이들 기관은 정부로부터 공공자금을 지원받기 때문에 국방·환경·보건·기초기술 등과 같은 민간부문이 담당할 수 없는 분야나 사회의 공익증대에 기여하는 분야에서 연구개발활동을 수행해야 하는 역할이 주어진다.

소유 및 운영과 관련해 존재양태를 보면, 정부가 연구소를 소유·운영하는 정부연구소(National Laboratory)가 있는 반면 민간기업이나 대학 또는 비영리법인들이 정부와의 계약에 의해 연구비를 지원받아 연구소를 운영하는 연방지원연구개발 센터(Federally Funded Research and Development Center/FFRDC)가 있다.

한국의 국·공립 연구기관은 전자에 해당하며 정부출연연구기관은 후자와 유사하다고 볼 수 있다.

정부출연연구기관의 등장은 광물자원의 탐사로부터 시작되었다. 영국의 지질탐사소(1835), 캐나다의 지질탐사소(1842), 미국의 지질탐사소(1879), 일본의 지질탐사소(1882) 등이 설립되어 정부차원에서 광물자원에 대한 탐사 및 개발이 수행되었다. 과학기술부문의 연구개발활동에 정부가 개입하게 된 2번째 관심분야는 농업이었다.

영국의 경우, 최초의 농업연구소(Rothamsted Experimental Station：1848)는 민간부문에 의해 설립되었지만 이들 농업연구소는 정부의 기금지원에 의해서 유지될 수 있었다. 한편 이러한 농업연구는 정부가 과학기술의 진보를 효과적으로 민간부문의 경제행위에 적용한 본보기로서 지적되고 있다. 과학적 연구로부터 새로운 기술의 확산에 이르기까지의 활동을 담당한 매우 완벽하고 일관성 있는 기관들이 존재하고 있었기 때문에 이것이 가능했다.

정부의 3번째 관심분야는 산업발전과 관련된 분야였다. 영국의 경우, 정부화학연구소(Laboratory of the Government Chemist)의 기원은 1842년으로 거슬러 올라간다. 미국의 국립표준국(National Bureau of Standards)은 1901년에 설립되었는데 이 기관의 주요임무는 상품의 거래를 촉진시키기 위해 필요했던 도량형 기준을 설정하는 것이었다.

그러나 설립 당시부터 산업기술 개발을 목적으로 하는 연구소들도 있었다. 일본의 전력연구소(1891), 네덜란드의 응용연구소(Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoed/TNO：1932) 등이 이에 속한다.

제2차 세계대전중에 이루어진 핵에너지의 개발은 경제적·사회적으로 광범위한 영향을 미쳤으며, 과학기술계에 있어서는 정부에 의해 지원되는 거대과학(Big Science)의 시작을 알리는 계기가 되었다. 전쟁중에 수행된 맨해튼 계획은 연구활동의 조직화를 통한 새로운 연구개발방식을 제시했다.

미국의 원자력위원회는 원자력관련 연구개발을 수행하는 데 있어 오크리지와 로스알라모스에 정부로부터 자금지원은 받지만 독립된 비영리법인에 의해 운영되는 FFRDC라는 새로운 형태의 기관을 만들어 연구개발에 적합한 신축성있는 연구개발체제를 구축했다. 냉전체제가 형성되면서 국방과 관련된 우주항공분야에 정부의 연구개발활동의 초점이 맞추어졌다. 미국은 1958년 소련이 최초의 인공위성을 발사하자 미국항공자문위원회(NACA)를 민간기구와 통합하여 미국항공우주국(NASA)을 설립했다.

이를 필두로 하여 선진각국에 정부의 지원에 의해 우주항공관련 기구 및 연구기관들이 만들어졌다. 한편 정부의 연구부문이 확장되면서 정부의 역할이 사회의 모든 활동영역에 미치게 되어 정부의 연구활동이 자연과학과 공학분야를 넘어서서 경제학과 사회과학까지 그 영역을 확대해 나가고 있다.

한국의 정부출연연구소는 한국과학기술연구원(Korea Institute of Science and Technology/KIST)을 모태로 하여 발전되어왔다.

