첫 연구 주제를 어떻게 정하고 접근할 것인가

그렇다면 내 인생 첫 번째 연구 주제는 어떻게 정해야 할까? 대부분의 대학원 신입생들은 연구다운 연구를 해본 경험이 없을 것이기 때문에 주제를 잡는 것부터가 막막할 것이다. (대학원 신입생에게 그럴 리는 없겠지만) 만약 원하는 주제를 무엇이든 고를 수 있는 자유가 주어지더라도 아직은 분야 자체에 대한 지식과 경험이 부족하므로, 어디서 어떻게 시작해야 할지 전혀 감이 잡히지 않을 것이다. 어쩌면 내가 이러려고 대학원생이 되었나 싶어, 자괴감이 들고 괴로울 수도 있다.

이번에는 그러한 자괴감을 줄이기 위해 첫 번째 연구 주제를 어떻게 잡아야 하고, 어떻게 시작해볼 것인지에 대해서 이야기해보도록 하겠다.

큰 테두리는 이미 정해져 있다

당연한 이야기지만, 특정 학과의 특정 연구실에 들어왔다면 이미 연구할 수 있는 주제의 큰 범위는 이미 정해져 있다. 지도 교수님의 주 연구분야가 그것이다. 연구실 이름에도 그 주제가 직접적으로 명시되어 있는 경우도 많다. 예를 들어, 필자는 신호전달 실험실(Signal Transduction Lab), 구조생물정보학 실험실(Structural Bioinformatics Lab)에서 대학원 생활을 했다. 이름만 봐도 세포나 분자들 사이의 신호 전달을 연구하거나, 구조생물학을 생물정보학적으로 연구하는구나.. 하는 것을 알 수 있다. (사실 외국의 경우에는 교수님의 성함을 붙여서 Ferrell Lab, Chen Lab 과 같이 부르기도 하지만, 한국은 대부분 연구실 주제로 이름을 붙인다)

일단 내가 특정 연구실로 진학한 이상, 이 연구실의 연구 범위를 크게 벗어나는 연구는 할 수 없다. 본인이 스스로 아이디어를 짜내어서 그 범위를 약간은 벗어나는 연구를 할 수는 있겠지만, 지도 교수가 그 연구 주제를 허락하지 않거나 (혹은 눈 밖에 나거나), 대학원생의 입장에서 필요한 적절한 수준의 지도를 받지 못할 수도 있다. 교수라고 해서 모든 분야를 다 아는 것도 아니며, 자신이 전공하지 않은 주제까지 잘 알기는 어렵기 때문이다.

그러나 최대한 찾아야 한다.

사실 대학원 신입생의 입장에서는 아무리 역량이 뛰어나더라도 본인 스스로 첫 번째 연구 주제를 정하기는 어렵다. 또한 기존에 연구실에서 진행 중이던 프로젝트가 있기 마련이므로, 여기에서 크게 벗어나는 주제를 맡는 것은 지도를 받는 사람이나 지도를 하는 사람 모두 부담이 된다.

현실적으로 첫 번째 연구 주제는 지도 교수님이 지정해주는 경우가 대부분이다. 혹은 도제 관계가 중시되는 분야의 경우에는 선배의 연구 주제를 자연스럽게 이어받기도 한다. 선배로부터 실험 기법 등을 배워야 하는 생명과학 등의 분야에서는 선배의 연구를 옆에서 보조하는 것에서 시작해서, 그 연구 주제에서 파생되는 주제를 받는 것이다. 처음에는 선배를 졸졸 따라다니면서 어깨너머로 보고 들으면서 배우다가, 남는 시간에 자기 실험을 조금씩 해보면서 서서히 독립을 하는 것이다.

