실패를 거듭하면서도 수십 년간 풀리지 않은 난제에 도전하는 연구기관이 있다. 미국은 왜 이런 조직에 막대한 예산을 투입할까?
그 중심에는 미국 국방고등연구계획국(DARPA)이 있다.
스텔스 기술부터 인터넷의 기원, 위성항법과 인공지능에 이르기까지 세상을 바꾼 기술의 발전 과정에서 DARPA는 중요한 역할을 해왔다.
당장 상용화할 수 있는 기술보다 미래의 판도를 바꿀 가능성이 있는 기술에 투자하는 곳. 실패를 감수하면서 불가능에 가까운 문제를 해결하려는 DARPA의 연구 방식은 미국의 기술 경쟁력을 뒷받침하는 핵심 동력 가운데 하나로 꼽힌다.
그렇다면 도널드 트럼프 행정부가 DARPA와 관련해 거론되는 50억 달러 규모의 투자에 주목하는 이유는 무엇일까?
1. DARPA는 어떤 연구기관인가?
DARPA는 미국 국방부 산하의 연구개발 기관이다. 1957년 소련이 세계 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 발사하면서 미국에 충격을 안긴 뒤, 첨단 과학기술 분야에서 우위를 확보하기 위해 1958년 설립됐다.
DARPA의 목표는 기존 무기를 개선하는 데 그치지 않는다. 적이 예상하지 못한 기술을 개발해 미래 전쟁의 양상 자체를 바꾸는 데 있다.
이를 위해 DARPA는 대학과 기업, 정부 연구소의 과학자와 기술자들을 연결하고, 기존 연구기관이 위험 부담 때문에 쉽게 시도하지 못하는 프로젝트에 자금을 지원한다.
특징적인 것은 연구의 성공 여부만큼 도전의 성격을 중요하게 본다는 점이다. 이미 검증된 기술을 개선하기보다 불확실성이 크더라도 성공했을 때 큰 변화를 가져올 연구에 투자한다.
2. 실패를 두려워하지 않는 연구 문화
일반적인 기업은 투자금이 얼마나 빨리 수익으로 돌아오는지를 중요하게 생각한다. 정부 연구사업도 성과와 예산 집행의 책임에서 자유로울 수 없다.
하지만 DARPA가 주목받는 이유는 성공 가능성이 낮더라도 전략적으로 중요한 문제라면 도전할 수 있도록 연구 체계를 설계했다는 데 있다.
물론 실패 자체가 목적은 아니다. 목표와 일정, 연구 책임자를 명확히 설정하고 중간 성과를 평가하며, 가능성이 낮다고 판단되는 사업은 중단한다. 핵심은 모든 프로젝트를 끝까지 끌고 가는 것이 아니라, 위험을 감수하되 실패에서 얻은 지식을 다음 연구에 활용하는 것이다.
실패를 무조건 처벌하면 연구자는 안전한 과제만 선택하게 된다. 반대로 합리적인 실패를 학습 과정으로 인정하면 더 대담한 가설을 세우고 새로운 해결책을 시험할 수 있다.
DARPA의 연구 모델이 기업과 대학, 다른 국가의 연구기관에도 시사점을 주는 이유다.
3. 스텔스기에서 인터넷까지, 세상을 바꾼 기술들
DARPA의 대표적인 성과는 국방 분야를 넘어 민간 사회에도 영향을 미쳤다.
첫째, 스텔스 기술이다.
레이더에 탐지될 가능성을 낮추는 스텔스 기술은 항공기와 군사작전의 개념을 바꿨다. 미국의 스텔스 기술 발전에는 여러 군사 연구기관과 기업의 노력이 함께 작용했으며, DARPA 역시 초기 연구와 기술 실증에서 중요한 역할을 담당했다.
둘째, 인터넷의 발전이다.
오늘날 인터넷의 역사적 출발점 가운데 하나로 꼽히는 ARPANET은 DARPA의 전신인 ARPA가 지원한 연구 프로젝트였다. 서로 다른 컴퓨터를 연결하고 데이터를 전송하는 기술은 이후 인터넷 발전의 토대가 됐다.
셋째, 위성항법과 자율시스템이다.
