1. 배경 및 소개
과학 연구는 계몽주의 시대 이후 인류 문명의 급속한 발전을 촉진했습니다. 그러나 현대 과학 시스템의 지속적인 중앙집권화로 인해 과학 연구 자원의 불평등한 분배, 지적 재산권 소유권 분쟁, 데이터 투명성 부족, 학술 독점 등 많은 문제가 점차 나타나고 있습니다. 이러한 문제는 과학적 발견의 효율성을 어느 정도 저해하고, 심지어 과학의 공정성과 보편성에도 영향을 미치고 있습니다. DeSci(분산 과학)는 투명하고 분산된 기술 시스템을 통해 기존 과학 생태계를 변화시켜 연구자와 대중에게 더 많은 권리와 선택권을 제공하는 것을 목표로 하는 블록체인 기술을 기반으로 하는 새로운 개념입니다. DeSci는 과학 연구의 거버넌스 모델, 지식 공유 메커니즘 및 자금 조달 모델에 혁신적인 변화를 가져왔으며 그 잠재력은 무시할 수 없습니다. 이 기사에서는 DeSci의 배경과 개발 상태를 자세히 분석하고, 과학 연구에서 블록체인 기술의 적용 시나리오를 체계적으로 논의하며, 여러 가지 일반적인 사례를 분석하고, DeSci의 과제와 미래 전망에 대해 심도 있는 논의를 진행합니다.
1.1 과학 연구의 전통적인 모델과 한계
과학연구는 인류사회와 문명의 진보를 촉진했지만, 그 전통적인 모델은 급속한 발전을 이루는 현 시대에 점점 더 많은 도전과 한계에 직면해 있습니다.
1.1.1 고도로 중앙화된 자금 조달 시스템
전통적인 과학 연구 자금은 주로 정부 자금, 민간 기부 또는 대규모 기관에서 나옵니다. 이러한 소스는 과학 발전을 지원하는 데 중요한 역할을 하지만 고도로 중앙 집중화된 배포로 인해 여러 가지 문제가 발생합니다.
자원의 불평등한 분배: 과학 자금 지원 시스템은 암 치료, 인공 지능, 청정 에너지 등과 같은 대규모 핫스팟 연구 프로젝트를 지원하는 경향이 있습니다. 반면, 희귀질환, 기초연구, 틈새분야는 상업적 매력이나 사회적 관심이 부족해 간과되는 경우가 많습니다.
데이터 지원: G-FINDER(Global Health Research Alliance) 보고서에 따르면 2019년 전 세계 건강 RD 투자의 68%가 HIV 및 말라리아와 같은 일부 분야에 집중된 반면, 많은 희귀 질환 연구 프로젝트는 1% 미만의 투자를 받았습니다. 자금 조달.
지리적 제약: 연구 자금 지원 신청은 지리적, 정치적 요인의 영향을 받는 경우가 많습니다. 예를 들어, 많은 개발도상국 과학자들은 현지 자금이나 국제적 연결이 부족하여 글로벌 연구 프로젝트에 참여할 수 없습니다.
1.1.2 지식 보급의 독점
현재 학문적 지식의 보급은 주로 대규모 출판사(예: Elsevier, Springer 및 Wiley)에 의존하고 있습니다. 이러한 출판사는 높은 구독료와 유료화벽을 통해 학술 논문 및 연구 결과의 접근성을 제한합니다.
높은 비용: 대규모 과학 연구 기관은 연간 구독료로 수백만 달러를 지불해야 하지만 개발도상국의 많은 중소 기관과 학자는 이러한 비용을 감당할 수 없습니다.
실제 사례: 2019년에 University of California 시스템은 Elsevier의 구독 가격을 수용할 수 없어 협력을 중단했으며 그 결과 많은 교사와 학생이 최신 연구 결과에 액세스할 수 없게 되었습니다.
정보 격차: 지식 보급에 대한 독점은 전 세계적으로 과학 지식의 불평등한 분포를 더욱 악화시킵니다. 개발도상국 대학 중 28%만이 완전한 학술 자원에 접근할 수 있습니다.
1.1.3 연구 과정의 투명성 부족
과학 연구의 결과는 종종 최종 출판 논문의 형태로 제시되는데, 이는 실패한 실험, 데이터 수정, 연구 과정 중 탐색 시도를 가리는 모델입니다. 이러한 불투명도로 인해 다음과 같은 문제가 발생합니다.
