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기초과학

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목차

1. 개요

기초과학은 자연 현상에 대한 기본적인 지식과 이해를 추구하는 학문 분야를 의미한다. 물리학, 화학, 생물학, 지구과학 등이 기초 과학의 주요 분야이며, 응용 과학의 토대가 된다. 기초 과학은 고대부터 존재해왔으나 현대에 이르러 다양한 분야에서 빠르게 발전하고 있다. 기초 과학 연구는 자연 현상에 대한 예측과 이해를 목표로 하며, 응용 과학과의 상호 작용을 통해 기술 개발에도 기여한다. 미국을 비롯한 여러 국가에서 정부 및 민간 자금 지원을 통해 기초 과학 연구가 이루어지고 있으며, 혁신적인 기술 개발에 필수적인 역할을 한다.

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기초과학

2. 역사

기초과학에 대한 고대 시대의 내용은 현재 충분하지 않아, 내용 보강이 필요하다.

기초과학의 근대 시기에 대한 내용은 현재 확장 및 보강이 필요하다.

현대 기초과학은 다양한 분야에서 빠르게 발전하고 있다.

2. 1. 고대

기초과학에 대한 고대 시대의 내용은 현재 충분하지 않아, 내용 보강이 필요하다.

2. 2. 근대

기초과학의 근대 시기에 대한 내용은 현재 확장 및 보강이 필요하다.

2. 3. 현대

현대 기초과학은 다양한 분야에서 빠르게 발전하고 있다.

3. 종류

자연과학에 속하는 기초 학문 분야로는 과학과 기술 발전의 기초가 되는 물리학, 화학, 생물학, 지구과학 등이 있다.[55] 고대에는 이러한 인문·사회학과 자연과학의 구분이 명확하지 않아서 많은 고대 학자들은 이런 여러 분야에 대해 기초 지식들을 두루두루 가지고 있는 경우가 많았으나, 문명 발달과 더불어 점차 각각의 학문 분야의 지식 축적이 많아지면서 자연스럽게 개별 분야들이 분화되어 각각의 이름을 가지게 되었다.[55] 그러나, 여전히 많은 기초 학문 분야는 소위 말하는 응용과학(또는 실용과학) 분야에 비해서 역사가 오래된 것이 많고, 또한 이러한 응용과학의 기초가 되는 학문인 만큼 많은 교육과정에서는 이러한 기초 학문의 교육을 강조하는 경향이 강하다.[55]

3. 1. 물리학

자연과학에 속하는 기초 학문 분야로는 과학과 기술 발전의 기초가 되는 물리학, 화학, 생물학, 지구과학 등이 있다.[55] 고대에는 이러한 인문·사회학과 자연과학의 구분이 명확하지 않아 많은 고대 학자들이 여러 분야에 대해 기초 지식들을 두루두루 가지고 있는 경우가 많았으나, 문명 발달과 더불어 점차 각각의 학문 분야의 지식 축적이 많아지면서 자연스럽게 개별 분야들이 분화되었다.[55]

「기초 과학」은 물리학을 지칭하기도 한다.[55] 과학 철학에서 과학 분야는 종종 기초 물리학이 다른 분야의 근간을 이루며, 이러한 개별 과학은 원리적으로 기초 물리학에서 도출되어 기초 물리학으로 환원될 수 있다고 설명된다.[41][42][43] Unity of science영어 명제에서는 개별 과학은 이상적인 기초 물리학 영역에서 나타난 실재와 법칙을 연구한다.[44] 기초 과학은 사회 과학 및 응용 과학과 비교하여 일반적으로 자연 과학을 지칭하는 데 사용되기도 한다.[45][46][47][48][49][50]

기초 물리학은 만물의 규칙성의 법칙을 탐구하는 반면, 개별 과학은 대개 ''ceteris paribus영어''(다른 조건이 같다면)한 법칙을 포함한다. 이들은 "일반적인 조건"에서는 높은 정밀도로 예측적으로 정확하지만, 예외도 있다.[42] 화학의 법칙은 아마도 기초 물리학으로 환원될 것이다 (양자역학으로, 그리고 다음으로 양자 전기역학으로).[51][52] 따라서 화학은 개별 과학이다.[44]

3. 2. 화학

화학은 자연과학에 속하는 기초 학문 분야 중 하나로, 과학과 기술 발전의 기초가 된다.[55] 고대에는 자연과학과 인문·사회학의 구분이 명확하지 않아 많은 학자들이 여러 분야의 기초 지식을 두루 갖추고 있었으나, 문명이 발달하고 지식 축적이 많아지면서 개별 학문 분야가 분화되었다.[55] 화학은 응용과학에 비해 역사가 오래되었고, 많은 교육과정에서 기초 학문 교육의 중요성을 강조하고 있다.[55]

