김영기 시카고대 물리학과 석좌교수(페르미 연구소 임시소장)가 자택에서 기자와 인터뷰를 하고 있다.



미국 일리노이주 시카고의 겨울은 혹독했다. 영하의 칼바람이 미시간호를 얼어붙게 만든 어느 주말 아침, 시카고 도심부에서 살짝 떨어진 곳에 위치한 저택의 문을 두드렸다.

“많이 춥다. 얼른 들어오라”며 문을 열어준 이는 ‘충돌의 여왕’이자 ‘작은 거인’으로 불리는 김영기 시카고대 석좌교수다. 김 교수는 미국물리학회(APS) 125년 역사상 최초로 아시아 골드몽릴게임 인 회장을 지냈으며, 현재 세계 입자물리학의 심장부이자 미국을 대표하는 입자물리·가속기 전문 국립연구소인 페르미 랩의 사령탑(임시 소장)을 맡고 있다.
김 교수는 이날 직접 크루아상을 구워 내놓았다. 식탁에는 고소한 빵 냄새가 가득했지만, 함께 나눈 대화는 날카로운 글로벌 과학 전쟁의 최전선을 오갔다. 2026년 불확실성의 시대를 돌파할 카카오야마토 해법, 대한민국 과학의 미래를 김 교수에게 물었다.
-연구소장으로서 미국 과학계의 최전선에 서 있다. 현장에서 체감하는 미국의 전략은 무엇인가.
“지금 미국은 인공지능(AI)과 양자(Quantum) 기술 패권을 쥐기 위해 국가적 역량을 총동원하고 있다. 최근 ‘제네시스 미션(Genesis Mission)’이라는 거대 프로 온라인골드몽 젝트가 가동됐다. 미국 에너지부(DOE) 산하 17개 국립연구소가 AI와 양자 기술을 안보 및 에너지 문제와 통합해 가시적인 성과를 내겠다는 목표다. 흥미로운 건 이 과정에서 보여주는 미국의 ‘원팀(One Team)’ 정신이다.”
-미국 국립연구소들은 전통적으로 예산 확보를 위해 치열하게 경쟁하는 관계 아니었나. ‘원팀’으로의 변화가 낯설 바다이야기 다.
“과거엔 그랬다. 서로 예산을 더 따내려고 경쟁했다. 하지만 지금은 다르다. 매주 17개 국립연구소 소장들이 ‘줌(Zoom)’으로 회의를 한다. 1년에 서너 번은 3박4일씩 합숙을 하며 밤샘 토론을 벌인다. 거기서 우리는 ‘기관 이기주의’를 내려놓는다. 예를 들어 ‘이번 프로젝트에서 가속기는 아르곤 랩이, 검출기는 페르미 랩이 맡는다 오션릴게임 ’는 식으로 철저하게 역할 분담을 한다. 의회나 백악관을 상대로 예산을 요청할 때도 17개 연구소가 한목소리를 낸다. 중국 등 경쟁국의 추격이 거센 상황에서 뭉치지 않으면 죽는다는 위기감이 공유된 것이다.”
-한국의 정부출연연구기관은 여전히 칸막이 문제가 지적된다.
“그 점이 가장 아쉽다. 한국은 물리, 화학, 생명과학 등 연구소들이 각자도생하는 경향이 있다. 하지만 현대과학의 난제는 한 분야의 지식만으로는 절대 풀 수 없다. AI를 하려면 수학자와 컴퓨터공학자가 필요하고, 신약을 개발하려면 생물학자와 화학자, 데이터를 분석할 물리학자가 필요하다. 한국도 연구소 간 벽을 허물고, 국가적 미션 앞에서는 하나의 팀처럼 움직이는 ‘시스템적 통합’을 하는 것이 시급하다.”
-페르미 랩은 사실상 전 세계 천재들이 모인 곳이다. 개성 강한 이들을 통솔하는 것이 쉽지 않을 텐데, 리더십 원칙이 있다면.
“과학자들은 자기 분야에 대한 프라이드가 대단히 강하다. 누군가 위에서 지시하려고 하면 반발한다. 나는 회의 때 ‘내가 소장이니까 내 말을 따르라’는 태도를 가장 경계한다. 그 대신 경청과 존중을 원칙으로 삼는다. 가장 젊은 연구원이나 학생들의 엉뚱해 보이는 질문도 끝까지 듣는다. 때로는 정리되지 않은 날것의 질문에서 세상을 바꿀 혁신의 씨앗이 튀어나오기 때문이다.”
-수천 명 조직에서 구체적으로 어떻게 수평적 소통을 구현하나.
“수직적인 위계질서를 없애는 데 주력한다. 페르미 랩에서는 청소하는 분부터 석학까지 서로를 동등한 인격체로 존중하는 문화를 가장 중요하게 여긴다. 리더의 역할은 지시하는 게 아니라, 다양한 목소리가 자유롭게 오갈 수 있는 ‘심리적 안전지대’를 만들어주는 것이다. 엔지니어와 이론가, 실험가가 서로를 존중하며 격의 없이 토론할 때 비로소 최고의 성과가 나온다.”
