과학(科學, 영어: science)은 세계의 구성과 변화에 관한 합리적 이해를 목적으로, 수학과 실험의 방법을 이용하여 수행하는 지적 탐구 활동 또는 그 결과물로서의 학문을 가리킨다. 좁은 의미에서는 16세기부터 19세기 사이 서유럽에서 근대 학문으로 등장한 자연과학을 뜻하는 경우가 일반적이며, 탐구 대상에 따라 자연과학과 사회과학으로 구분된다. 경우에 따라 그 지식을 실용적으로 적용하는 기술(테크놀로지)까지 포함하여 넓은 의미로 사용되기도 한다.
어원
과학을 뜻하는 영어 단어 science는 '지식'이라는 의미의 라틴어 scientia에서 유래했다. 이는 '안다'(I know)를 뜻하는 접두사 scio-에서 비롯되었으며, 다시 '분별하거나 구분하다'는 의미의 인도유럽어 어근과 연결된다. 중세부터 계몽주의 시대까지 science 또는 scientia는 모든 종류의 체계적이고 정확하게 기록된 지식 전반을 가리켰으며, 당시에는 과학이 철학이라는 개념과 명확히 구별되지 않았다. 과학혁명을 거치면서 '자연철학(natural philosophy)'이라는 용어는 서서히 '자연과학(natural science)'으로 대체되었다.
한편 한국어의 '과학'이라는 한자어(科學)는 한자 문화권에서 비교적 근대에 만들어진 신조어로, 서양의 science 개념을 번역하는 과정에서 일본에서 정착된 것으로 알려져 있다. '科'는 과목·분야를, '學'은 배움·학문을 뜻하며, 일본의 교육자 니시 아마네(西周)와 관련하여 1874년 경 신조어로 만들어졌다는 설이 널리 인용된다. 다만 일부 학술적 논의에서는 서양의 science와 완전히 동일한 의미라기보다 학문 체계를 분류하는 맥락에서 이 단어가 먼저 사용되었다는 견해도 제시된다.
정의와 분류
현대 과학은 일반적으로 검증 가능한 가설과 예측의 형태로 세계에 관한 지식을 구축하고 조직하는 체계적인 학문으로 정의된다. 과학의 분류 방식에는 여러 가지가 있다.
- 자연과학: 인간에 의해 만들어진 것이 아닌 자연 현상을 다루며, 물리학·화학·생물학 등이 여기에 속한다.
- 사회과학: 인간의 행동과 사회를 과학적 방법으로 연구하며, 사회학·심리학·경제학·정치학 등이 포함된다.
- 형식과학: 논리학·수학·통계학 등 추상적 구조와 규칙을 연구하는 분야이며, 과학적 방법이나 경험적 증거 대신 연역적 추론에 의존한다는 점에서 흔히 자연과학과 구별된다.
또한 학문의 목적에 따라 순수과학과 응용과학으로 구분되기도 한다. 순수과학은 자연의 작동 원리를 체계화하는 탐구를, 응용과학은 순수과학의 결과를 실용적 목적에 적용하는 시도(공학, 의학, 농학 등)를 가리킨다.
과학적 방법
과학적 방법은 연역과 귀납의 논리를 바탕으로 관찰·이론·실험·재현을 통해 자연 현상을 연구하는 방법론을 말한다. 경험주의적 관점에서 과학적 이론은 객관적이고 경험적으로 검증 가능하며 예측 가능해야 한다. 관찰 결과가 이론을 반박하거나 확인하는 과정을 거쳐 지식이 축적된다는 점에서, 과학적 방법은 단순한 사변적 추론과 구별되는 핵심적 특징으로 간주된다. 20세기 과학철학에서는 칼 포퍼의 반증 가능성 개념, 토머스 쿤의 패러다임 이론 등이 과학의 본질과 방법에 관한 다양한 관점을 제시해 왔다.
역사
과학의 기원에 관해서는 두 가지 주요 관점이 존재한다. 하나는 고대 메소포타미아와 이집트 등에서 달력 제작, 토지 측량, 의학 등 실용적 목적으로 자연을 탐구한 지적 활동에서 과학의 연원을 찾는 입장이며, 다른 하나는 근대 유럽에서 경험주의와 합리주의에 따른 과학적 방법론이 확립되면서 본격적 과학이 시작되었다는 입장이다.
고대 그리스에서는 탈레스, 플라톤, 아리스토텔레스 등이 신화나 종교에 의존하지 않고 자연의 작동 원리를 합리적으로 설명하려는 자연철학의 전통을 세웠다. 이후 중세 이슬람 세계와 동로마 제국의 학자들, 그리고 르네상스 시기의 서유럽 철학자들이 이러한 전통을 계승·발전시켰다. 16세기 코페르니쿠스의 지동설, 갈릴레이와 케플러의 천문학 연구, 뉴턴의 근대 물리학 수립 등을 거치며 자연철학은 자연과학으로 탈바꿈하였다. 19세기에 이르러 과학은 체계적인 제도와 전문 직업의 형태를 갖추게 되었다.
한반도에서는 청동기시대 이래 금속공예와 농경 기술, 삼국시대의 천문 관측과 금속 활자 인쇄술, 통일신라의 첨성대, 고려의 금속활자와 청자, 조선 세종대의 측우기 발명 등 다양한 과학기술적 성취가 이어져 왔다. 근대적 의미의 서양 과학이 한반도에 본격적으로 도입된 것은 개항 이후의 일이다. 현재의 과학 개념, 연구 제도, 교육 체계 등은 19세기 이후 서유럽에서 확립된 근대 자연과학의 특성이 반영되어 전 세계로 확산된 것이다.
현대적 의미
현대 사회에서 과학은 기술적 응용과 결합하여 '과학기술'이라는 개념으로 포괄적으로 지칭되기도 한다. 자연에 관한 지적 탐구와 그 기술적 응용 사이의 구분이 모호해진 오늘날에는 이 모든 활동 및 지식이 과학기술의 범주에 포함된다. 또한 생명과학, 나노기술, 정보기술 등 첨단 분야의 발전과 함께 과학의 사회적·윤리적 의미에 대한 논의도 활발히 이루어지고 있다. 과학은 단순히 기존 현상을 법칙화하는 것이 아니라, 검증과 반박의 과정을 통해 지식을 지속적으로 갱신하는 열린 체계라는 점이 중요하게 강조된다.