3. 3. 생물학

자연과학에 속하는 기초 학문 분야로는 과학과 기술 발전의 기초가 되는 물리학, 화학, 생물학, 지구과학 등이 있다.[55] 고대에는 인문·사회학과 자연과학의 구분이 명확하지 않아 많은 고대 학자들이 여러 분야에 대해 기초 지식들을 두루두루 가지고 있는 경우가 많았으나, 문명 발달과 더불어 점차 각각의 학문 분야의 지식 축적이 많아지면서 자연스럽게 개별 분야들이 분화되어 각각의 이름을 가지게 되었다.[55] 그러나, 여전히 많은 기초 학문 분야는 응용과학(실용과학) 분야에 비해서 역사가 오래된 것이 많고, 또한 이러한 응용과학의 기초가 되는 학문인 만큼 많은 교육과정에서는 이러한 기초 학문의 교육을 강조하는 경향이 강하다.[55]

3. 4. 지구과학

지구과학은 자연과학에 속하는 기초 학문 분야 중 하나로, 물리학, 화학, 생물학과 더불어 과학 기술 발전의 기초가 된다.[55] 고대에는 인문·사회학과 자연과학의 구분이 명확하지 않아 많은 학자들이 여러 분야의 기초 지식을 가지고 있었으나, 문명이 발달하고 지식 축적이 많아지면서 개별 학문 분야가 분화되었다.[55] 응용과학에 비해 역사가 오래되었으며, 교육과정에서 기초 학문 교육이 강조되는 경향이 있다.[55]

4. 기초과학과 응용과학

응용 과학은 기술과 기법의 개발에 초점을 맞춥니다. 반대로 기초 과학은 주로 자연 과학뿐만 아니라 응용 과학의 과학적 토대로 사용되는 다른 경험 과학에서도 과학적 지식과 예측을 개발합니다. 기초 과학은 현상을 예측하고 자연을 이해하기 위해 ''정보''를 개발하고 확립하는 반면, 응용 과학은 기술이나 기법을 통해 '개입'을 개발하여 사건이나 결과를 바꾸기 위해 기초 과학의 일부를 사용합니다.[10][11] 응용 과학과 기초 과학은 연구 개발에서 밀접하게 상호 작용할 수 있습니다.[12][13] 기초 연구와 응용 연구 사이의 상호 작용은 국립 과학 재단에서 연구했습니다.

기초 과학 연구의 연구자는 미지의 것에 대한 강한 호기심에 의해 동기 부여를 받습니다. 그의 탐구가 새로운 지식을 산출할 때, 그는 산 정상이나 지도에 없는 지역을 흐르는 강의 상류에 처음 도달하는 사람들의 만족감을 경험합니다. 진실의 발견과 자연의 이해가 그의 목표입니다. 동료들 사이에서 그의 전문적인 지위는 그의 작업의 독창성과 건전성에 달려 있습니다. 과학에서의 창의성은 시인이나 화가의 창의성과 같습니다.[14]
이 연구에서는 구강 피임약 및 비디오테이프 레코더와 같은 주요 혁신의 개발과 기초 과학 연구 노력 간의 관계를 추적했습니다. 이 연구는 기초 연구가 모든 혁신 개발에 핵심적인 역할을 했다는 것을 발견했습니다. 주어진 혁신 생산에 도움이 된 기초 과학 연구의 수는 혁신 자체보다 20~30년 전에 정점에 달했습니다. 대부분의 혁신이 응용 과학의 형태를 취하고 대부분의 혁신이 민간 부문에서 발생하지만, 기초 연구는 거의 모든 응용 과학과 관련 혁신의 필수적인 전구체입니다. 대략 76%의 기초 연구는 대학에서 수행됩니다.[15]

기초 과학과 의학 및 기술과 같은 분야를 구별할 수 있습니다.[10][11][16][17][18] 이들은 ''STM''(과학, 기술 및 의학; ''STEM'' [과학, 기술, 공학 및 수학]과 혼동하지 않도록) 또는 ''STS''(과학, 기술 및 사회)로 분류될 수 있습니다. 이 그룹들은 상호 연관되어 서로 영향을 미치지만,[19][20][21][22][23] 방법 및 표준과 같은 세부 사항에서 다를 수 있습니다.[11][16][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36]

노벨상은 생리학 또는 의학 부문에서 기초 과학과 응용 과학을 혼합합니다. 반대로 런던 왕립 학회는 자연 과학과 응용 과학을 구별하는 상을 수여합니다.[37]