위성항법 기술의 발전에는 국방부와 여러 정부기관, 기업의 기여가 있었다. DARPA는 자율주행과 로봇, 무인 시스템 등에서도 새로운 기술을 시험하며 미래 시스템의 가능성을 넓혀왔다.
넷째, 인공지능과 첨단 의료기술이다.
DARPA는 인공지능, 인간과 기계의 상호작용, 생명공학, 신속한 의료 대응 기술 등 다양한 분야에 투자해 왔다. 전장에서 부상자를 살리고 위험한 환경에서 임무를 수행하기 위한 연구가 민간 의료기술 발전에도 응용될 가능성이 있다.
다만 이 모든 성과를 DARPA 한 기관의 단독 발명으로 이해해서는 안 된다. 대개 장기간에 걸친 기초과학 연구와 대학의 연구, 기업의 개발, 다른 정부기관의 지원이 결합해 기술이 완성된다.
DARPA의 강점은 기존 연구를 연결하고 기술의 가능성을 빠르게 실증하며, 민간이나 군사 분야로 이어질 돌파구를 찾는 데 있다.
📌DARPA의 최근 연구진행 Project
출처: 미 공군 그래픽
DARPA와의 연구 개발 계약에 따라 보잉과 록히드 마틴은 차세대 제공권 장악(NGAD) 플랫폼의 위험 감소를 위해 두 대의 X-플레인을 설계했습니다. 이 항공기들은 각각 2019년과 2022년에 첫 비행을 했으며, 각각 수백 시간의 비행 시간을 기록했습니다.
데이비드 올빈 공군 참모총장의 성명에서 알 수 있듯이, “지난 5년간 이 항공기의 X-플레인은 수백 시간의 비행을 통해 최첨단 개념을 시험하고 기술의 한계를 자신 있게 확장할 수 있음을 입증하며 F-47의 기반을 조용히 다져왔습니다.”
DARPA의 참여는 2014년 공중 우세 전략 연구로 시작되었으며, 이는 DARPA의 항공우주 혁신 전략으로 이어졌습니다. DARPA의 로브 맥헨리 국장 대행은 “DARPA의 혁신적인 영향력은 대개 미래 수십 년이 지나서야 드러나는 경우가 많습니다. 오늘 우리는 F-47 프로그램으로 결실을 맺고 미국의 차세대 공중 우세를 정의하게 된 10년간의 DARPA 연구 과정을 공유할 수 있게 되어 자랑스럽습니다.”라고 말했습니다.
4. 인공혈액과 생명공학, 미래의 전쟁을 바꾸는 기술
DARPA가 관심을 두는 분야 가운데 하나는 극한 환경에서도 생명을 보호할 수 있는 의료기술이다.
전쟁터에서는 부상자가 발생해도 즉시 병원으로 이송하기 어려운 상황이 생긴다. 혈액 공급이 부족하거나 보관·운송이 어려운 환경에서는 출혈을 줄이고 생명을 유지하는 기술이 더욱 중요해진다.
이에 따라 혈액 대체 물질, 산소 운반 기술, 출혈 억제 기술, 신속한 진단과 치료 기술 등이 연구 대상이 될 수 있다.
다만 흔히 언급되는 ‘인공혈액’은 하나의 완성된 제품을 의미하지 않는다. 실제 혈액의 모든 기능을 대신하는 기술은 매우 어렵다. 산소 운반 기능을 보완하는 물질이나 혈액 대체 기술, 출혈을 통제하는 기술은 서로 다른 연구 분야다.
DARPA가 추진하는 생명공학 연구의 의미는 당장 모든 문제를 해결하는 데 있지 않다. 기존 의료체계가 대응하기 어려운 상황에서도 생명을 구할 새로운 방법을 찾는 데 있다.
이러한 연구가 발전하면 군 의료뿐 아니라 재난 현장, 응급의료, 원거리 지역의 의료 대응에도 새로운 가능성을 제공할 수 있다.
5. 트럼프는 왜 50억 달러를 투자하려 하는가?
50억 달러는 환율에 따라 약 7조 원 안팎에 해당하는 막대한 금액이다. 이 정도의 자금이 첨단 연구개발에 투입된다면 미국의 기술 경쟁력과 국방산업에 적지 않은 영향을 줄 수 있다.