KIST는 박정희 대통령과 존슨 대통령이 한미정상회담에서 양국 공동사업으로 한국의 공업발전을 뒷받침하기 위한 종합연구기관의 설립에 합의함으로써 설립이 구체화되기 시작했다. 1966년 KIST는 개발도상국에는 유례가 없었던 종합연구소의 형태로 만들어졌으며 이를 통해 한국에서는 본격적인 연구개발활동이 이루어지는 계기가 마련되었다. KIST는 기존의 국·공립 연구기관과는 다른 몇 가지 특징을 지니고 있었다.

첫째, 국·공립 연구기관처럼 정부에 의해 소유·운영되는 연구기관이 아니라, FFRDC와 같이 정부로부터 독립되어 자율성과 유연성이 보장될 수 있는 비영리 독립연구기관의 형태로 설립되었다. 둘째, 정부가 출연금의 형태로 일정부분 지원을 하고 있지만, 연구소 운영에 있어서는 산업계와 정부로부터 연구를 위탁받고 그 대가로 주어진 기금으로 운영되는 계약연구체제(contract research system)였으며, 연구실 단위로 독립적 연구 및 독립채산제의 원칙에 의해 연구개발활동을 수행했다.

이러한 특징들은 KIST의 자매연구기관이면서 동시에 모델이 되었던 미국의 바텔 기념연구소의 존재형태와 운영방식을 모방한 것이었다.

KIST가 설립되어 안정화되어가던 1970년대 초반까지는 산업화를 촉진시키기 위해 기술개발지원이 필요하다는 포괄적·당위적인 목표에 입각해 연구개발활동을 수행해왔다. 그런데 1970년대 중반에 이르러 중화학 공업화가 급속히 추진되면서 전문적인 산업기술개발의 지원에 대한 요구들이 급증하기 시작했다.

이러한 요구를 반영하여 1973년 특정연구기관 육성법이 제정되었고, 기계·철강·화공·조선·전자 공업 등의 전략산업의 기술수요를 해결하기 위해 목표지향적인 연구개발활동을 수행한다는 목표하에 산업계를 지원하는 전문연구기관으로서의 정부출연연구소들이 설립되기 시작했다. 1973년 한국원자력연구소를 시발로 하여 1975년 한국표준연구소, 1976년 한국선박연구소·한국전자기술연구소·한국기계연구소·한국기계금속연구소·한국화학연구소 등이 설립되었으며, 1977년 한국통신기술연구소, 1978년 고려인삼연구소·한국연초연구소 등이 설립되는 등 전문 출연연구기관의 시대가 개막되었다.

국·공립 연구소가 출연연구소로 재편된 경우도 있었지만, 이들 중 많은 연구소들이 KIST의 부설연구소의 형태로 만들어졌다가 일정시점이 경과한 후 분리·독립되는 과정을 밟았으며 그 존재형태와 운영방식도 KIST를 모방했다.

1980년 11월 정부는 '연구개발체제의 정비와 운영개선방안'에 의거해서 각 부처 산하에 있던 16개 연구기관을 8개의 대단위 연구소로 통합시켰다. 이러한 통폐합의 논리는 다음과 같았다. 첫째, 한국이 지니고 있는 전체의 연구인력·시설 및 투자규모에 비해 연구기관의 수가 너무 많아 투자효율이 떨어진다.

둘째, 연구기관의 증설로 새로운 관리직이 늘어남에 따라 불필요한 관리비용이 발생한다. 셋째, 비슷한 연구기관의 중복연구와 함께 연구수탁과 예산을 따기 위한 비생산적인 경쟁이 생긴다. 넷째, 연구기관의 주무부처가 다르기 때문에 기관간의 협조가 잘 이루어지지 않고 있다.

이러한 통폐합을 통해 과학기술개발 전담부처인 과학기술처가 출연연구소를 종합적으로 관리하기 시작했고 연구개발활동 및 운영방식도 다음과 같이 변화하게 되었다.

첫째, 법적 성격과 운영체계는 KIST의 체계가 그대로 유지되었으나, 연구대상범위, 연구개발지원 조달방식이 근본적으로 변경되어 정부출연연구소는 정부의 연구개발주체로서의 성격을 강하게 나타내게 되었다. 둘째, 산업계의 수탁연구의 비중이 줄어들어 정부의 출연금과 정부사업인 특정연구개발사업으로부터 연구비조달비중이 높아지면서, 계약연구체제에서 정부지원연구체제로 변화했다.