연구 낭비: 실패한 실험에 대한 공개 기록이 없기 때문에 많은 과학 연구팀은 알 수 없는 상황에서 동일한 실수를 반복하여 시간과 자원을 낭비할 수 있습니다.
학술 부정행위: 연구 데이터의 불투명성은 학술 사기 및 데이터 조작의 기회를 제공하여 과학적 신뢰성을 감소시킵니다.
1.2 Web3 시대의 탈중앙화 비전
1.2.1 분산 과학(DeSci)이란 무엇입니까?
분산 과학(DeSci)은 블록체인 기술과 분산화 개념을 사용하여 전통적인 과학 연구 및 지식 보급 모델을 재구성하는 신흥 분야입니다.
DeSci의 정의
DeSci는 분산형 기술을 기반으로 하는 과학 연구 시스템으로 투명한 프로세스, 무신뢰 메커니즘 및 공개 공유를 통해 과학 연구의 민주화와 포용성을 촉진합니다.
핵심 기능
투명성: 모든 연구 프로세스, 데이터 및 결정은 블록체인에 공개적으로 기록되므로 정보가 투명하고 변조될 수 없습니다.
불신: 전통적인 중앙 집중식 관리 기관 대신 스마트 계약 및 알고리즘 규칙을 사용하여 인간 개입 가능성을 줄입니다.
포괄성: 유능한 연구원이나 대중은 특정 권위 있는 기관에 의존하지 않고 DeSci 생태계를 통해 과학 연구에 참여할 수 있습니다.
1.2.2 DeSci의 전통 모델 전복
오픈 펀딩
DeSci는 분산형 자율 조직(DAO)과 토큰 경제적 인센티브 메커니즘을 사용하여 과학 연구 자금이 더 이상 소수의 권위 있는 기관에 국한되지 않도록 합니다.
지적재산권의 민주적 관리
연구자들은 NFT(Non-Fungible Token)를 통해 자신의 과학 연구 결과를 직접 통제하고 글로벌 시장에서 가치를 극대화할 수 있습니다.
2. DeSci의 핵심 기술 및 적용 시나리오
2.1 DeSci의 핵심 기술
분산형 과학의 실현은 블록체인 기술 및 관련 도구의 지원 없이는 달성될 수 없습니다. 다음은 DeSci 생태계의 몇 가지 핵심 기술과 특정 응용 프로그램입니다.
2.1.1 블록체인 기술
데이터 기록의 불변성
블록체인의 분산 원장 기술은 과학 연구의 모든 데이터 포인트를 추적할 수 있도록 보장하여 데이터 변조 및 학술 사기를 방지합니다.
실제 적용: 약물 연구 및 개발에서 블록체인은 모든 실험 데이터 업로드를 기록하여 연구 결과의 신뢰성을 보장할 수 있습니다.
스마트 계약
스마트 계약은 자동 코드 실행을 기반으로 하는 프로토콜이며 자금 할당, 지적 재산 관리 및 협력 프로젝트 계약에 적합합니다.
예: 연구원은 스마트 계약을 사용하여 자금 제공자가 마일스톤에 도달한 후 자금을 자동으로 릴리스하도록 규정하여 수동 개입을 줄일 수 있습니다.
2.1.2 분산 스토리지
분산형 스토리지 기술의 장점
기존의 중앙 집중식 스토리지는 데이터 손실 및 해커 공격의 위험에 직면해 있는 반면, IPFS 및 Arweave와 같은 분산 스토리지 시스템은 보다 안전하고 안정적인 솔루션을 제공합니다.
사례 연구: 기후 변화에 대한 장기 데이터 모니터링 프로젝트는 IPFS 스토리지를 사용하여 장기적인 데이터 접근성을 보장합니다.
데이터 저장 비용 할당 메커니즘
분산 스토리지는 네트워크 노드를 통해 스토리지 비용을 공유하므로 과학 연구팀이 높은 스토리지 비용을 부담할 필요가 없습니다.
2.1.3 암호화 기술
개인 정보 보호: 영지식 증명 기술을 통해 연구자는 데이터의 특정 내용을 공개하지 않고도 연구 자금 제공자에게 연구의 진위성을 증명할 수 있습니다.
사례: 한 의학 연구원은 개인 정보 유출에 대한 걱정 없이 과학 연구를 지원하기 위해 영지식 증명을 사용하여 익명의 환자 데이터를 공유했습니다.
분산형 신원 인증(DID): DID 기술은 연구자에게 전통적인 인증 기관에 의존하지 않고 신뢰할 수 있는 신원 인증 메커니즘을 제공합니다.