어떤 경우든 대학원 신입생이 자기가 하고 싶은 연구를 처음부터 마음껏 고를 수 있는 여건이 되기란 쉽지 않다. 하지만, 그럼에도 불구하고 그 속에서도 자기가 연구하고 싶은 주제, 꼭 풀어보고 싶은 질문, 자신이 호기심과 열정을 가지고 있는 소재를 선택하려고 최대한 노력해야 한다. 어떤 주제가 구체적으로 주어지더라도, 적어도 세부적인 연구 기법이나, 추후 연구를 이끌어 나가는 방향에서는 자신이 선택할 수 있는 여지가 있을 것이다.

이것이 막연하게 느껴진다면, 대학원에 진학할지 말지 고민에 대한 답을 얻기 위해서 스스로에게 했던 질문을 던져보자. ‘내가 대학원에 왜 들어가야 하는가? 나에게 박사가 왜 필요한가?’ 하는 질문에 답했던 것이 기억 날 것이다. 가능한 조금이라도 그 궁극적인 목표를 달성하기 위해서 도움이 될 수 있는 연구 주제를 정해보자.

예를 들어서, 내가 기초 연구에 관심이 있는지, 혹은 응용 연구에 관심이 있는지로 구분해볼 수도 있다. 만약 연구 사업화 쪽으로 관심이 있다면, 가능하면 기초 연구보다는 기업에서 관심을 가질만한 주제를 잡는 것이 좋을 것이다. 만약 제약 산업에 관심이 있다면 너무 기초적인 매커니즘의 규명보다는 신약 후보 물질 발굴로 잡아볼 수 있을 것이다. 혹은 내가 궁극적으로 연구해보고 싶은 주제는 다른 것이라고 하더라도, 그 주제를 연구하기 위해 사용될 실험 기법이나 장비 사용법을 이번 연구에서 익히도록 연구 계획을 세워볼 수도 있다. 아무것도 아닌것처럼 보일 수도 있겠지만, 이렇게라도 내 연구의 주도권을 내가 조금이라도 쥘 수 있는 바탕을 마련해야 한다.

리뷰 논문 읽기

대략의 연구의 방향을 잡았다면, 주제를 좀 더 세부적으로 잡기 위해서 리뷰 논문을 읽을 것을 권한다. 논문에는 여러 종류가 있다. 보통 우리가 특정한 세부적인 주제에 대해서 실험하고, 연구해서 새로운 과학적 발견을 하게 되면 연구 논문(research article)을 쓰게 된다. 반면 리뷰 논문은 새로운 연구를 해서 쓰는 논문이 아니라, 특정 주제와 관련된 기존의 여러 연구들을 리뷰하고 정리한 논문이다. 즉, 리뷰 논문은 최근 연구들에 대한 일종의 요점 정리집이라고 할 수 있다. (논문의 형식에는 이외에도 좀 더 간결한 형식의 연구 논문이나 주장을 정리한 레터(Letter)도 있고, 의학 분야에서는 한 명의 환자에 대한 특수한 사례를 다룬 증례 보고 (case report) 등도 있다)

연구 주제를 잡을 때에는 전후 맥락의 파악이 중요하다. 어떤 주제이든 기존의 다른 연구의 결과를 기반으로 하기 마련이며, 그 연구를 기반으로 또 후속 연구가 나오기 때문이다. 즉, 내가 하려는 연구 주제는 과거에 전세계 연구자들이 고민하고, 연구하고, 논문을 쓰면서 지속적으로 발전해온 연장선 상에 있다. 이러한 맥락과 흐름을 파악해야 한다. 이 바닥이 어떤 연구자들에 의해서 어떻게 돌아가고 있으며, 이 주제에 대해서 어디까지 밝혀졌으며, 어디까지는 아직 미지의 세계인지를 파악해야 한다는 것이다.

이 맥락을 파악하지 못하고 무작정 연구를 시작해서는 내 주제가 가진 진정한 의미를 파악하기가 어렵다. 최근의 연구 흐름과 너무 동떨어진 주제를 잡거나, 기존에 이미 동일한 주제로 진행된 연구가 있는데도 그것을 미처 파악하지 못하고 진행했다가 낭패를 보는 일은 없어야 한다.

