In this study, we studied solar cell and fuel cell. To estimate the technology competitiveness, we used patent analysis using patent information and delphi method. For patent analysis, PII indicating the impact of patent was used. Also to analysis PII, citations data of registered and published pate...
In this study, we studied solar cell and fuel cell. To estimate the technology competitiveness, we used patent analysis using patent information and delphi method. For patent analysis, PII indicating the impact of patent was used. Also to analysis PII, citations data of registered and published patent were used from 2001 through 2010 in the United States, Japan, South Korea and the European Patent Office. And the delphi method results of the 'International trend analysis on the Green Energy Technology and the establishment of international cooperation models(2009)' were cited to estimate the technology level. According to the analysis results, Korea's patent registration growth rate was fairly high, but the patent impact and technology levels were significantly lower than in the United States, Japan and Germany. Especially in the solar cell, United States's PII is 1.8, but Korea's PII is 0.2. And the technology level of United States is 7 to 8, but Korea's is 5 to 6. Therefore, to improve technology competitiveness, Korea need to enhance the core technology R&D, and set up the consumer-oriented R&D strategy for commercialization from R&D planning phase. In this study, we analysed competitiveness of renewable energy which is not actively discussed. But there are limitations of the study because we used the result of past research and patent data in the past 10 years. Therefore to accurate research the period of patent data should be extended. Finally diverse indicators for measuring the technology competitiveness should be researched and developed.
In this study, we studied solar cell and fuel cell. To estimate the technology competitiveness, we used patent analysis using patent information and delphi method. For patent analysis, PII indicating the impact of patent was used. Also to analysis PII, citations data of registered and published patent were used from 2001 through 2010 in the United States, Japan, South Korea and the European Patent Office. And the delphi method results of the 'International trend analysis on the Green Energy Technology and the establishment of international cooperation models(2009)' were cited to estimate the technology level. According to the analysis results, Korea's patent registration growth rate was fairly high, but the patent impact and technology levels were significantly lower than in the United States, Japan and Germany. Especially in the solar cell, United States's PII is 1.8, but Korea's PII is 0.2. And the technology level of United States is 7 to 8, but Korea's is 5 to 6. Therefore, to improve technology competitiveness, Korea need to enhance the core technology R&D, and set up the consumer-oriented R&D strategy for commercialization from R&D planning phase. In this study, we analysed competitiveness of renewable energy which is not actively discussed. But there are limitations of the study because we used the result of past research and patent data in the past 10 years. Therefore to accurate research the period of patent data should be extended. Finally diverse indicators for measuring the technology competitiveness should be researched and developed.
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문제 정의
기술의 질적 수준에 관련한 특허분석과 전문가 델파이 방법에 의한 기술수준 평가를 활용하여 보다 신뢰성있는 기술 경쟁력 평가결과를 제시하고자 한다. 그림에서 X축은 정성적평가(전문가 델파이) 결과 값이며, Y축은 정량적 평가(특허 영향지수) 결과 값을 나타낸다.
본 논문에서는 델파이 방법과 특허분석을 함께 활용하여 태양전지와 연료전지에 대한 기술 경쟁력을 측정하고자 하며, 이를 통하여 R&D 전략 수립을 위한 시사점을 제공하고자 한다.
본 논문에서는 특허분석과 델파이 방법을 활용하여 태양광과 연료전지분야의 기술 경쟁력을 측정하고자 하였다. 특허분석에 활용한 데이터는 2001년 ~ 2010년 사이에 등록 및 공개된 특허로 검색 대상기간을 확대하여 분석할 필요성이 있다.
제안 방법
노이즈를 제거한 특허데이터의 피인용 정보를 기반으로 특허영향지수(PII)를 기술 경쟁력 측정에 활용하였다. 특허영향지수는 특허당 피인용지수(CPP)와 달리 해당 기술분야의 특성과 다른 경쟁주체의 기술수준이 고려되어 상대적인 정량적 지표를 제공한다.
이미 항공기반산업, 휴대용멀티미디어단말기(PMP)분야 등 다양한 분야에서 연구동향 및 기술 경쟁력분석을 위해 활용되었으나, 신재생에너지분야에서는 특허를 활용한 기술 경쟁력 연구는 미미한 상황이다. 보다 정확한 분석을 위하여 현재영향지수(CII)가 아닌 특허영향지수(PII)를 활용하였다.
앞서 밝힌 바와 같이 본 논문은 태양광과 연료전지분야를 대상으로 특허분석과 델파이 방법을 활용하여 기술 경쟁력을 측정하였다. 특히 델파이 방법은 지난 연구결과를 활용하였으며, 특허분석의 경우 델파이 연구결과를 발전시키고자 동일조건의 기술분류와 기술여건, 동일한 측정대상(동일 국가)을 활용하여 분석을 수행함으로써 델파이 방법과 함께 기술 경쟁력을 분석하였다.
앞서 밝힌 바와 같이 특허분석을 통한 특허영향지수와 델파이 방법을 통한 기술수준을 활용하여 국가별 기술 경쟁력을 살펴보았다.