4. 1. 상호작용

기초 과학은 자연 과학뿐만 아니라 응용 과학의 과학적 토대로 사용되는 다른 경험 과학에서도 과학적 지식과 예측을 개발한다.[10][11] 응용 과학은 기술이나 기법을 통해 '개입'을 개발하여 사건이나 결과를 바꾸기 위해 기초 과학의 일부를 사용하는 반면, 기초 과학은 현상을 예측하고 자연을 이해하기 위해 ''정보''를 개발하고 확립한다.[10][11] 응용 과학과 기초 과학은 연구 개발에서 밀접하게 상호 작용할 수 있다.[12][13] 기초 연구와 응용 연구 사이의 상호 작용은 국립 과학 재단에서 연구되었다. 기초 과학 연구의 연구자는 미지의 것에 대한 강한 호기심에 의해 동기 부여를 받으며, 진실의 발견과 자연의 이해가 그의 목표이다. 그의 작업의 독창성과 건전성은 동료들 사이에서 그의 전문적인 지위를 결정한다.[14]

구강 피임약 및 비디오테이프 레코더와 같은 주요 혁신의 개발과 기초 과학 연구 노력 간의 관계를 추적한 연구에 따르면, 기초 연구는 모든 혁신 개발에 핵심적인 역할을 했다. 대부분의 혁신이 응용 과학의 형태를 취하고 민간 부문에서 발생하지만, 기초 연구는 거의 모든 응용 과학과 관련 혁신의 필수적인 전구체이다. 대략 76%의 기초 연구는 대학에서 수행된다.[15]

기초 과학과 의학 및 기술과 같은 분야는 ''STM''(과학, 기술 및 의학; ''STEM'' [과학, 기술, 공학 및 수학]과 혼동하지 않도록) 또는 ''STS''(과학, 기술 및 사회)로 분류될 수 있으며, 이 그룹들은 상호 연관되어 서로 영향을 미치지만, 방법 및 표준과 같은 세부 사항에서 다를 수 있다.[19][20][21][22][23][11][16][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36] 노벨상은 생리학 또는 의학 부문에서 기초 과학과 응용 과학을 혼합하며, 런던 왕립 학회는 자연 과학과 응용 과학을 구별하는 상을 수여한다.[37]

4. 2. 대한민국에서의 발전 방향

5. 국가별 현황

미국에서 기초 연구는 주로 미국 연방 정부의 자금 지원을 받아 대학과 연구소에서 수행된다.[8] 그러나 2010년대에 정부 자금 지원이 감소하면서 민간 자금 지원이 점점 더 중요해지고 있다.[9]

미국에서는 제2차 세계 대전 이후 기초 연구의 후원자로서 미국 국립 과학 재단이 창설되었다. 이는 특정 계획이 기초 연구 후원을 위해 명확하게 권한이 부여된 것에 대한 정치적 저항과 다른 연방 기관으로부터의 저항으로 지연되었다.

1956년 기초 연구 비용은 다음과 같이 분배되었다.[40]


  • 원자력 위원회 — 4,500만 달러
  • 국방부 — 7,200만 달러
  • 보건원 — 2,600만 달러

5. 1. 미국

미국에서 기초 연구는 주로 연방 정부의 자금 지원을 받아 대학과 연구소에서 수행된다.[8] 그러나 2010년대에 정부 자금 지원이 감소하면서 민간 자금 지원이 점점 더 중요해지고 있다.[9]

미국에서는 제2차 세계 대전 이후 기초 연구의 후원자로서 미국 국립 과학 재단이 창설되었다. 이는 특정 계획이 기초 연구 후원을 위해 명확하게 권한이 부여된 것에 대한 정치적 저항과 다른 연방 기관으로부터의 저항으로 지연되었다.

1956년 기초 연구 비용은 다음과 같이 분배되었다.[40]

  • 원자력 위원회 — 4,500만 달러
  • 국방부 — 7,200만 달러
  • 보건원 — 2,600만 달러

5. 2. 기타 국가

미국에서 기초 연구는 주로 미국 연방 정부의 자금 지원을 받아 대학과 연구소에서 수행된다.[8] 그러나 2010년대에 정부 자금 지원이 감소하면서 민간 자금 지원이 점점 더 중요해지고 있다.[9]

