R&D 제대로 하기

R&D의 원리와 방법을 찾아 나서는 여정을 안내한다!
이 책의 저자는 삼성전자 종합기술원에서 연구자로 첫발을 내딛고 삼성SDI에서 연구개발 책임자로 팀과 조직을 이끄는 동안 끝없이 반복되는 한 가지 장면을 목격했다. 연구자도, 조직도, 기업도 모두 연구개발의 중요성을 말하지만 정작 '무엇을 어떻게 해야 하는가?'에 대해서는 아무도 알려주지 않는 현실이었다. 대학에서 배운 지식과 실험 기술은 현장에서 맞닥뜨린 문제를 해결하기에는 부족했고 회사에서 던져지는 '혁신하라!'는 요구는 구호로만 존재했다. 목표를 어떻게 세울 것인지, 경쟁을 어떠한 기준으로 판단할 것인지, 실패를 데이터로 남기는 방법은 무엇인지, 기술을 시장과 연결하는 사고는 어떻게 작동하는지에 대한 체계는 어디에도 없었다. 연구개발의 실천은 결국 개인의 직감과 경험에 맡겨졌고 그 공백은 수많은 시행착오, 지연, 뒤처짐의 원인이 됐다.
프로젝트 현장에서 연구개발 조직이 실제로 마주한 질문은 단순했다. 왜 어떤 조직은 돌파구를 만들고 어떤 조직은 같은 자리에서 반복되는가? 왜 똑같은 노력을 하는데 결과는 왜 이렇게 극명하게 갈리는가? 이유는 명확해졌다. 연구개발R&D의 성패는 연구자가 얼마나 열심히 일하는가보다 그 조직이 어떤 원리를 기반으로 움직이고 있는가에 의해 결정되었기 때문이다. 그 순간부터 저자의 탐구는 기술 개발을 넘어 '기술을 가능하게 하는 구조'로 확장되었다. 현장의 관찰과 실패의 기록, 수많은 팀과 프로젝트, 그리고 시장과 경쟁의 변화를 관통하며 연구개발 세계에 분명 존재하지만 잘 보이지 않았던 질서를 발견하기 시작했다.

목표에서 로드맵까지: 방향과 구조가 혁신을 만든다!
저자가 처음으로 확인한 진실은 분명했다. 목표의 높이가 연구개발의 결과를 결정한다. 많은 연구자와 조직은 '현실적 목표'를 향해 나아간다고 말하지만 그 현실적인 기준은 이미 경쟁자에게 뒤처진 수준이었다. 글로벌 시장은 끊임없이 진화하고 기술의 최전선은 매년 재편된다. 이 속도에 맞서기 위해 저자가 발견한 첫 번째 원리는 갈망Aspiration이었다. 갈망은 단순한 열정이 아니라 기술 수준을 바라보는 눈의 높이이며 가능한 것보다 높은 수준을 설정하는 의도적 선택이었다. 최고보다 120퍼센트 높은 목표라는 기준을 적용하기 시작하자 연구는 완전히 다른 방향으로 움직이기 시작했다.
그러나 높은 목표만으로 혁신이 완성되지는 않았다. 오히려 목표를 재설정하자 더 큰 난관이 드러났다. 이제 필요한 것은 방향을 잡고 구조를 만드는 일이었다. 이 전환을 가능하게 한 도구가 바로 기술 로드맵과 학습곡선이었다. 기술 로드맵은 소재-부품-세트-공정-장비로 이어지는 기술 흐름을 하나의 선으로 연결하며 각각의 단계에서 어떤 요소기술을 확보해야 하는지를 명확하게 보여주었다. 학습곡선은 시간축 위에서 기술의 발전 속도와 잠재력을 읽어내는 도구로서 단기 실험의 결과를 장기적 방향성과 연결하는 기준이 되었다.
두 도구를 손에 쥐고 나자 연구개발의 질문이 달라졌다. '무엇을 할 것인가?'가 아니라 '무엇을 먼저 하고 어디서 돌파할 것인가?'가 핵심이 되었고 실패의 의미도 바뀌었다. 실패는 되풀이되는 낭비가 아니라 다음 단계로 넘어가기 위한 검증 도구였으며 반복은 무의미한 순환이 아니라 축적의 과정이었다. 또한 저자는 이 과정에서 창의의 실체를 확인한다. 창의는 개인의 번뜩임이 아니라 익숙한 틀을 깨는 도전과 논리적 해체, 충돌을 견디는 토론, 검증을 거친 구조화된 사고에서 비롯된다는 사실이었다. 연구개발을 지속시키는 힘 역시 감정적 열정이 아니라 시간 속을 관통하는 지속성이었다. "사자든 가젤이든 해가 뜨면 달려야 한다"는 말처럼 긴 과정 속에서 꾸준히 나아가는 조직만이 살아남고 기술을 현실로 만들 수 있었다.

