본 연구에서는 CGE(Computable General Equilibrium)모형을 이용하여 28개 산업별 R&D투자액의 GDP 파급효과를 추정한 뒤, 그 결과로써 GDP의 R&D투자탄력성을 계산하여 산업별 R&D 투자 우선순위를 제시하였다. 우선순위는 28개 대분류 산업 중 전체 연구 개발투자에서 차지하는 비중이 1% 미만인 16개 산업을 제외한 12개 산업에 대해서만 적용해 보았다. 먼저 GDP의 R&D투자 탄력성에 근거한 우선순위는 제1차 금속제품, 화학제품, 음식료품, 전기 및 전자기기, 수송장비, 금속제품, 정밀기기, 전력 가스 및 수도, 일반기계, 통신 및 방송, 건설, 사회 및 기타 서비스, 부동산 및 사업 서비스 순이었다. GDP의 R&D투자탄력성에 근거한 순위설정은 비교적 우리나라 산업들의 현황을 잘 보여주고 있는 것으로 판단된다. 보조 지표인 2030년 기준 균형 대비 GDP 증가율에 근거한 우선순위 역시 판정기준으로 유사한 결과를 보여주었다. 결국 두 개의 우선순위 기준은 국가과학기술위원회의 R&D예산투자방향 및 기준 설정과 주요 사업별 예산배분 방향에 좋은 판정기준으로 활용될 수 있음을 보여주었다.
본 연구에서는 CGE(Computable General Equilibrium)모형을 이용하여 28개 산업별 R&D투자액의 GDP 파급효과를 추정한 뒤, 그 결과로써 GDP의 R&D투자탄력성을 계산하여 산업별 R&D 투자 우선순위를 제시하였다. 우선순위는 28개 대분류 산업 중 전체 연구 개발투자에서 차지하는 비중이 1% 미만인 16개 산업을 제외한 12개 산업에 대해서만 적용해 보았다. 먼저 GDP의 R&D투자 탄력성에 근거한 우선순위는 제1차 금속제품, 화학제품, 음식료품, 전기 및 전자기기, 수송장비, 금속제품, 정밀기기, 전력 가스 및 수도, 일반기계, 통신 및 방송, 건설, 사회 및 기타 서비스, 부동산 및 사업 서비스 순이었다. GDP의 R&D투자탄력성에 근거한 순위설정은 비교적 우리나라 산업들의 현황을 잘 보여주고 있는 것으로 판단된다. 보조 지표인 2030년 기준 균형 대비 GDP 증가율에 근거한 우선순위 역시 판정기준으로 유사한 결과를 보여주었다. 결국 두 개의 우선순위 기준은 국가과학기술위원회의 R&D예산투자방향 및 기준 설정과 주요 사업별 예산배분 방향에 좋은 판정기준으로 활용될 수 있음을 보여주었다.
We suggested industry-specific priorities of R&D investment with R&D investment elasticity to GDP calculated from the ripple effect of 28 large-sized industry R&D investment, using a Computable General Equilibrium(CGE) Model. Priority orders apply to only 12 industries, because 16 industries with le...
We suggested industry-specific priorities of R&D investment with R&D investment elasticity to GDP calculated from the ripple effect of 28 large-sized industry R&D investment, using a Computable General Equilibrium(CGE) Model. Priority orders apply to only 12 industries, because 16 industries with less than 1% of total investment have been excluded. First, R&D investment elasticity to GDP says that priorities are ordered as Basic metal products, Chemicals, drugs and medicines, Food, beverages and tobacco products, Electronic and electrical equipment, Transportation equipment, Precision instruments, Electrictity, gas, steam and water supply, General machinery and equipment, Communications and broadcasting, Construction, Other services, and Real estate and business services. These priorities show the status quo of Korean industry structures well. The GDP growth rate to 2030 year reference equilibrium, which is an auxiliary index, says a similar priority to results from R&D investment elasticity to GDP. In the end, two criteria of priority order can be functioned as a good index for National Science and Technology Commission deciding what industry to invest and what budget to allocate.
