에는 실학 사상의 영향으로 서양 과학 기술이 유입되기 시작했으며, 홍대용, 정약용 등 실학자들은 서양 과학 지식을 수용하고 연구했다. 개항 이후 서양 과학 기술이 본격적으로 도입되면서 근대 과학 교육 기관이 설립되고 과학 기술 연구가 시작되었다. 일제 강점기에는 일본의 식민지 정책으로 과학 기술 발전이 억압되었으나, 일부 과학자들은 어려운 환경 속에서도 연구 활동을 이어갔다.

해방 이후 대한민국 정부는 과학 기술 발전을 국가 주요 정책으로 추진하여, 과학 기술 연구 기관 설립, 과학 기술 인력 양성, 연구 개발 투자 확대 등을 통해 과학 기술 발전을 이끌었다. 1960년대 이후 경제 발전과 함께 과학 기술 투자가 확대되면서 한국은 정보 통신 기술, 반도체, 자동차, 조선 등 첨단 산업 분야에서 세계적인 경쟁력을 확보하게 되었다. 현재 한국은 과학 기술 혁신을 통해 지속적인 경제 성장과 사회 문제 해결을 추구하고 있으며, 4차 산업혁명 시대를 선도할 핵심 기술 개발에 주력하고 있다.

4. 과학적 방법

과학적 방법이란 연역과 귀납의 논리학을 바탕으로 관찰, 이론, 실험, 재현을 통해 자연과학의 방법론을 통칭하는 말이다. 체계적이고 객관적인 방법으로 검증 가능한 질문을 연구해야하며, 연구 문제는 기존의 이론이나 결과들과 관련지어 기술되어야 하고 모든 변인과 절차들은 조작적으로 정의되어야 한다.

과학 연구는 자연계 현상을 재현 가능한 방법으로 객관적으로 설명하려는 과학적 방법을 사용하여 수행된다. 과학자들은 객관적 현실, 자연법칙, 그리고 체계적인 관찰과 실험을 통해 이러한 법칙을 발견할 수 있다는 가정을 전제로 한다. 가설, 이론, 법칙의 형성에는 수학이 필수적이며, 데이터 요약 및 분석을 위해 통계학도 사용된다.

과학적 방법에서 가설은 검약의 원칙이 적용되어야 한다. 이러한 잠정적인 설명은 반증 가능한 예측을 하는 데 사용되며, 일반적으로 실험을 통해 검증되기 전에 제시된다. 과학에서 실험이 특히 중요한 것은 상관의 오류를 피하기 위해 인과 관계를 증명하기 위해서이다.

가설이 잘못되었다는 것이 밝혀지면 수정되거나 폐기된다. 가설이 검증에 견딘다면, 의 틀에 채택될 가능성이 있다. 과학 이론은 특정 자연 현상의 행동을 묘사하는 타당하게 추론된 자기 모순 없는 모델이나 틀이다. 또한, 관찰 결과를 논리적, 물리적 또는 수학적 표현으로 기술 및 묘사하는 모델이 생성될 수 있으며, 거기에서 실험을 통해 검증 가능한 가설이 새롭게 생성될 수도 있다.

가설을 검증하는 실험을 수행할 때, 과학자가 특정 결과를 선호할 가능성이 있다(과학에서의 부정행위). 이러한 편향은 투명성 확보, 신중한 실험 계획, 그리고 실험 결과와 결론에 대한 철저한 심사 등을 통해 제거된다. 또한 실험 결과가 공표된 후, 독립적인 연구자가 그 연구의 수행 방법을 재확인하고 유사한 실험을 수행하여 결과의 신뢰성을 판단하고 재검증하는 것이 관례이다. 전반적으로 과학적 방법은 주관적 편향과 확증 편향의 영향을 최소화하면서 고도로 창의적인 문제 해결을 가능하게 한다. 합의 형성과 결과의 재현을 가능하게 하는 속성인 은 모든 과학적 지식 창출의 기초가 된다.

5. 과학 철학

과학철학은 과학적 탐구의 본질, 방법론, 인식론, 형이상학적 문제 등을 연구하는 분야이다. 과학철학은 인식론적 경향과 존재론적 경향의 두 가지 갈래로 나눌 수 있다.