꼬리에 꼬리를 물기

이렇게 지난 몇 년간의 주요 연구들을 정리해놓은 리뷰 논문을 읽으면, 이 바닥의 주요 이슈는 무엇이며, 어떠한 세부 주제들로 나뉘어지고, 각 세부 주제마다 주요 연구자들과 그 연구자들의 논문은 무엇이 있는지를 파악할 수 있다.

리뷰 논문에는 관련 논문들이 많이 인용되어 있다. 지면이 한정되어 있는 리뷰 논문 자체에는 인용된 각 논문들에 대해 몇 문장으로 간략하게만 소개되어 있으므로, 해당 연구의 세부적인 내용까지 파악하기는 어렵다. 리뷰 논문을 통해서 전반적인 연구의 흐름을 파악한 다음, 인용된 논문들 중에서 내가 관심이 생기거나, 더 세부적으로 파고들어야 할 논문들을 꼬리에 꼬리를 물고 읽기 시작해야 한다.

일부 리뷰 논문에는 감사하게도 레퍼런스에 중요도에 따라서 별표까지 매겨져 있고, 이 논문이 중요한 이유까지도 간략하게 소개되어 있는 경우들이 있다. 이런 친절한 별점과 해설을 참고해서, 다음 순서로 읽을 논문을 결정할 수 있다. 이렇게 꼬리에 꼬리를 물고 논문을 읽어나가면 서서히 이 주제에 대해서 내 나름대로의 체계를 만들어갈 수 있을 것이다.

이렇게 관련된 논문을 읽고 전후좌우의 맥락을 파악하는 목적은 (고등학생이나 대학생이 그러하듯) 단순히 배경지식을 수동적으로 학습하는 것보다는, 기존 연구들의 연장선상에서 새로운 연구를 수행할 한 사람의 연구자로서 나름의 체계적인 지식체계를 갖추고 ‘자신의 질문’과 ‘자신의 가설’을 가지기 위한 것이다.

선배들에게 ‘이 주제를 왜 시작하게 되었어요? 이전에는 어떤 연구들이 있었고, 이 주제는 그 연구들과는 어떤 관련이 있어요? 이 주제는 기존 연구가 풀지 못한 어떤 문제를 해결하려고 하는 것인가요?’ 하고 물어보라. 그 질문에 제대로 답할 수 없으면 그 연구의 의미를 제대로 파악하고 있다고 할 수 없다. 우리가 논문을 읽는 것은 그 질문에 대한 답을 스스로 찾기 위함이다.

따라서 꼬리에 꼬리를 물고 논문을 읽으면서 항상 화두처럼 머리 속에 가지고 있어야 하는 것은 ‘이러한 기존 연구의 흐름 속에서 내가 풀어야 할 질문은 무엇일까’, ‘나는 어떠한 가설을 가지고 있는가’ 하는 것이다. 이렇게 기존 연구들의 관계와 맥락을 파악하며, 이를 바탕으로 스스로 체계적인 지식 체계를 갖게 되면 이제 스스로 연구를 진행할 준비가 되었다고 볼 수 있다.

필자가 처음 연구를 시작할 때도 선배들로부터 ‘리뷰 논문을 우선 몇 개 읽어보라’ 는 조언을 들었다. 학부 3학년 여름방학 때였는데, 어찌 보면 당연하게도 나는 그때 리뷰 논문이라는 게 무엇인지도, 그것을 어떻게 찾는지도 솔직히 잘 알지 못했다.

리뷰 논문을 찾기는 어렵지 않다. 논문을 키워드로 검색할 때, 검색어에 review 라는 단어를 함께 포함시키면 리뷰 논문 위주로 검색되게 된다. 생명과학 분야의 경우 Pubmed 에 검색어와 함께 review 라는 단어를 넣어서 검색을 해보면 아래와 같이 나온다. 검색된 논문들 뒤에 Review 라는 것이 붙어 있어서 리뷰 논문임을 알려준다.