셋째, 연구개발대상기술의 범위가 확대되어 반도체·유전공학·신소재 등 창조적인 원천 기술개발과 중소기업기술개발 지원기능의 일부를 담당하게 되었으며, 주로 민간부문이 담당하기 어려운 장기대형복합과제를 수행하는 형태로 연구개발이 이루어지게 되었다. 넷째, 정부의 지원이 확대되면서 이사회 기능이 축소되고 각종 규정과 준칙이 일률적으로 적용됨으로 해서 상대적으로 정부출연연구소의 자율성이 축소되었다.

1980년대에 들어서면서 연구개발활동의 다른 주체인 기업의 민간 연구소 및 대학의 연구기관들의 활동이 활성화되기 시작했다. 이들의 급속한 성장은 연구주체들간의 연구영역논쟁을 불러일으켰다. 특히 정부출연연구소의 연구영역에 대한 논쟁은 1982년부터 정부의 사업으로 시행된 특정연구개발사업의 참여문제와 관련하여 세 연구집단들간의 연구영역을 어떻게 구분할 것인가로부터 직접적으로 촉발되었다.

정부출연연구소의 위상에 대한 다른 연구주체들로부터의 문제제기는 정부출연연구소를 새로운 재편의 과정으로 이끄는 전주곡이 되었다. 정부는 1991년 8월 산업계와 대학, 정부출연연구소의 역할재분담을 전제로 한 새로운 국가연구개발체제가 필요하게 되었으며 국제적으로는 기술보호주의가 한층 강화되고 후진국의 연구개발정책에 간섭하려는 선진국의 압력이 거세지고 있는 시점에서 능동적 대응이 요구된다는 상황인식하에 '과학기술계 정부출연기관의 기능재정립 및 운영효율화 방안'을 제출하면서 제조업의 경쟁력 강화에 기여할 수 있도록 정부출연연구소의 재편을 실시한다고 발표했다.

이를 통해 기초 및 공공기술측면에 중점을 두면서 민간과 중복되는 기능을 과감히 정비하여 정부출연연구소의 기능을 재정립하고, 연구수요자와 연구수행주체를 직접 연계시킴으로써 연구생산성을 제고하고 있다. 또한 책임경영의식을 확립하고 기관운영의 자율성은 최대한 확충하되 결과에 대해서는 책임을 묻는 제도를 도입한다는 내용의 개혁에 대한 기본방향이 제시되었다. 이러한 방침이 구체화되면서 정부출연연구소들은 구조변환의 과정에 있다.

국내외를 막론하고 정부연구기관들은 재편의 과정에 있다.

연구개발활동을 둘러싼 환경이 변화함으로써 정부연구기관에 주어지는 위상과 역할의 구체적인 내용이 변화하고 있기 때문이다. 군사력에 기초한 냉전체제가 해체되고 국가간의 경제적 갈등이 심화되면서 정부정책에 있어서도 경제적 목표의 중요성이 증가하고 있다. 정부지원의 연구개발활동에 대해서도 그것이 국민경제의 발전에 기여해야 한다는 차원에서 정부연구기관에 대한 역할 규정이 새롭게 이루어지고 있다. 선진국의 경우 국방부문에 집중되어왔던 정부연구기관의 연구개발활동에 대해 비판의 소리가 높아지면서 산업의 국제경쟁력 강화에 기여할 수 있도록 정부의 연구개발활동이 재편되어야 한다는 움직임이 가시적으로 등장하고 있다.

한국의 경우에도 그동안 연구개발활동이 취약했던 민간부문이 성장하여 자체의 동력을 확보함으로써 정부출연연구소와의 영역분담 논의가 진행되고 있으며 이와 관련하여 새로운 형태의 정부출연연구소의 민간산업기술지원 방법이 모색되고 있다.

이러한 환경의 변화와 정부연구기관에 대한 새로운 역할 규정에 적응하는 과정은 정부연구기관의 운영체계와 관리방식, 연구주제 선정방식 및 그 과정에 상당한 영향을 미칠 것이다. 이때에 재편의 방향은 정부연구기관과 민간부문과의 관계를 어떻게 설정할 것인가에 의해 결정될 것이다.

현재 한국의 정부출연연구소를 비롯한 각국의 정부연구기관들을 둘러싼 제반 논의들과 재편의 시도들은 산업의 경쟁력제고가 국가의 핵심적인 사안으로 등장하는 변화된 상황하에서 이 방향의 구체적인 내용과 그것에 적합한 제도적 틀을 탐색하는 과정이라고 볼 수 있다.