과학철학에는 다양한 사고 학파가 존재한다. 가장 대중적인 입장은 경험주의(empiricism)로, 지식은 관찰을 포함하는 과정에 의해 생성된다고 주장한다. 과학 이론은 관찰을 일반화한다. 경험주의는 일반적으로 귀납주의(inductivism)를 포함하는데, 이는 제한된 양의 경험적 증거로부터 일반적인 이론을 어떻게 만들 수 있는지 설명하는 입장이다. 경험주의에는 여러 가지 변형이 존재하며, 그중에서도 베이지안주의(Bayesianism)와 가설연역적 방법(hypothetico-deductive method)이 주류를 이룬다.

경험주의는 지식은 관찰이 아니라 인간 지성에 의해 창조된다는 데카르트(Descartes)의 입장인 합리주의(rationalism)와 대조된다. 비판적 합리주의(Critical rationalism)는 오스트리아-영국 철학자 칼 포퍼(Karl Popper)에 의해 처음으로 정의된 20세기 과학에 대한 대조적인 접근 방식이다. 포퍼는 경험주의가 이론과 관찰 사이의 연관성을 설명하는 방식을 거부했다. 그는 이론은 관찰에 의해 생성되는 것이 아니라 관찰은 이론의 관점에서 이루어진다고 주장했다. 이론 A가 관찰에 의해 영향을 받을 수 있는 유일한 방법은 이론 A가 관찰과 충돌한 이후지만 이론 B는 관찰에서 살아남는 것이다. 포퍼는 과학 이론의 랜드마크로서 검증 가능성을 반증 가능성(falsifiability)으로 대체하고, 경험적 방법으로 귀납을 반증(반증)으로 대체할 것을 제안했다. 포퍼는 실제로 과학에만 국한되지 않는 보편적인 방법은 단 하나뿐이라고 주장했다. 즉, 과학, 수학, 철학, 예술을 포함하여 인간 정신의 모든 산물을 포괄하는 비판, 시행착오(trial and error)의 부정적인 방법이 바로 그것이다.

또 다른 접근법인 도구주의(instrumentalism)는 현상을 설명하고 예측하는 도구로서 이론의 유용성을 강조한다. 과학 이론을 블랙박스로 보고 입력(초기 조건)과 출력(예측)만이 관련이 있다고 본다. 결과, 이론적 실체, 논리적 구조는 무시해야 할 것들이라고 주장한다. 도구주의에 가까운 구성적 경험주의(constructive empiricism)에 따르면 과학 이론의 성공에 대한 주요 기준은 관찰 가능한 실체에 대해 말하는 것이 사실인지 여부이다.

토마스 쿤(Thomas Kuhn)은 관찰과 평가의 과정이 패러다임, 즉 프레임에서 이루어진 관찰과 일치하는 논리적으로 일관된 세계의 "초상화" 내에서 발생한다고 주장했다. 그는 정상과학을 패러다임 내에서 일어나는 관찰과 "퍼즐 해결"의 과정으로 규정한 반면, 혁명적 과학은 패러다임 전환(paradigm shift)에서 하나의 패러다임이 다른 패러다임을 압도할 때 발생한다. 각 패러다임에는 고유한 질문, 목표 및 해석이 있다. 패러다임 사이의 선택에는 세상에 대한 둘 이상의 "초상화"를 설정하고 어떤 유사성이 가장 유망한지 결정하는 것이 포함된다. 패러다임 전환은 기존 패러다임에서 상당한 수의 관측 이상 현상이 발생하고 새로운 패러다임이 이를 이해할 때 발생한다. 즉, 새로운 패러다임의 선택은 기존 패러다임의 배경에 대해 관찰이 이루어지더라도 관찰을 기반으로 한다. 쿤에게 패러다임의 수용 또는 거부는 논리적 과정인 동시에 사회적 과정이다. 그러나 쿤의 입장은 상대주의(relativism)적 입장이 아니다.