We suggested industry-specific priorities of R&D investment with R&D investment elasticity to GDP calculated from the ripple effect of 28 large-sized industry R&D investment, using a Computable General Equilibrium(CGE) Model. Priority orders apply to only 12 industries, because 16 industries with less than 1% of total investment have been excluded. First, R&D investment elasticity to GDP says that priorities are ordered as Basic metal products, Chemicals, drugs and medicines, Food, beverages and tobacco products, Electronic and electrical equipment, Transportation equipment, Precision instruments, Electrictity, gas, steam and water supply, General machinery and equipment, Communications and broadcasting, Construction, Other services, and Real estate and business services. These priorities show the status quo of Korean industry structures well. The GDP growth rate to 2030 year reference equilibrium, which is an auxiliary index, says a similar priority to results from R&D investment elasticity to GDP. In the end, two criteria of priority order can be functioned as a good index for National Science and Technology Commission deciding what industry to invest and what budget to allocate.
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문제 정의
본 연구는 이 중 후자에 초점을 두어 R&D 투자방향 및 배분방향 수립에 필요한 우선순위 설정방법론을 제시해보는 것에 연구목적이 있다.
본 연구는 전술하였듯이 전술한 다섯 가지 방법론 중에서 CGE모형을 이용한 우선순위결정방법을 중심으로 논의하는 것이다. 최근 대부분의 선진국이 직면하고 있는 저성장의 함정을 탈출하고 성장잠재력을 제고시키기 위한 방안으로 R&D투자를 강조하고 있음에도 경제적 파급효과를 파악하는 것이 쉽지 않기 때문이다.
본 연구는 이 중 후자에 초점을 두어 R&D 투자방향 및 배분방향 수립에 필요한 우선순위 설정방법론을 제시해보는 것에 연구목적이 있다. 본 연구의 궁극적인 목적은 우선순위방법론 중에서 CGE방법에 초점을 맞추어 우선순위의 시안을 제시하는 것에 있다. 실제로 우리나라 정부 R&D예산의 투자 우선순위 설정 작업이라고 볼 수 있는‘정부 R&D 투자방향’ 또는 ‘정부 R&D 예산 배분방향’에서 직접적으로 순위를 설정하는 절차는 거의 없거나, 사업별 등급 형태로 제한되어 있다.
본 연구의 목적은 CGE모형을 통해 산출된 연구개발투자의 경제적 성과를 이용하여 산업별 연구개발 투자의 우선순위를 선정하는 것이다. 이와 같이 R&D투자의 경제적 성과를 추정하기 위해서는 현재의 연구개발투자액에 근거하여 미래를 예측하는 것이 불가피하다.
이제 CGE모형 구축과정에서 가장 중요한 역할을 수행하는 SAM에 대해서 상세하게 논의해본다. 본 연구에서는 사회회계행렬(SAM)을 2008년도를 기준년도로 하여 「산업연관표」, 「가계동향조사」, 「국세통계연보」, 「기업경영분석」 등을 비롯한 다양한 자료로부터 수집하여 구축하였다(<표 1> 참조).
가설 설정
본 연구에서는 사회회계행렬(SAM)을 2008년도를 기준년도로 하여 「산업연관표」, 「가계동향조사」, 「국세통계연보」, 「기업경영분석」 등을 비롯한 다양한 자료로부터 수집하여 구축하였다(<표 1> 참조). 국내재화는 총 28개 산업의 제품으로 구성하였는데, 이들은 각 산업의 중간재화로 투입되거나 가계의 소비재화로 쓰이고 또는 정부의 소비재화와 투자재화로 판매되거나 수출된다고 가정한다. 따라서 국내 산업의 중간재화로 판매된 재화는 총 (28×28) 행렬로 구성된다.
SAM은 한 경제의 주어진 기간 동안(예, 1년)의 모든 경제 주체들의 모든 경제적 거래를 보여주는데, 정상이윤 조건과 시장청산 조건, 소득균형 조건을 만족해야하며, 또한 각 부분별 미시자료는 거시변수와 일치해야 한다. 넷째, 1차 보정(calibration) 과정이다. 이는 선택한 함수형태가 SAM과 일치하도록 모수를 조정하는 것을 의미한다.