참조

[1] 웹사이트 What is basic research? https://www.nsf.gov/[...] National Science Foundation 2014-05-31
[2] 웹사이트 Curiosity creates cures: The value and impact of basic research http://www.nigms.nih[...] National Institutes of Health 2013-10-20
[3] 웹사이트 ICSU position statement: The value of basic scientific research http://www.icsu.org/[...] 2017-05-06
[4] 서적 An Immense World http://worldcat.org/[...] Random House Publishing Group 2022
[5] 논문 Achieving Conservation Science that Bridges the Knowledge–Action Boundary 2013-04-10
[6] 웹사이트 High Speed Train Inspired by the Kingfisher — Innovation — AskNature https://asknature.or[...] 2022-11-29
[7] 웹사이트 Why is the Earth Tilted? New Theory Offers Clues on a Dizzy Moment https://www.inverse.[...] Inverse 2016-11-01
[8] 간행물 Bell Labs kills fundamental physics research http://blog.wired.co[...] 2008-08-27
[9] 뉴스 Billionaires with big ideas are privatizing American science https://www.nytimes.[...] 2014-03-15
[10] 논문 Limited scope of science 2000-03
[11] 논문 Scientific medicine—fact of fiction? The contribution of science to medicine
[12] 간행물 Science and the next fifty years https://books.google[...] 1954-01
[13] 논문 Basic science right, not basic science lite: Medical education at a crossroad https://www.ncbi.nlm[...] 2009-11
[14] 웹사이트 What is basic research? https://www.nsf.gov/[...] National Science Foundation 2014-05-31
[15] 서적 How Economics Shapes Science Harvard University Press
[16] 논문 The trouble with medical journals 2006-03
[17] 논문 Science in medicine: Too much or too little and too limited in scope? 1988-03
[18] 논문 The paradoxical reliance on allopathic medicine and positivist science among skeptical audiences 2007-01
[19] 논문 Science, philosophy, and society: Some recent books
[20] 논문 Natural science and medicine: Social science and medicine: Some methodological controversies
[21] 논문 Causation: The elusive grail of epidemiology
[22] 서적 Biology as technology
[23] 논문 Focus: Between and beyond 'histories of science' and 'histories of medicine'—introduction 2011-03
[24] 논문 Medicine in the USA: Historical vignettes: XI: Medicine seeks to be 'scientific' 1983-05
[25] 논문 Scientific knowledge in medicine: A new clinical epistemology? 1997-04
[26] 논문 Importance of philosophy of science to the history of medical thinking http://www.cmj.hr/19[...] 1999-03
[27] 논문 Why medicine still needs a scientific foundation: Restating the hypotheticodeductive model—part two 2004-05
[28] 논문 New methodology in biomedical science: Methodological errors in classical science http://medicina.kmu.[...]
[29] 논문 Abe Flexner, where are you? We need you!
[30] 논문 The democratic fallacy in matters of clinical opinion: Implications for analysing cause-of-death data
[31] 논문 Significance testing as perverse probabilistic reasoning
[32] 논문 Epidemiological causality
[33] 논문 Causality and the interpretation of epidemiologic evidence 2006-07
[34] 논문 The role of causal criteria in causal inferences: Bradford Hill's 'aspects of association'
[35] 논문 Scientists and the marketplace of opinions: Scientific credibility takes on a different meaning when reaching out to the public 2005-05
[36] 논문 Evidence: Philosophy of science meets medicine 2010-04
[37] 웹사이트 Medals, Awards & Prize lectures http://royalsociety.[...] 2013-09-22
[38] 웹사이트 What is basic research? http://www.nsf.gov/p[...] National Science Foundation 2014-05-31
[39] 웹사이트 統計局ホームページ/平成23年科学技術研究調査　用語の解説 https://web.archive.[...] 2013-01-21
[40] 서적 The rise of American research universities https://books.google[...]
[41] 서적 The Laws of Belief: Ranking Theory and Its Philosophical Applications https://books.google[...] Oxford University Press 2012
[42] 웹사이트 Ceteris paribus laws http://plato.stanfor[...]
[43] 서적 Sciences as open systems—the case of economics https://books.google[...] Springer 2012
[44] 서적 Emergence as a model for the study of culture https://books.google[...] Walter de Gruyter 2012
[45] 논문 Scientific medicine—fact of fiction? The contribution of science to medicine
[46] 간행물 Science and the next fifty years https://books.google[...] 1954-01
[47] 논문 The trouble with medical journals 2006-03
[48] 논문 Science, philosophy, and society: Some recent books
[49] 논문 Natural science and medicine: Social science and medicine: Some methodological controversies
[50] 논문 Causation: The elusive grail of epidemiology
[51] 서적 QED: The Strange Theory of Light and Matter https://books.google[...] Princeton University Press 2006
[52] 논문 Figure 1: Contradictions lead to better theories https://www.ncbi.nlm[...] 1998-03
[53] 서적 Chemistry: The Central Science https://books.google[...] Pearson Prentice Hall 2012
[54] 서적 History and philosophy of science: Towards a new epistemology https://books.google[...] World Scientific Publishing 2008
[55] 뉴스 기초과학기술이 국가 경쟁력 관건 http://www.yonhapnew[...] 연합뉴스 2010-03-12


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