2.2 DeSci의 주요 응용 시나리오
2.2.1 탈중앙화 자금 조달
분산형 과학 자금 조달 플랫폼을 통해 연구자들은 전통적인 자금 조달 시스템의 한계를 뛰어넘어 글로벌 커뮤니티에서 직접 자금을 조달할 수 있습니다.
분산 자금 조달 플랫폼: Molecule과 같은 DeSci 플랫폼은 커뮤니티 투표 및 토큰 인센티브를 통해 희귀 질병 및 기초 연구의 급속한 발전을 촉진합니다.
다양한 자금 출처: 자금 출처가 더 이상 정부나 대규모 기관에 국한되지 않고 일반 대중도 직접 참여할 수 있습니다.
자금 사용의 투명성: 블록체인을 통해 모든 자금의 흐름을 기록하여 자금이 프로젝트 연구 자체에 사용되도록 합니다.
3. 분산과학의 응용사례
3.1 분자 프로젝트: 분산형 약물 개발의 선구자
Molecule은 분산형 자금 조달, 협업 및 지적 재산 관리를 통해 약물 개발 프로세스를 재정의하는 것을 목표로 하는 분산형 플랫폼입니다. 블록체인 기술, 특히 NFT와 분산형 자율조직(DAO)을 통해 제약산업에 새로운 활력을 불어넣었습니다.
3.1.1 프로젝트 개요
Molecule은 약물 개발 프로젝트를 조직하고 자금을 조달하는 새로운 방법을 제공합니다. 지적재산(IP)을 디지털 자산으로 전환해 NFT 형태로 발행하고, 이를 탈중앙화 방식으로 관리하고 거래하는 것이 핵심 혁신이다. 이를 통해 연구자, 투자자, 제약회사가 의약품 개발 전 과정에 직접 참여할 수 있어 기존 제약산업의 자원 집중 패턴을 깨뜨릴 수 있다.
3.1.2 자금 조달 및 협력 모델
Molecule을 사용하면 프로젝트 당사자가 커뮤니티에서 직접 자금을 조달할 수 있으며, 사용되는 핵심 기술은 DeSci DAO입니다. 이러한 분산된 자율 조직은 과학 연구 프로젝트에 자금, 실험 지원 및 기타 필요한 자원을 제공할 수 있습니다. 플랫폼에서는 마일스톤과 결과에 따라 자금이 출시되어 자금 사용의 투명성과 효율성이 보장됩니다.
사례: 2020년 Molecule의 혁신적인 약물 연구 개발 프로젝트는 100만 달러 이상의 자금을 성공적으로 조달했습니다. 이 자금은 자금 배분과 프로젝트 진행의 투명성을 보장하기 위해 DAO를 통해 의사 결정에 참여하는 전 세계 개인 투자자와 기관 투자자로부터 나옵니다.
3.1.3 지적재산권 관리
Molecule은 NFT 토큰화 기술을 사용하여 약물 연구 개발 과정에서 발생하는 지적 재산권(연구 결과, 특허 등)을 NFT로 전환하여 모든 참가자가 직접 혜택을 누릴 수 있도록 보장합니다. 이는 지적재산권의 투명성을 향상시킬 뿐만 아니라, 의약품 출시 이후 모든 관련 당사자에게 이익의 분배를 보장합니다.
사례 연구: 제약회사가 개발한 신약이 특허를 성공적으로 획득했습니다. Molecule 플랫폼은 특허를 NFT 형태로 변환하고 모든 권리와 이익을 원 연구자, 투자자 및 기타 이해관계자에게 분배했습니다. 궁극적으로 이 신약은 성공적으로 출시되었으며 모든 참가자에게 상당한 수익을 가져다주었습니다.
3.2 DeSci와 학술 출판: 분산형 출판 플랫폼의 부상
3.2.1 탈중앙화된 학술출판의 과제
전통적인 학술 출판의 주요 과제 중 하나는 학술 결과를 전 세계적으로 전파하는 데 종종 방해가 되는 높은 구독료와 유료화입니다. 학술 저널과 출판사는 학술 논문에 대한 수수료를 부과하여 돈을 벌기 때문에 부유하지 않은 국가와 중소 연구 기관에서는 많은 학술 자원을 감당할 수 없게 됩니다.