자본ㆍ노동 복합재화와 중간재와의 대체탄력성은 0으로 가정하였는데, 이는 Fullerton and Rogers(1993)와 이인실 외 (2002)의 연구에서 설정한 값과 같다. 수입재화와 국내재화의 불완전 대체를 나타내는 아밍톤 대체탄력성은 3으로 가정하였다. 가계부문의 시제 간 대체탄력성은 Goulder and Schneider(1999), Bernstein et al.
기타 추정에 필요한 파라미터 값들을 간략하게 제시하면 다음과 같다. 수출재화와 국내소비재화간의 고정전환탄력성(constant elasticity of trans- formation)은 3.0이라고 가정하였다. 이는 손양훈ㆍ신동천(1997)이 사용한 부문별 불변전환탄력성 값(2∼4)의 평균값이다.
943로 산출하였다. 자본에 대한 연간 감가상각율은 토지 0.01, 건물 0.03, 자동차 0.1, 기타 자본 0.04로 가정하였다.11)
CGE 모형은 일반적으로 다음과 같은 과정을 거쳐 구축된다. 첫째, 모형의 규모를 설정해야 한다. 재화의 수, 생산요소의 수, 소비자의 수, 시장의 수, 분석 기간 등 분석 대상을 설정하는 단계이다.
제안 방법
본 연구에서는 사회회계행렬(SAM)을 2008년도를 기준년도로 하여 「산업연관표」, 「가계동향조사」, 「국세통계연보」, 「기업경영분석」 등을 비롯한 다양한 자료로부터 수집하여 구축하였다( 참조).
형평성지표에는 소득분배의 형평성에 미치는 효과를 지니계수, 십분위분배율(deciles distribution ratio), 로렌츠곡선, 동등변화의 분포 등이 있다. 본 연구에서는 투자 우선순위를 선정하는 것에 초점을 맞추고 있으므로 형평성 지표보다는 효율성 지표만을 사용한다.13)
여기서는 위에서 지적한 문제점을 어느 정도 해결해줄 수 있는 방법론으로 평가받고 있는 CGE모형에 대하여 개괄한 뒤, CGE모형에 의한 우선순위 설정방법을 논의해본다.
따라서 단위 중립적인 관련 지표를 사용할 필요가 있다. 이를 위해 먼저 2008년부터 2030년까지 매년 연구개발 실적치 및 추정치를 전부 한개 산업에만 투입하는 것으로 전제하여 동일한 모의실험을 수행한다. 모의실험 결과를 이용하면 GDP의 R&D투자탄력성을 산업별로 계산할 수 있다.
한편, 전술한 연구개발투자의 특성에 비추어 연구개발 이후 인적자본을 비롯한 각종 지식의 확산을 반영하는 것이 필요하다. 이를 위해서 지식확산계수라는 개념을 도입하였다. 지식확산계수란 R&D투자의 성과가 전 산업에 확산되는 정도를 측정하는 모수로 전술한 R&D의 양(+)의 외부성을 수치로 표현한 것이다.
지금까지 다수의 구조방정식으로 구성된 경제모형으로 현실경제를 재현할 수 있는 CGE모형을 이용하여 28개 산업별 R&D투자액의 GDP 파급효과를 추정한 뒤, 그 결과로써 GDP의 R&D투자탄력성이라는 지표를 계산하여 산업별 R&D 투자 우선순위를 제시하였다.
이에 본 연구에서는 GDP의 R&D투자탄력성으로 우선순위 선정지표로 활용한다. 추가로 보조지표로 추정 마지막 연도인 2030년 기준균형 대비 GDP 증가율을 이용하여 우선순위를 설정해본다. 추정 마지막 연도인 2030년을 기준으로 한 것은 누적효과를 반영하기 위함에 유의해야 한다.
데이터처리
한편, 2010년부터 2030년까지 산업별 연구개발투자액을 비교적 정확하게 예측하기 위해서는 2009년까지의 28개 산업별 R&D 투자의 시계열이 안정적인가를 검정할 필요가 있다. 이를 위해서 1998년부터 2009년까지의 투자액 자료에 대해서 단위근 검정(unit root test)도 수행하였다. 단위근 검정결과, 광산품, 인쇄 및 복제, 금융 및 보험산업을 제외한 대부분 산업에서 단위근이 있는 것으로 검정되었다.