-한국 정부가 ‘국가과학자’ 제도를 도입하고, 연구개발(R&D) 패러다임을 과제 중심에서 ‘사람’ 중심으로 바꾸겠다고 했다. 이 변화의 성공 열쇠는 무엇이라 보나.
“연구는 단거리 경주가 아니라 ‘마라톤’과 같다. 매일매일 엄청난 발견이 쏟아지는 게 아니다. 10년, 20년 동안 묵묵히 데이터를 쌓아가는 ‘축적(Accumulation)’의 시간이 있어야 한 번의 성과가 나온다. 그런데 매년 성과를 내라고 닦달하면 누가 그 지루한 시간을 버티겠나. 한국의 국가과학자 제도가 성공하려면 연구자에게 당장의 성과를 묻기보다 그 시간을 버틸 수 있는 환경을 만들어줘야 한다.”
-미국 대학의 석좌교수 시스템을 경험한 입장에서 한국 과학자들에게 가장 필요한 보상은 무엇이라 생각하나.
“돈도 중요하지만, 더 중요한 건 ‘명예’다. 미국 대학에는 기부자의 이름을 딴 ‘석좌교수(Named Professor)’ 제도가 있다. 나 역시 시카고대에서 ‘마이컬슨 석좌교수’라는 타이틀을 갖고 있는데, 이는 돈을 떠나 가문의 영광으로 여겨진다. 앨버트 마이컬슨은 빛의 속도와 광학 간섭 현상을 정밀하게 측정한 실험물리학자로, 1907년 미국인으로서는 처음으로 과학 부문에서 노벨상을 수상했다. 한국도 마찬가지다. 단순히 연봉을 몇천만 원 더 주는 것보다, ‘대통령 석좌교수’ 혹은 ‘국가 석좌교수’ 같은 타이틀을 신설해 과학자에게 사회적 존경과 권위를 부여해야 한다. 그것이 인재를 움직이는 가장 강력한 동기부여다.”
-AI 시대가 도래했다. 연구 현장에서 AI는 실제로 어떻게 활용되고 있나.
“이미 페르미 랩의 모든 공정에 AI가 들어와 있다. 입자가속기에서 쏟아지는 방대한 데이터를 분석해 유의미한 신호를 찾아내는 일은 이제 AI 없이는 불가능하다. 행정 업무도 마찬가지다. 복잡한 구매 절차나 회의록 정리를 AI가 대신해주면서 연구원들이 본연의 연구에 집중할 수 있는 시간이 획기적으로 늘어났다.”
-교육자로서 학생들의 AI 사용에 대한 우려도 있을 것 같다. 기초학력이 저하된다는 지적도 있는데.
“나는 학생들이 숙제할 때 AI를 쓰든 말든 신경 쓰지 않는다. 과제는 단지 자신들이 진도를 잘 따라가는지 확인하는 것이기 때문에 과제에도 점수를 매기지 않고 통과 여부만 확인한다. 그 대신 시험은 아무런 도구 없이 본다. 과제를 안 하거나 AI만 활용해서 했다면 시험에서는 아무것도 쓸 수 없을 것이다(웃음). 지금 이 시대에 중요한 건 결과물(Output) 자체가 아니라, AI가 내놓은 답이 맞는지 틀린지 검증할 수 있는 능력이다. 계산기가 발명됐다고 인간이 수학을 포기하지 않았듯, AI가 단순 지식노동을 대신해주면 인간은 더 고차원적인 질문을 던지고 맥락을 파악하는 ‘비판적 사고’에 집중해야 한다. 이것이 AI 시대의 진짜 경쟁력이다.”
-2026년 불확실성의 시대를 건너갈 대한민국 리더들에게 제언을 부탁한다.
“불확실한 미래일수록 기본으로 돌아가야 한다. 기본은 ‘사람’이고 ‘협업’이다. 21세기 과학은 혼자만의 천재성으로 돌파할 수 없다. 리더들에게는 내 조직, 내 분야만 옳다는 아집을 버리라 말해주고 싶다. 그 대신 나와 다른 분야의 사람과 기꺼이 손잡는 ‘경계를 허무는 용기’를 가져라. ‘혼자 가면 빨리 가지만, 함께 가면 멀리 간다’. 이 단순한 진리 속에 미래의 답이 있다.”

■ 입자물리학 세계적 석학 … 회원 5만 美물리학회장 역임, 김영기 교수는… 1962년생으로 입자물리학의 최전선에서 활약하며 ‘충돌의 여왕(Collision Queen)’이라는 별명을 얻은 세계적인 석학이다. 고려대에서 학·석사 과정을 마치고 미국 로체스터대에서 물리학 박사 학위를 받았다. 2024년에는 5만여 명의 회원을 둔 세계 최대 물리학 단체인 미국물리학회(APS) 회장을 맡으며 아시아 여성 과학자의 역사를 새로 썼다. 현재는 미국 시카고대에서 미국인 최초로 노벨 물리학상을 받은 앨버트 마이컬슨의 이름을 딴 ‘마이컬슨 석좌교수’로 재직 중이다. 지난해부터는 페르미 랩의 임시 소장을 맡고 있다.

[시카고 = 이새봄 기자]