그러나 확인해야 할 점이 있다. 50억 달러가 DARPA에 새롭게 배정된 확정 예산인지, 여러 연구사업을 포괄하는 투자 계획인지, 또는 특정 분야에 대한 투자 구상인지는 별도로 확인해야 한다. 구체적인 예산 문서나 공식 발표를 확인하지 않은 상태에서 트럼프가 DARPA에 50억 달러를 확정 투입했다고 단정해서는 안 된다.
그럼에도 미국이 DARPA와 같은 고위험 연구개발 체계를 중시하는 이유는 분명하다.
첫째, 중국 등 경쟁국과의 첨단기술 경쟁에서 우위를 확보하기 위해서다. 인공지능과 반도체, 자율무기, 우주기술, 양자기술은 군사력뿐 아니라 경제력에도 영향을 미칠 수 있다.
둘째, 미래 전쟁의 비용과 방식을 바꾸기 위해서다. 더 적은 인력으로 임무를 수행하는 무인 시스템, 빠르게 정보를 분석하는 인공지능, 탐지를 피하는 기술은 전장의 우위를 좌우할 수 있다.
셋째, 민간 산업으로 확산될 기술적 기반을 마련하기 위해서다. 정부가 초기 단계의 위험을 부담하면 민간 기업이 혼자 감당하기 어려운 연구도 추진할 수 있다. 이후 기술이 성숙하면 기업의 추가 투자와 상용화로 이어질 가능성이 생긴다.
결국 핵심은 예산 규모 자체가 아니다. 다른 국가가 쉽게 따라 하기 어려운 기술적 우위를 얼마나 지속적으로 확보하느냐에 있다.
6. 한국이 주목해야 할 DARPA의 교훈
DARPA의 사례는 한국에도 중요한 질문을 던진다.
한국은 반도체와 배터리, 조선, 방산, 자동차, 바이오 등 여러 분야에서 경쟁력을 확보해 왔다. 하지만 기존 기술을 빠르게 개선하는 능력과 세상에 없던 기술을 처음부터 만들어 내는 능력은 서로 다르다.
새로운 기술을 개발하려면 장기간의 연구와 실패를 감수할 수 있는 제도적 기반이 필요하다. 연구자가 단기 실적에만 매달리지 않고 도전적인 과제를 선택할 수 있어야 하며, 실패한 프로젝트에서 얻은 지식도 다음 연구에 활용할 수 있어야 한다.
또한 대학과 출연연구기관, 스타트업, 대기업이 따로 움직이는 것이 아니라 연구 성과를 공유하고 실증할 수 있는 협력 체계가 중요하다.
물론 미국의 국방 중심 연구모델을 그대로 따라 하는 것이 정답은 아니다. 한국의 산업 구조와 예산 규모, 안보 환경에 맞는 방식을 설계해야 한다. 연구의 투명성과 책임성을 확보하면서도 도전적인 연구를 지원하는 균형이 필요하다.
📌결론: 기술 경쟁력은 도전을 지속하는 시스템에서 나온다
세상을 바꾸는 기술은 성공이 보장된 곳에서만 나오지 않는다. 기존 지식으로 해결할 수 없는 문제에 도전하고, 실패를 분석하며, 다시 시도하는 과정에서 새로운 가능성이 열린다.
DARPA가 주목받는 이유도 여기에 있다. 모든 연구가 성공해서가 아니라, 성공할 경우 기술과 산업, 안보의 판도를 바꿀 수 있는 연구에 집중해 왔기 때문이다.
미국의 기술 경쟁력을 DARPA 하나만으로 설명할 수는 없다. 탄탄한 대학과 연구기관, 민간기업, 벤처투자, 정부의 장기적인 연구개발 투자가 함께 작용한다.
그럼에도 DARPA는 분명한 교훈을 보여준다. 중요한 것은 실패를 없애는 것이 아니라, 실패의 비용을 감당하면서도 가치 있는 도전을 계속할 수 있는 시스템을 만드는 것이다.
기술제국 미국의 경쟁력을 이해하려면 화려한 신제품만 볼 것이 아니라, 아직 존재하지 않는 기술을 만들기 위해 투자하는 연구 시스템에도 주목해야 한다.
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