리뷰 논문은 일반적인 연구 논문집(저널)에서 포함되어서 출판될 때도 있지만, 저널 자체가 리뷰 논문 만으로 구성된 것도 있다. 생명과학 분야를 예를 들면, ‘Nature Review Drug Discovery’, ‘Nature Review Genetics’ 등 네이처의 여러 자매지나, ‘Current Opinion in Structural Biology’, ‘Current Opinion in Microbiology’ 등의 저널이 있다. 자신의 분야에서 어떤 저널에 좋은 리뷰 논문이 많이 실리는지 선배들께 물어보는 것도 좋겠다.

인용 관계를 통해서 후속 연구 알아보기

논문을 꼬리에 꼬리를 물고 읽어나가면서 자신만의 배경 지식 체계를 갖추기 위해서 빠뜨리지 말아야 할 것은 또 한 가지 있다. 이 특정 “논문이” 인용한 기존 논문뿐만 아니라, 내가 읽고 있는 이 “논문을” 인용한 후속 연구도 놓치지 말아야 한다는 것이다. 만약 이번 달에 나온 따끈따끈한 논문이 아니라, 몇 개월 혹은 몇 년이 지난 논문이라면 그 이후에도 후속 연구가 진행되었을 가능성이 높다.

예를 들어서, 내가 2016년 1월에 출판된 논문을 읽었다고 치자. 이 논문의 레퍼런스 섹션에 들어 있는 논문들의 리스트는 당연히 2016년 1월 이전의 연구들이다. 그렇다면 이 논문이 출판된 시점 이후의 후속 연구들은 어떻게 파악해야 할까? 이 논문을 기반으로 출판된 가장 최근의 연구 결과까지도 파악하고 있어야 전반적인 맥락을 제대로 이해했다고 할 수 있을 것이다.

다행히도 ‘이 논문을 인용한 후속연구’ 의 목록을 손쉽게 찾을 수 있다. 구글 스칼라(https://scholar.google.co.kr/) 등의 논문 검색을 사용하면 된다. 검색된 논문마다 ‘Cited by 000’ 하는 문구가 있다. 바로 이 논문을 인용한 후속 연구가 몇 편이 있는지를 알려주고, 이를 클릭하면 그 후속 논문들의 목록을 띄워준다. 이렇게 해당 논문이 인용한 논문을 참고하여 ‘이전의 맥락’ 뿐만 아니라, 이 논문을 인용한 후속 연구를 통해 논문 ‘이후의 맥락’까지도 파악해야 한다.

이렇게 해당 연구가 후속 연구들에서 몇 번이나 인용되었는지는 그 연구의 중요도를 나타내는 중요한 척도이다. 연구가 흥미롭고 중요할수록 더 많은 후속 연구가 진행되고, 더 많은 논문이 인용할 것이기 때문이다. (연구자의 연구 업적이나, 대학교의 연구 역량을 따질 때에도 이 인용 빈도가 매우 중요한 기준 중의 하나이다) 내가 읽고 싶은 수많은 논문들 중에 무엇을 먼저 읽을 것인지를 정할 때에도 인용 빈도가 높은 논문의 우선순위를 높이는 것도 좋은 방법이다. 반면, 논문 제목은 그럴듯해 보여도 몇 년 동안 인용 빈도가 너무 낮으면 논문의 중요성에 대해서 한 번쯤은 다시 생각해봐도 좋다.
이번에는 내 인생 첫 번째로 연구 주제를 선택하고, 그 주제에 대해서 배경 지식을 쌓기 위해서 어떻게 접근해야 하는지에 대해서 살펴보았다. 첫 연구 주제를 결정하는 것의 중요성에 대해서 너무 과장할 필요는 없겠지만, 같은 값이면 자신이 조금이라도 더 연구해보고 싶은 주제를 정하고, 시행착오를 줄이면서 접근할 수 있으면 좋을 것이다.

다음 주제로는 첫 번째 논문을 쓰는 것의 중요성과 그 방법에 대해서 이야기해보겠다.

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