마지막으로, "창조과학"과 같은 논란이 많은 운동에 대한 과학적 회의주의(scientific scepticism) 논쟁에서 자주 인용되는 또 다른 접근법은 방법론적 자연주의(methodological naturalism)이다. 자연주의자들은 자연과 초자연 사이에 차이가 있어야 하며 과학은 자연적인 설명으로 제한되어야 한다고 주장한다. 방법론적 자연주의는 과학이 경험적(empirical) 연구와 독립적인 검증에 대한 엄격한 준수를 요구한다고 주장한다.

6. 과학의 분류

과학은 크게 자연과학, 사회과학, 형식과학으로 분류된다.

* 자연과학은 인간에 의해 나타나지 않은 모든 자연 현상을 다루는 학문이다. 물리학, 화학, 생물학, 지구과학, 천문학 등이 이에 속한다. 현대 자연과학은 고대 그리스에서 시작된 자연철학을 계승한 것으로, 갈릴레오, 데카르트, 베이컨, 뉴턴은 보다 수학적이고 실험적인 접근 방식을 체계적으로 사용하는 것의 장점에 대해 논했다. 그러나 철학적 고찰, 추측 및 전제 설정 등도 여전히 자연과학에 필수적이다.

* 사회과학은 인간 행동과 사회의 기능을 연구하는 학문이다. 인류학, 경제학, 역사학, 인문지리학, 정치학, 심리학, 사회학 등 많은 분야를 포함한다. 사회과학에는 여러 경쟁적인 이론적 관점이 있으며, 그 대부분은 사회학에서 기능주의, 갈등이론, 상호작용론 등과 같은 경쟁적인 연구 계획을 통해 전개되고 있다.
* 형식과학은 형식 체계를 이용하여 지식을 창출하는 연구 분야이다. 형식 체계란 일련의 규칙에 따라 공리에서 정리를 추론하는 데 사용되는 추상적 구조이다. 수학, 시스템 이론, 이론 컴퓨터 과학 등이 여기에 포함된다. 형식 과학은 연역적 추론에만 의존하며, 추상적 개념을 검증하기 위해 경험적 증거를 필요로 하지 않는다는 점에서 경험 과학과 다르다.

응용과학은 실용적인 목적을 달성하기 위해 과학적 방법과 과학적 지식을 이용하는 분야로, 공학과 의학 등이 대표적인 예이다. 기초과학과 대비되는 경우가 많다.

7. 과학과 사회

현대 사회에서 과학은 중요한 위치를 차지하고 있다. 한 국가의 발전을 좌지우지할 정도로 여러 가지 분야 중 비중이 있는 역할을 맡고 있다. 대중들이 과학에 보내는 신뢰는 대단하다. 이런 이미지를 보고 유사과학 같은 것이 생기기도 한다.

과학 연구는 다양한 문헌에 발표된다. 과학 학술지는 대학 및 기타 다양한 연구 기관에서 수행된 연구 결과를 전달하고 기록하며, 과학의 기록 보관소 역할을 한다. 최초의 과학 학술지인 주르날 데 사반/Journal des sçavans^프랑스어에 이어 Philosophical Transactions가 1665년에 발행을 시작했다. 그 이후로 활동 중인 정기 간행물의 총 수는 꾸준히 증가했다. 1981년, 발행 중인 과학 및 기술 학술지 수에 대한 한 추정치는 11,500개였다.

대부분의 과학 학술지는 단일 과학 분야를 다루고 그 분야 내의 연구를 발표한다. 연구는 일반적으로 과학 논문 형태로 표현된다. 과학은 현대 사회에서 매우 광범위하게 확산되어 과학자들의 업적, 뉴스 및 야망을 더 넓은 대중에게 전달하는 것이 필요하다고 여겨진다.
과학계는 과학 연구를 수행하는 상호 작용하는 과학자들의 네트워크이다. 과학계는 과학 분야에서 일하는 더 작은 그룹들로 구성된다. 동료 평가(peer review), 학술지 및 학회 내 논의 및 토론을 통해 과학자들은 연구 방법론의 질과 결과 해석 시 객관성을 유지한다.

