2024년 Nature Index: 중국 대학의 석권과 미-중 격차 변화

 

■ Nature Index 2024에서 중국 대학의 상위권 지배
2024년 발표된 Nature Index 연구기관 순위에서 중국 기관들이 상위를 휩쓸었습니다. 세계 1위는 중국 과학원(CAS)으로, 화학, 물리학, 지구과학 분야에서 1위를 차지했고 생물과학에서는 2위를 기록했습니다. 상위 10개 기관 중 무려 7개가 중국 기관으로, 중국과학원 대학, 중국과기대, 베이징대, 난징대, 저장대, 칭화대 등이 모두 톱10에 올랐습니다. 반면 미국 대학들은 일부만 상위권에 남아 있는 상황입니다. 국가별로도 중국은 2023년 고품질 논문 출력에서 세계 1위를 차지했고, 미국은 2위로 밀려났습니다. 예를 들어 2022년 기준 중국과학원의 논문 기여 점수(Share)는 2,054로, 2위인 하버드대의 813을 압도했습니다. 이처럼 최신 Nature Index 지표는 중국 대학들이 연구 출력에서 미국을 앞서 나가고 있음을 보여줍니다.

 

<중국 이공계 대학의 부상>

 

■ 2016년 대비 미국 대학 비중 감소와 중국의 급부상
불과 7~8년 전인 2016년 무렵까지만 해도, 세계 연구 무대의 주도권은 미국 대학들에 있었습니다. 당시 Nature Index 등의 지표에서 상위 10대 기관 대부분이 미국에 있었고, 중국은 중국과학원 등 일부만 톱10에 포함되는 수준이었습니다. 2010년대 중반까지 중국의 전 세계 고품질 과학 논문 점유율은 한 자릿수(약 9% 수준)에 불과했으나 이후 급증하여 몇 년 만에 16% 이상으로 상승했습니다. Nature Index 2021년 연례 표에서 중국 기관은 상위 10위 중 2곳에 불과했지만, 2023년에는 7곳으로 늘어나 압도적인 존재감을 보였습니다. 이는 미국 대학들의 상대적 비중이 그만큼 축소되었음을 의미합니다. 실제로 미국의 Nature Index 조정 점수는 최근 감소 추세로, 2022년 대비 2023년에 약 7.1% 하락한 반면 중국은 13.6% 성장했습니다. 또한 2021년에는 미국이 여전히 국가별 1위였으나, 2022년에 자연과학 분야 출력에서 중국이 처음으로 미국을 추월했고 2023년에는 전체 종합 1위 자리를 중국에 내주었습니다. 이런 추세는 미국의 연구 생산이 정체 또는 소폭 증가에 그치는 사이, 중국의 연구 생산이 기하급수적으로 증가하면서 양국 간 격차가 빠르게 좁혀졌다가 역전되었음을 보여줍니다.

 

■ 중국 연구력 급성장의 배경: 막대한 투자와 전략
중국 대학과 연구기관의 비약적인 성장 뒤에는 정부의 막대한 투자와 전략적 지원이 있습니다. 중국은 지난 수십 년간 연구개발(R&D) 예산을 폭발적으로 확대하여 1991년 약 134억 달러이던 R&D 지출이 2017년에는 4,427억 달러에 이를 정도로 증가했습니다. 정부는 ‘211 공정’, ‘985 공정’에 이어 쌍일류(세계 일류 대학 및 일류 학과) 육성 정책을 통해 주요 대학들의 연구 역량을 집중적으로 강화했습니다. 그 결과 최첨단 실험 인프라를 구축하고 유능한 인재를 양성·유치할 수 있었는데, 실제로 “중국은 지속적인 자금 지원, 최첨단 시설 확충, 전 세계 인재 영입” 등을 통해 연구 생산을 높여왔다는 분석이 있습니다. 2018년 Nature의 통계에 따르면 중국의 Nature Index 논문 중 절반가량이 국제 공동연구를 통해 나온 성과로, 해외 과학계와의 협력을 적극 활용해 연구의 질을 높인 것으로 나타났습니다. 또한 중국은 화학, 물리, 생명과학, 지구과학 등 광범위한 분야에서 고른 강세를 보이며 연구 역량을 키워왔습니다. 한편 미국과 유럽 등 전통 과학 강국들은 최근 연구 투자 증가율이 정체되고 있어 상대적으로 중국의 부상에 뒤처지는 양상입니다. 예를 들어 2012~2022년 사이 연구 논문 수 증가율은 중국이 173%에 달한 반면 미국은 불과 6% 증가에 그쳤습니다. Nature Index에서도 영국(-8.2%), 독일(-6.8%) 등 서구 주요국의 점수가 최근 하락세를 보였는데, 이는 “Nature Index는 영(零)합 게임이어서 한쪽이 상승하면 다른 쪽은 떨어질 수밖에 없다”는 분석과 부합합니다. 결국 중국은 전략적 투자, 인재 양성, 국제협력을 바탕으로 단기간에 연구 경쟁력을 끌어올렸고, 이는 미국 대학들과의 격차 축소의 근본 원인이라 할 수 있습니다.