이론/모형
본 모형에서는 Fullerton and Rogers (1993), 손양훈ㆍ신동천(1997), 조경엽(2000), 이인실 외(2002), Bernstein, et al.(1999), Goulder and Schneider(1999) 등 기존의 국내외 문헌에서 사용된 모수 값을 인용하여 사용한다. 생산의 대체탄력성은 김성태 외 2(2010)의 <표 Ⅳ-19>을 인용하여 사용한다.
본래 GDP는 소비, 투자, 정부지출과 무역수지의 합으로 측정할 수 있으며, 후생수준의 변화지표인 동등변화(Equivalent Variation)는 R&D 투자 이전의 효용수준과 동일한 효용수준을 유지하기 위해 필요한 보상액을 의미하는데, 이는 일반적으로 소득의 크기로 환산하여 제시되고 있다. 본 연구에서는 효율성 지표 중 GDP를 경제적 성과의 평가지표로 사용한다.
생산의 대체탄력성은 김성태 외 2(2010)의 을 인용하여 사용한다.
연구개발투자의 예측은 산업별 R&D 투자 시계열 자료에 근거하여 최근 12년간(1998∼2009년) 28개 산업별 실제 R&D 투자 추세가 지속된다는 전제가 필요하다(<표 3> 참조). 이 전제하에서 2009년까지의 추세 자료를 이용하여 2010년부터 2030년까지의 산업별 연구개발투자를 ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average)모형을 적용하여 추정하였다.12)
이에 본 연구에서는 GDP의 R&D투자탄력성으로 우선순위 선정지표로 활용한다.
토지ㆍ건물의 복합재화와 자동차 그리고 기타 자본과의 대체탄력성은 Fullerton and Rogers (1993)의 1.5를 사용하였으며, 토지와 건물은 1.25를 적용하였다. 자본ㆍ노동 복합재화와 중간재와의 대체탄력성은 0으로 가정하였는데, 이는 Fullerton and Rogers(1993)와 이인실 외 (2002)의 연구에서 설정한 값과 같다.
성능/효과
R&D투자로 인해 2008∼2030년 기간 동안 기준 균형에 대비해 GDP는 연평균 0.60% 증가하는 것으로 추정되었다.
과 의 자료를 포함하여 전술한 각종 모수값들을 반영하여 CGE모형으로 모의실험을 실행한 결과, 다양한 경제적 파급효과를 도출할 수 있었다.
넷째, 초기의 R&D투자액은 무상으로 정부가 산업에 제공한다.
이를 위해서 1998년부터 2009년까지의 투자액 자료에 대해서 단위근 검정(unit root test)도 수행하였다. 단위근 검정결과, 광산품, 인쇄 및 복제, 금융 및 보험산업을 제외한 대부분 산업에서 단위근이 있는 것으로 검정되었다. 단위근이 있다고 판정된 경우 ARIMA(p, 1, q)형태로 1차 차분한 모형을 설정하여 2030년까지의 산업별 R&D 투자 추세를 추정하였는데, 그 결과가 <표 4>에 제시되어 있다.
또한 2016년부터 R&D투자가 GDP를 증가시킨 후 점차 GDP 증가율이 증가되는 것으로 나타났다.
먼저 GDP의 R&D투자 탄력성에 근거한 우선순위는 제1차 금속제품, 화학제품, 음식료품, 전기 및 전자기기, 수송장비, 금속제품, 정밀기기, 전력ㆍ가스 및 수도, 일반기계, 통신 및 방송, 건설, 사회 및 기타 서비스, 부동산 및 사업 서비스 순이었다.
선정결과를 요약하면, 첫째 GDP의 R&D투자 탄력성에 근거한 우선순위는 제1차 금속제품, 화학제품, 음식료품, 전기 및 전자기기, 수송장비, 금속제품, 정밀기기, 전력ㆍ가스 및 수도, 일반기계, 통신 및 방송, 건설, 사회 및 기타 서비스, 부동산 및 사업 서비스 등의 순위였다.
셋째, 지적자본에 대한 소유권은 모두 정부가 가지고 있으며 정부는 이를 산업에 임대함으로써 수익을 얻는다.