과학자는 관심 있는 분야의 지식 발전을 위해 과학 연구를 수행하는 사람이다. 현대에는 많은 전문 과학자가 학계에서 교육을 받고, 교육을 마치면 박사 학위(예: 철학 박사, PhD)와 같은 학위를 취득한다. 많은 과학자는 경제 부문의 다양한 분야, 예를 들어 학계, 산업계, 정부, 비영리 단체에서 경력을 쌓는다.

과학자들은 현실에 대한 강한 호기심과 건강, 국가, 환경 또는 산업에 도움이 되도록 과학적 지식을 적용하려는 열망을 보인다. 다른 동기로는 동료의 인정과 명성이 있다. 현대에는 많은 과학자가 과학 분야에서 고급 학위를 받고 학계, 산업계, 정부, 비영리 환경과 같은 경제의 다양한 부문에서 경력을 쌓는다.

과학은 역사적으로 남성이 지배하는 분야였으며, 주목할 만한 예외도 있었다. 여성 과학자들은 남성 중심 사회의 다른 영역과 마찬가지로 과학 분야에서 상당한 차별을 받았다. 예를 들어, 여성은 종종 일자리 기회를 놓치거나 자신의 업적에 대한 공로를 인정받지 못했다. 여성 과학자들의 업적은 가정 영역 내에서 노동자로서의 전통적인 역할에 대한 저항으로 설명되어 왔다.

과학적 사고와 실험의 소통 및 증진을 위한 학회는 르네상스 시대 이후로 존재해 왔다. 많은 과학자들은 자신들의 과학 분야, 직업 또는 관련 분야들을 증진하는 학회에 속해 있다. 회원 자격은 모든 사람에게 개방되거나, 과학적 자격을 갖추어야 하거나, 선출에 의해 부여될 수 있다. 대부분의 과학 학회는 비영리 단체이며, 많은 학회들이 직능 단체이기도 하다. 이들의 활동은 일반적으로 새로운 연구 결과의 발표와 논의를 위한 정기적인 학술 회의 개최 또는 해당 분야의 학술지 발행 또는 후원을 포함한다. 일부 학회는 전문 기관으로서 공공의 이익 또는 회원들의 집단적 이익을 위해 회원들의 활동을 규제하기도 한다.

19세기에 시작된 과학의 전문화는 이탈리아의 아카데미아 데이 린체이]]/[[Accademia dei Lincei^{이탈리아어}(1603년), 영국의 왕립 학회(1660년), 프랑스의 프랑스 과학 아카데미(1666년), 미국의 미국 국립 과학 아카데미(1863년), 독일의 카이저 빌헬름 학회(1911년), 그리고 중국의 중국과학원(1949년)과 같은 국가적인 저명한 과학 아카데미의 설립에 의해 부분적으로 가능해졌다. 국제과학이사회와 같은 국제 과학 기구는 과학 발전을 위한 국제 협력에 전념하고 있다.

과학 연구는 종종 경쟁적인 과정을 통해 자금을 지원받는데, 잠재적인 연구 프로젝트들이 평가되고 가장 유망한 프로젝트만이 자금을 지원받는다. 정부, 기업 또는 재단이 운영하는 이러한 과정은 부족한 자금을 할당한다. 대부분의 선진국에서 총 연구 자금은 GDP의 1.5%~3% 수준이다. OECD에서는 과학 및 기술 분야의 연구 개발의 약 3분의 2가 산업계에서 이루어지며, 대학과 정부가 각각 20%와 10%를 담당한다. 특정 분야의 정부 자금 지원 비율은 더 높으며, 사회과학과 인문학 연구에서는 정부가 주도적인 역할을 한다. 개발도상국에서는 정부가 기초 과학 연구 자금의 대부분을 지원한다.

많은 정부는 미국 국립과학재단, 아르헨티나 국립과학기술연구위원회, 호주 연방과학산업연구기구, 프랑스 국립과학연구센터, 독일 막스플랑크협회, 스페인 스페인 국립연구위원회 와 같이 과학 연구를 지원하기 위한 전담 기관을 두고 있다. 상업적 연구 개발에서는 연구 지향적인 기업을 제외한 대부분의 기업이 호기심에 의한 연구보다 단기적인 상업화 가능성에 더 중점을 둔다.