 

■ 첨단 기술 개발 사례와 대학 연구 경쟁력의 연계
중국의 대학 중심 연구력이 향상되면서, 이를 기반으로 AI와 같은 첨단 기술 분야에서 눈에 띄는 성과들이 나오고 있습니다. 한 사례로 2025년 초 중국의 소규모 AI 기업 DeepSeek이 대형 기술기업들을 놀라게 할 만한 혁신적 AI 성능 향상을 달성했는데, 놀랍게도 적은 비용으로 이뤄낸 성과였습니다. 더욱 주목할 것은 이 회사의 핵심 연구진이 모두 중국 국내에서 양성된 인력으로 구성되었다는 점입니다. 해외 유학이나 장기간 외국 경력 없이 전적으로 자국 인재들로만 팀을 꾸려 성공을 거둔 것으로, 창업자는 핵심 연구팀에 “해외에서 훈련받은 인물이 한 명도 없다”고 강조했습니다. 이러한 성과는 우연이 아니라, 중국 대학들이 배출한 우수 인재와 연구력이 뒷받침되었기에 가능했습니다. 실제로 중국은 인공지능(AI) 연구에서 세계 선두로 떠올랐는데, 2017년에 이미 기계학습 분야 전세계 상위 피인용 논문 비중에서 미국을 앞질렀고, 2019~2023년 기간 전세계 상위 10% 최다 인용 AI 논문의 36.5%가 중국 기관 소속 연구자들의 결과일 정도로 압도적인 존재감을 보였습니다(미국은 15.4%). 세계 AI 연구를 이끄는 기관 상위권도 중국 대학들이 차지하여, 중국 칭화대학은 기계학습 연구기관 순위 2위를 기록했고 자연어처리 분야에서도 중국과학원과 함께 세계 최상위권에 올랐습니다. AI 외에도 태양광 패널, 전기차, 스마트폰처럼 초기에는 서구 기업들이 앞섰던 산업들에서 중국 기업들이 빠르게 추월해 주도권을 잡은 사례가 반복되고 있는데, 이러한 혁신의 밑바탕에도 대학 및 연구소들의 기술 개발 역량 축적이 큰 역할을 했습니다. 다시 말해, 대학의 기초·응용 연구 경쟁력이 산업 기술 경쟁력으로 직결되며, 중국이 비교적 낮은 비용과 어려운 여건 속에서도 자체 인력으로 최첨단 기술을 발전시킬 수 있었던 것은 그만큼 대학과 연구기관들이 강력한 역량을 갖추었기 때문입니다.

 

■ 미·중 연구력 변화가 과학기술 패권 경쟁에 미치는 영향
미국과 중국 대학의 연구력 역전 현상은 글로벌 과학기술 패권 경쟁의 구도를 변화시키고 있습니다. 오랫동안 미국은 방대한 연구 예산과 최상위 대학들을 바탕으로 과학기술을 선도해왔지만, 이제 중국이 논문 양과 질에서 모두 미국을 견줄 정도로 올라섬에 따라 과학 분야의 주도권을 두고 양강 경쟁이 심화되었습니다. 특히 AI, 양자기술, 신소재 등 미래 핵심 기술 영역 대다수(64개 중 57개)에서 중국이 최첨단 연구에서 우위를 점하고 있으며, 그 전환점이 2016년경이었다는 분석도 있습니다. 이는 기초과학부터 응용기술에 이르는 전 범위에서 중국이 영향력을 넓혔음을 뜻하며, 누가 더 많은 지식과 발견을 창출하느냐가 미래 기술패권을 좌우한다는 점에서 중요한 변화입니다. 한 전문가는 이러한 추세에 대해 “서방이 더 이상 과거처럼 과학기술 우위를 당연시해서는 안 되며, 자만은 금물”이라고 경고합니다. 실제로 미국은 반도체법(CHIPS Act) 제정, AI 연구 인프라 투자 등으로 대응에 나서며 주도권을 지키려 하고 있고, 중국도 지속적으로 R&D 투자를 늘려 경쟁이 가속화되고 있습니다. 결국 과학 연구에서의 우위는 장기적으로 군사력과 산업 경쟁력 우위로도 이어질 수 있기 때문에, 대학 연구력 변화는 곧바로 과학기술 패권 경쟁의 향방에 영향을 미칩니다. 현재 진행 중인 미중 간 연구 경쟁의 결과에 따라 향후 어느 나라가 신기술을 선점하고 표준을 주도할지가 결정될 것으로 보입니다. 중국 대학들의 약진으로 과학기술 지형이 다극화되면서, 한때 미국 독주에 가깝던 지식 패권 구조가 재편되고 있습니다. 이는 세계 과학계의 경쟁을 한층 촉진함과 동시에, 기술 패권을 둘러싼 국제질서에 큰 변화를 가져올 수 있는 중요한 흐름입니다.

 

<AI가 그린 미래의 대학>