기술은 결국 사람과 조직으로 완성된다!
연구개발의 마지막 조각은 사람이었다. 기술은 한 명의 머릿속에서 시작될 수 있지만 혁신은 팀과 조직이 함께 이루어야 가능했다. 저자는 수많은 프로젝트를 이끌며 연구개발의 핵심은 리더십과 협업이라는 조직적 힘에 있다는 사실을 발견한다.
기술 리더의 역할은 실험을 대신하는 것이 아니라는 것이다. 방향을 제시하고 목표를 분해하고 실행의 질서를 만들고 구성원 전체가 같은 좌표를 향하도록 정렬시키는 일이었다. 무엇보다 연구개발에서 점차 필수 요소가 된 외부 지식, 기관, 인재를 연결하는 능력은 혁신의 폭을 넓히는 결정적 조건이었다. 저자가 이 책에서 강조하는 리더십은 카리스마나 강요가 아니라 공감을 통해 이끌어가는 방식이었다. 연구자가 맡은 실험을 자신의 문제로 받아들이고 목표가 조직의 언어가 될 때 비로소 기술의 흐름은 살아 움직였다.
이 책은 단일 기술 성공의 회고가 아니라 연구개발의 세계에 숨어 있는 질서를 드러낸다. 삼성 연구개발 현장에서 30여 년 동안 축적된 경험과 고민을 토대로 갈망-비전-창의-열정-리더십이라는 다섯 축을 체계화해 제시한다. 그럼으로써 연구개발을 감각이나 재능의 영역에서 원리와 실행의 영역으로 옮겨 놓는다.

프롤로그 '제대로' 하지 않으면 아무것도 아니다

1장 갈망: 절대적인 완전함을 추구한다

1. 갈망의 수준만큼 성장한다
이론적 한계치를 지향하자 / 최고 수준보다 120% 높게 설정하라

2. '먼저' 전략으로 미래를 예측하자
먼저 예측하고 실행해야 이긴다 / 먼저는 '빠르게'가 아니라 '먼저 실행'이다

3.이기는 전략 로드맵을 작성하자
학습곡선의 이해는 기술 로드맵의 시작이다 / 기술 로드맵은 요소기술 로드맵으로 구체화한다

4. 그랜드 스케일 로드맵은 기술과 조직을 묶는다
동기화 로드맵은 모든 기술을 함께 움직이게 한다 / 제품을 완성하는 마지막 지도는 전략 로드맵이다

5. 백캐스팅으로 미래 기술을 상상한다
백캐스팅의 대표적 사례가 공상과학영화다 / 백캐스팅을 통해 갈망을 전략으로 만들자

2장 비전: 보이는 꿈으로 이기게 한다

1. 비전 문구로 가슴 뛰는 미래를 본다
가슴이 두근거릴 모습을 제시해야 한다 / 구호가 아니라 실현 가능한 비전이어야 한다

2. 목표 설정에는 정확한 잣대가 필요하다
목표의 질이 전략의 성패를 가른다 / 기술목표 설정 때 시장의 눈으로 해야 한다

3장 창의: 경쟁을 돌파하는 기술자의 무기다

1. 낯섦은 창의의 출발점이다
창의는 익숙함을 파괴하는 낯섦에서 나온다 / 창의는 어렵기에 최고만이 수행할 수 있다

2. 창의의 실행은 스스로 만들어야 한다
'낯섦'과 '위기의식'을 연동해야 한다 / 복잡한 논리와 데이터를 구조화해야 한다 / 토론을 통해 서로의 의견을 나눠야 한다

3. 안다에는 12단계가 있다
자신의 전문성 수준을 알아야 한다 / 혁신은 어려운 과정을 거쳐야 한다 / 리튬이온전지의 기술혁신 과정 / 하나의 혁신은 3,000개의 아이디어에서 나온다