과학 기술 정책은 연구 자금을 포함하여 과학 활동에 영향을 미치는 정책과 관련이 있으며, 종종 상업적 제품 개발, 무기 개발, 의료, 환경 모니터링 등 다른 국가 정책 목표를 추구한다. 과학 기술 정책은 때때로 과학적 지식과 합의를 공공 정책 개발에 적용하는 행위를 의미하기도 한다. 공공 정책이 시민의 복지에 관심을 가지는 것과 일치하여, 과학 기술 정책의 목표는 과학과 기술이 대중에게 어떻게 가장 잘 기여할 수 있는지 고려하는 것이다. 공공 정책은 연구에 자금을 지원하는 조직에 세금 혜택을 제공함으로써 산업 연구를 위한 자본 설비 및 지적 기반 시설의 자금 조달에 직접적인 영향을 미칠 수 있다.

일반 대중을 위한 과학 교육은 학교 교육 과정에 포함되어 있으며, 온라인 교육 콘텐츠(예: 유튜브 및 칸 아카데미), 박물관, 과학 잡지 및 블로그를 통해 보완됩니다. 미국과학진흥협회와 같은 주요 과학자 단체들은 과학을 철학과 역사와 함께 자유교양 교육의 전통의 일부로 간주합니다. 과학적 소양은 주로 과학적 방법, 측정의 단위와 방법, 경험주의, 기본적인 통계 이해(상관관계, 질적 대 양적 관찰, 집계 통계), 그리고 물리학, 화학, 생물학, 생태학, 지질학 및 컴퓨팅과 같은 핵심 과학 분야에 대한 기본적인 이해에 관심을 둡니다. 학생이 더 높은 단계의 정규 교육으로 진학함에 따라 교육 과정은 더욱 심화됩니다. 교육 과정에 일반적으로 포함되는 전통적인 과목은 자연 과학과 형식 과학이지만, 최근에는 사회 과학과 응용 과학도 포함됩니다.

대중 매체는 과학계 전체에서의 신뢰성 측면에서 경쟁적인 과학적 주장을 정확하게 묘사하는 것을 막을 수 있는 압력에 직면합니다. 과학 논쟁에서 서로 다른 측면에 얼마나 많은 비중을 줄 것인지 결정하는 데는 해당 문제에 대한 상당한 전문 지식이 필요할 수 있습니다. 과학적 지식을 실제로 갖춘 언론인은 거의 없으며, 특정 과학적 문제에 대해 잘 아는 전문 기자조차도 갑자기 다루도록 요청받는 다른 과학적 문제에 대해서는 무지할 수 있습니다.

뉴 사이언티스트, Science & Vie, 사이언티픽 아메리칸과 같은 과학 잡지는 훨씬 더 넓은 독자층의 요구를 충족하고 주목할 만한 발견과 특정 연구 분야의 발전을 포함하여 인기 있는 연구 분야에 대한 비기술적인 요약을 제공합니다. 공상 과학 장르, 주로 추측 소설은 과학의 아이디어와 방법을 일반 대중에게 전달할 수 있습니다.

7.1. 과학에 대한 비판적 시각

현대 사회에서 과학은 중요한 위치를 차지하며, 한 국가의 발전을 좌지우지할 정도로 여러 분야에서 비중 있는 역할을 맡고 있다. 대중들은 과학에 대해 상당한 신뢰를 보내고 있으며, 이러한 이미지를 이용해 유사과학이 생겨나기도 한다.

과학은 객관적이고 보편적인 지식을 추구하지만, 사회적, 문화적, 정치적 영향을 받을 수 있다. 과학 연구 결과는 때때로 잘못 해석되거나 오용될 수 있으며, 과학적 불확실성은 사회적 논쟁의 대상이 되기도 한다.

재현성 위기는 일부 사회과학과 생명과학에 영향을 미치는 진행 중인 방법론적 위기이다. 후속 조사에서 많은 과학 연구 결과가 재현 불가능한 것으로 판명되었다. 이 위기는 오랜 뿌리를 가지고 있으며, 2010년대 초 문제에 대한 인식이 높아짐에 따라 만들어졌다. 재현성 위기는 모든 과학 연구의 질을 향상시키고 낭비를 줄이는 것을 목표로 하는 메타과학에서 중요한 연구 영역을 나타낸다.