문제 분석: 2020년 전 세계 학술 출판 시장 매출은 약 250억 달러였으며, 그 중 약 50%가 학술지 구독료에서 발생했습니다. 인터넷의 확산과 디지털화로 인해 이 산업의 독점 현상은 점점 심각해지고 있으며, 출판사는 저널 콘텐츠에 대한 접근을 통제함으로써 글로벌 학계의 정보 불평등을 더욱 악화시키고 있습니다.
3.2.2 분산형 출판 플랫폼의 출현
Arweave 및 Open Science Chain과 같은 분산형 출판 플랫폼은 이러한 딜레마를 깨는 것을 목표로 합니다. 블록체인 기술을 통해 이러한 플랫폼은 영구 저장, 분산형 콘텐츠 검증 및 저작권 관리 기능을 제공할 수 있습니다. 이 모델은 학술 결과의 무료 배포를 보장하는 동시에 저자에게 보다 투명하고 공정한 수익 분배 메커니즘을 제공합니다.
사례: Arweave는 혁신적인 블록체인 기술을 통해 학술 논문 및 과학 연구 데이터를 영구적으로 저장하도록 설계된 분산형 스토리지 플랫폼입니다. 기존 출판 플랫폼과 달리 Arweave의 보관 비용은 저렴하며 한 번만 지불하면 영원히 보관할 수 있습니다. 이는 과학 연구자들에게 전통적인 학술 출판사의 제한 없이 자신의 연구 결과를 공개하고 공유할 수 있는 혁신적인 방법을 제공합니다.
3.2.3 연구자와 커뮤니티 간의 직접적인 상호작용
분산형 출판 플랫폼은 학술 출판 비용을 절감할 뿐만 아니라 연구자와 글로벌 학술 커뮤니티 간의 직접적인 연결을 창출합니다. 연구자들은 플랫폼을 통해 직접 논문을 출판하고, 동료 심사를 받고, 학제간 협력에 참여할 수 있습니다.
사례 연구: 분산형 학술 출판 플랫폼에서 연구자들은 자신의 논문을 자유롭게 출판할 수 있을 뿐만 아니라 플랫폼을 통해 실시간 피드백과 동료 검토도 얻을 수 있습니다. 이러한 즉각적인 학문적 상호 작용은 과학적 발견의 전파를 가속화하고 연구 결과의 신뢰성을 향상시킵니다.
3.3 생태계의 시너지 효과: 분산형 과학 연구와 Web3 기술의 결합
분산형 과학은 단일 분야에 국한되지 않고 더 넓은 Web3 기술 생태계와 긴밀하게 통합됩니다. 블록체인, 암호화폐, 탈중앙화 금융(DeFi) 및 기타 기술과 과학 연구 분야의 결합은 글로벌 과학 연구 방법에 근본적인 변화를 주도하고 있습니다.
3.3.1 DeFi 및 과학 연구 자금 조달
DeFi는 과학 연구를 위한 새로운 자금 조달 메커니즘을 제공합니다. 분산형 금융 플랫폼을 통해 과학 연구 프로젝트는 과학 연구 토큰을 발행하거나 DAO를 통해 자금을 조달할 수 있습니다. 이러한 토큰은 자금의 흐름을 나타낼 뿐만 아니라 과학 연구 프로젝트의 지분으로 사용될 수도 있어 투자자와 참가자가 과학 연구 결과를 공유할 수 있습니다.
사례 분석: 2021년, 과학 연구 프로젝트의 분산 자금 조달을 위한 세계 최초의 DeFi 플랫폼이 출시되었습니다. 과학 연구자들은 플랫폼을 통해 특별한 과학 연구 토큰을 발행합니다. 이 토큰은 과학 연구 프로젝트에 재정적 지원을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 프로젝트가 성공한 후 토큰 보유자가 이익을 공유할 수 있게 해줍니다.
3.3.2 분산형 시장 및 혁신 인센티브
OpenBazaar, Opensea 등의 분산형 시장은 과학 연구자들에게 혁신적인 판매 채널을 제공합니다. 연구자들은 전통적인 출판사의 높은 중개 수수료를 피하면서 분산형 시장을 통해 직접 연구 결과를 판매할 수 있습니다.
분석 예시: 과학자들은 OpenBazaar와 같은 플랫폼을 사용하여 연구 결과, 실험 데이터 또는 연구 도구를 NFT로 직접 판매합니다. 이러한 방식으로 그들은 즉각적인 재정적 수익을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 연구 결과를 전 세계적으로 홍보할 수 있습니다.