4. 전략 특허는 기술회사의 무기다
전략 특허로 원천을 선점하고 길목을 봉쇄하라 / 특허 출원을 공격적이고 전략적으로 하자 / 특허 트리로 지식재산권 포트폴리오를 만들어라

5. 지식 충돌은 기술 소통과 창의의 순간이다
모른다고 할 때 지식 충돌의 순간이 시작된다 / 화이트보드 앞에서 자유롭게 토론하자

4장 열정: 끝까지 제대로 몰입하게 한다

1. 더욱 열정적으로 일하게 한다
추진형과 리더형은 일하는 방법을 갖고 있다 / 딴 데서 열심히형에서도 혁신이 일어나게 한다

2.목적과 이유를 알면 열정을 발휘한다
절대 포기하지 않는 열정이 중요하다 / 사자든 가젤이든 해가 뜨면 달려야 한다

5장 리더십 : 제대로 R&D를 이끈다

1.리더에게는 제대로 R&D 역량이 필요하다
기술과 통찰을 아우르는 전략을 수립해야 한다 / 전략의 질서를 만드는 구조화가 필요하다 / 전략을 현실로 잇는 마지막 고리는 실행이다 / 설득이 아니라 공감으로 리더십을 완성한다

2. 경쟁 비교 지표는 강력한 실행 도구다
경쟁 비교 지표로 이끈다 / 경쟁 비교 지표로 관리한다

3. 개방형 혁신으로 외부자산을 내재화한다
외주개발로 단기 요소기술을 확보한다 / 위탁연구로 기초 기술 선행 연구를 확보한다 / 전문성 융합을 통한 공동연구개발을 한다 / 클러스터로 도전적 핵심기술을 개발한다 / 해외 연구소를 통해 글로벌 기술을 확보한다

4. 과제지표를 통해 실행을 관리한다
리더는 과제 지표를 통해 실시간으로 관리한다 / 정량화된 일정 관리와 과제 통제 시스템을 활용한다

에필로그 창의와 혁신의 시간을 되돌아보다

주

장혁 성균관대학교 특임교수
전 삼성전자종합기술원 재료연구소장ㆍ전 삼성SDI 연구소장

미국 유타대학교 금속공학과에서 박사학위를 취득한 후 일리노이대학교 재료공학과에서 박사후연구원으로 활동 중 1992년 삼성전자 종합기술원(현 SAIT)에 입사하여 선임연구원과 수석연구원을 거쳐 에너지연구실장과 재료연구소장을 역임했고 2023년 삼성SDI 연구소장으로 퇴임했다. 이후 2025년까지 상근 고문으로 후배들을 육성하면서 이 책을 집필하였다. 현재는 성균관대학교 특임교수로 임용되어 젊은 공학도 육성과 산업체 니즈에 기반한 기초연구에 전념하고 있다.
30여 년간 전기차, 에너지저장시스템, 스마트폰용 이차전지를 비롯한 에너지 환경 소재를 중심으로 디스플레이 및 반도체용 소재의 혁신을 위해 끊임없이 연구개발을 하였다. 기술회사인 삼성에서 회사는 물론 글로벌 산업에 영향력 있는 기술자에게 부여하는 가장 큰 명예인 삼성 펠로(Samsung Fellow, 2011)에 선임되었다. 또한 한국공학한림원 회원(정회원, 2019)으로 선발되었으며 세계인명사전인 '마르퀴즈 후즈 후 인 더 월드Marquis Who's Who in The World'에 등재되었다.
대학에서의 기초연구, 삼성전자 종합기술원에서의 미래기술 선행연구, 삼성SDI에서의 기술 상용화 및 제품을 통한 수익 창출을 위한 개발 과정에서 이 책에 소개한 연구개발 전략의 수립과 실행에 대한 근본적인 방법론을 정립하고 연구개발자에게 전할 지침을 만들었다.
연구개발의 결과로 리튬이온전지 소재, 양자점 소재, 인광 소재 등의 시장 진입에 성공하였다. 전기화학과 나노소재 기술을 근간으로 하는 전기화학 에너지 변환 및 저장(이차전지, 연료전지, 태양전지), 디스플레이, 반도체 소재 기술 분야에 120편의 논문과 30건의 미국 특허를 보유하고 있다. 국제전기화학회ISE, International Society of Electrochemisty와 미국재료학회MRS, Material Research Society에서 기조 강연을 하는 등 학술 회원으로도 활동 중이다.