과학으로 가장하여 정당성을 주장하는 연구 또는 추측 영역은 때때로 유사과학, 변방 과학, 또는 쓰레기 과학으로 불린다. 물리학자 리처드 파인만은 연구자들이 과학을 하고 있다고 믿고, 언뜻 보기에는 과학처럼 보이지만 결과를 엄격하게 평가할 수 있는 정직함이 부족한 경우를 "카고 컬트 과학"이라는 용어를 만들었다. 과장 광고부터 사기까지 다양한 유형의 상업 광고가 이러한 범주에 속할 수 있다. 과학은 유효한 주장과 무효한 주장을 구분하는 "가장 중요한 도구"로 묘사되어 왔다.

과학 논쟁의 모든 측면에서 정치적 또는 이념적 편향이 존재할 수도 있다. 때때로 연구는 잘못된 의도는 아니지만 잘못되거나, 구식이거나, 불완전하거나, 과학적 개념을 지나치게 단순화한 설명인 "나쁜 과학"으로 특징지어질 수 있다. "과학적 부정행위"라는 용어는 연구자들이 의도적으로 발표된 데이터를 잘못 제시하거나 발견에 대한 공로를 잘못된 사람에게 의도적으로 부여한 경우와 같은 상황을 가리킨다.

과학적 방법론은 과학계에서 광범위하게 받아들여지지만, 사회의 일부는 특정 과학적 입장을 거부하거나 과학에 대해 회의적인 태도를 보인다. 예를 들어, 2021년 8월 미국인의 39%가 코로나19가 미국에 대한 중대한 건강 위협이 아니라고 생각하는 일반적인 인식이나, 2019년 말과 2020년 초 미국인의 40%가 기후변화(지구온난화)가 미국에 대한 중대한 위협이 아니라고 믿는 것 등이 있다.

과학에 대한 태도는 종종 정치적 의견과 목표에 의해 결정된다. 정부, 기업 및 옹호 단체는 과학 연구자들에게 영향을 미치기 위해 법적 및 경제적 압력을 행사하는 것으로 알려져 있다. 과학의 정치화의 측면으로 작용할 수 있는 많은 요인들이 있는데, 예를 들어 반지성주의, 종교적 신념에 대한 인식된 위협, 그리고 사업 이익에 대한 두려움 등이 있다. 과학의 정치화는 일반적으로 과학 정보가 과학적 증거와 관련된 불확실성을 강조하는 방식으로 제시될 때 이루어진다. 대화를 바꾸고, 사실을 인정하지 않고, 과학적 합의에 대한 의구심을 이용하는 등의 전술은 과학적 증거에 의해 훼손된 견해에 대한 관심을 더 얻기 위해 사용되어 왔다. 과학의 정치화를 포함하는 문제의 예로는 지구 온난화 논쟁, 농약의 건강 영향, 그리고 담배의 건강 영향이 있다.

7.2. 한국 사회와 과학

한국 사회에서 과학은 경제 발전과 사회 문제 해결의 핵심 동력으로 인식되어 왔다. 한국 정부는 과학 기술 발전을 국가 주요 정책으로 추진해 왔으며, 연구 개발 투자를 확대하고 과학 기술 인력을 양성해 왔다. 한국은 정보 통신 기술, 반도체, 디스플레이, 자동차, 조선 등 첨단 산업 분야에서 세계적인 경쟁력을 확보하고 있다. 한국 과학 기술계는 과학 기술 혁신을 통해 지속적인 경제 성장과 사회 문제 해결을 추구하며, 4차 산업 혁명 시대를 선도할 핵심 기술 개발에 주력하고 있다. 한국 사회는 과학 기술 발전에 대한 기대와 함께 과학 기술의 윤리적, 사회적 문제에 대한 관심도 높아지고 있으며, 과학 기술과 사회의 조화로운 발전을 위한 노력이 필요하다.