8을 사용하였고, 소비의 복합재화간의 대체탄력성은 생산부문과 동일하다고 가정하였다. 외생적으로 결정되는 균형이자율은 잠재성장률과 물가상승률을 감안한 0.06으로 가정하여 기술진보의 확산계수는 0.943로 산출하였다. 자본에 대한 연간 감가상각율은 토지 0.
이상과 같이 CGE모형을 이용하여 추정한 GDP의 R&D투자 탄력성에 근거한 R&D 투자의 우선순위 설정 결과는 해당 산업들이 우리나라 경제에서 차지하는 현실들을 어느 정도 반영하고 있는 것으로 사료된다.
이상의 두 효과가 누적되어 R&D투자로 인한 GDP 증가액은 2008∼2020년 기간 동안 총 318조원인 것으로 추정되었다.
후속연구
한편, 본 연구에 의한 R&D 투자의 파급효과에 근거하여 우선순위를 설정하는 것이 일부 파라미터 값이 국내의 연구 부재로 외국자료를 활용할 수밖에 없었다는 한계가 있으므로 결과 해석에 주의해야 한다. 또한 본 연구에서 사용한 CGE모형의 모의실험 적용 기준연도가 자료 구득문제로 불가피하게 2008년으로 되어 있는데, 이는 현재 시점보다 과거이므로 우선순위 설정이 약 3년간의 경제상황변화를 반영하지 못할 수도 있음에 유의해야 한다.
이 같은 GDP의 R&D투자탄력성에 근거한 순위설정이 해당 산업들이 우리나라 경제에서 차지하는 현실들을 어느 정도 반영하고 있다는 점에서 국가과학기술위원회의 R&D예산투자방향 및 기준 설정과 주요 사업별 예산배분 방향에 좋은 판정기준으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
한편, 본 연구에 의한 R&D 투자의 파급효과에 근거하여 우선순위를 설정하는 것이 일부 파라미터 값이 국내의 연구 부재로 외국자료를 활용할 수밖에 없었다는 한계가 있으므로 결과 해석에 주의해야 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자료포락분석은 의사결정단위를 어떻게 측정하여 우선순위를 설정하는가?
자료포락분석이란 기능적으로 유사한 활동을 하는 조직4)이 사용하는 다수의 투입물에 대한 다수의 산출물의 비율 즉, 효율성을 측정하는 수학적 프로그래밍 기법으로 비영리조직 및 공공부문의 성과측정에 많이 활용된다. 이 기법은 의사결정단위 중에서 효율성이 가장 높은 최상 실행단위를 지정하고 이들과 비교하여 다른 의사결정단위의 상대적 효율성을 측정하여 우선순위를 설정할 수 있다. 안상인 외(2009)는 산업 수준이 아니라 국가적인 수준에서 R&D 인력과 R&D 투자액을 투입요인으로 하고 특허건수와 논문수를 산출요인으로 해서 국가별 효율성을 측정하고 비교했다.
우선순위란 어떤 의미인가?
일반적으로 우선순위라 함은‘어떤 것을 먼저 차지하거나 사용할 수 있는 차례나 위치2)’또는‘한 시스템이 처리해야할 작업이 여러 개 있을 때 그 작업들 간에 순서를 매기는 어떤 기준’3)을 의미한다. 따라서 엄밀한 의미에서 투자의 우선순위라 함은‘투자해야 하는 대상에 대하여 순위를 부여하는 작업’이라 할 수 있을 것이다(길부종 외, 2008).
실무적인 관점에서 정부 예산에 대한 투자 우선순위는 어떠한 전략적 고려인가?
한편, 실무적인 관점에서 정부 예산에 대한 투자 우선순위는 ‘무엇이 중요한가?’ 또는 ‘어디에 집중하여 자원을 배분할 것인가?’에 대한 전략적 고려에 가까우며, 반드시 순위(ranking) 개념을 반영하는 것은 아니다. 따라서 정부 예산에 대한 우선순위는 정책적 의사결정 및 정책 기획과 밀접한 관계가 있어 개념 정의가 쉽지 않다는 점에 유의할 필요가 있다(이재억, 1998).
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