4. 분산과학의 과제와 향후 발전
4.1 직면한 과제
4.1.1 기술 및 인프라 성숙도
블록체인 기술과 분산형 도구가 빠르게 발전하고 있지만 과학 연구 분야에 적용하는 데는 여전히 많은 기술적 과제에 직면해 있습니다.
기술적 복잡성: 많은 과학 연구자들에게 블록체인 및 스마트 계약과 같은 기술을 이해하고 사용하려면 특정 기술 기반이 필요할 수 있습니다. 따라서 연구자들이 이러한 기술을 어떻게 쉽게 사용할 수 있는지가 향후 분산과학 발전의 핵심이 될 것입니다.
인프라 구축: 분산형 플랫폼의 인프라에는 여전히 더 많은 지원이 필요합니다. 예를 들어 분산형 스토리지 솔루션에는 더 큰 저장 용량과 더 높은 효율성이 필요하지만 분산형 컴퓨팅 리소스는 여전히 기존 클라우드 컴퓨팅 플랫폼과 비교할 수 없습니다.
4.1.2 법률 및 규제 문제
블록체인 기술과 분산형 모델을 적용하는 것도 상당한 법적, 규제적 과제에 직면해 있습니다. 특히 전 세계적으로 국가마다 디지털 통화, 분산 금융, 블록체인 기술에 대한 규제 정책이 매우 다르기 때문에 국경 간 협력과 글로벌 홍보가 복잡해집니다.
사례 연구: 유럽과 미국 간 암호화폐에 대한 규제 정책에는 큰 차이가 있으며, 이는 분산형 과학 연구 프로젝트의 국경 간 협력과 자본 흐름에 영향을 미칠 수 있습니다.
4.1.3 커뮤니티 수용
분산형 과학은 큰 잠재력을 갖고 있지만, 글로벌 과학 연구 커뮤니티에서 받아들일 수 있을지는 아직 미지수입니다. 연구자와 학술기관의 전통적인 사고방식과 분권화, 개방의 문화 사이에 갈등이 있을 수 있습니다.
사례: Molecule과 같은 분산형 플랫폼이 과학 연구 분야에서 확실한 성공을 거두었지만 대부분의 전통적인 과학 연구 기관은 여전히 전통적인 자금 조달 및 출판 모델을 선호하며 DeSci에 대한 완전한 신뢰와 지원이 부족합니다.
4.2 미래 기회 및 개발 동향
4.2.1 신흥 시장 및 과학 연구 분야의 부상
분산형 과학은 신흥 시장에서 폭넓은 응용 가능성을 갖고 있습니다. 블록체인과 암호화 기술의 대중화로 인해 개발도상국의 연구자들은 글로벌 과학 연구 프로젝트에 보다 평등하게 참여할 수 있게 될 것입니다. 이는 글로벌 과학 및 기술 혁신을 촉진할 뿐만 아니라 글로벌 과학 연구 자원의 재배치를 촉진할 것입니다.
4.2.2 상생 과학 연구 모델
미래에 분산과학은 글로벌 과학 연구자들 간의 협력을 촉진하고, 분산형 자율조직(DAO)을 통해 글로벌 자원을 공유하며, 국경과 지리적 제약을 허물고, 상생하는 과학연구 협력을 촉진할 것입니다.
4.2.3 학제간 혁신적 탐구
분산형 과학 연구 생태계는 생물의학 분야에만 국한되지 않고 여러 분야에 걸쳐 있을 수도 있습니다. Web3 기술의 지속적인 발전으로 분산 과학의 응용 시나리오는 환경 과학에서 사회 과학, 천문학에서 물리학에 이르기까지 다양한 분야를 포괄하여 점점 더 광범위해질 것입니다.
5. 결론: 분산 과학의 혁명적인 변화
분산형 과학은 단지 새로운 기술 모델이 아니라 과학 연구가 수행되는 방식을 근본적으로 바꾸는 혁명입니다. 블록체인, 분산형 금융, NFT 및 기타 기술의 결합을 통해 분산형 과학은 연구자, 투자자, 학술 기관 및 사회 전체에 더 많은 기회를 창출합니다.
탈중앙화 과학은 여전히 기술, 법률, 커뮤니티 수용 등 일련의 과제에 직면해 있지만 발전 잠재력은 엄청납니다. 블록체인 기술과 Web3 생태계가 성숙해짐에 따라, 분산형 과학은 향후 글로벌 과학 연구의 뉴노멀이 되어 과학 연구 분야의 혁신과 변화를 이끌 것으로 예상됩니다.