유효 특허데이터의 피인용 정보를 활용하여 분석대상 기술별로 각 국가의 PII지수 결과값을 산출하였다. 주요국의 PII 값은 다음과 같다.
앞서 밝힌 바와 같이 본 논문은 태양광과 연료전지분야를 대상으로 특허분석과 델파이 방법을 활용하여 기술 경쟁력을 측정하였다. 특히 델파이 방법은 지난 연구결과를 활용하였으며, 특허분석의 경우 델파이 연구결과를 발전시키고자 동일조건의 기술분류와 기술여건, 동일한 측정대상(동일 국가)을 활용하여 분석을 수행함으로써 델파이 방법과 함께 기술 경쟁력을 분석하였다.
대상 데이터
기술수준 조사는 각 기술별 주요 특허등록국가를 대상으로 전문가 델파이 방법을 통해 기술 수준 조사․ 평가한 ‘그린에너지기술 국제동향 분석 및 국제협력 모델 구축(2009)’ 연구결과를 활용하였다. 본 연구 결과에서 활용한 기술수준 측정지표는 미국 NASA에서 적용하는 기술수준 단계인 TRL(Technology Readiness Level)을 적용하였으며, 설문 대상은 산업계와 대학 및 정부출연 연구 전문가들로 구성되었다.
분석 대상은 태양전지와 연료전지 기술에 관한 특허로서 델파이 방법과 동일한 기술분류를 활용하였다. 분석대상은 다음과 같다.
특허분석 대상은 미국, 일본, 한국, 유럽에 등록 및 공개된 특허를 대상으로 하였으며, 특허의 특성상 출원된 이후 1년에서 2년 동안의 심사기간 또는 비공개 기간이 소요되기 때문에 정확한 분석을 위하여 2001년부터 2010년까지를 검색 기간으로 설정하였다. 특허분석을 활용한 연구의 경우 일반적으로 연구시점을 기준으로 1년에서 2년 전 데이터를 유효 데이터로 활용하고 있다.
이론/모형
검색 범위는 Title, Abstract, Claim으로 키워드 검색을 통하여 특허검색을 실시하였으며, 특허데이터베이스는 Thomson Innovation을 사용하였다.
기술수준 조사는 각 기술별 주요 특허등록국가를 대상으로 전문가 델파이 방법을 통해 기술 수준 조사․ 평가한 ‘그린에너지기술 국제동향 분석 및 국제협력 모델 구축(2009)’ 연구결과를 활용하였다.
성능/효과
CIGS박막태양전지분야는 미국은 기술 영향력 1.86, 기술 수준 9로 가장 높은 기술 경쟁력을 가지고 있는 것으로 분석되었다. 독일과 일본은 기술 영향력이 0.
반면 MCFC와 SOFC는 국가간 기술경쟁력이 다소 차이가 있는 것으로 나타났다. MCFC는 미국, 캐나다, 일본, 독일 간에 기술수준에서 큰 차이는 없으나 기술 영향력에서 미국과 캐나다의 영향력이 가장 높은 것으로 보아 이 두 국가가 핵심 연료전지 기술을 확보하고 있는 것으로 분석되었다.
SOFC의 경우 일본, 독일, 영국의 기술수준은 8단계(시스템 완벽 구현)로 높으나, 기술 영향력은 일본 0.31, 독일 0.37, 영국 0.50으로 주요 핵심기술을 확보하고 있는 미국(2.29)과 상당한 기술 영향력 차이가 존재하는 것으로 분석되었다.
기술별로 자세히 살펴보면, PEMFC분야의 경우 미국과 일본이 9단계(상용화)로 가장 높은 기술수준을 보유하고 있으며, 다음으로 독일과 캐나다(8단계), 한국(7단계) 순인 것으로 조사되었다. 기술 영향력은 미국이 1.37로 가장 높은 영향력을 나타냈으며, 독일 0.78, 일본 0.69, 한국 0.28로 한국의 기술 경쟁력이 아직은 낮은 것으로 분석되었다. 하지만 다른 연료전지분야에 비하여 미국, 캐나다 등 주요 국가들과 격차가 크지 않은 것으로 분석되었다.
기술별로 자세히 살펴보면, PEMFC분야의 경우 미국과 일본이 9단계(상용화)로 가장 높은 기술수준을 보유하고 있으며, 다음으로 독일과 캐나다(8단계), 한국(7단계) 순인 것으로 조사되었다. 기술 영향력은 미국이 1.
86, 기술 수준 9로 가장 높은 기술 경쟁력을 가지고 있는 것으로 분석되었다. 독일과 일본은 기술 영향력이 0.46과 0.64로 다소 일본이 높은 것으로 분석되었으며, 기술수준도 일본 9단계, 독일 8단계로 다소 일본이 높은 것으로 분석되었다. 반면 한국은 독일과 일본에 비해 기술수준은 낮으나, 대만보다는 다소 높은 것으로 분석되었다.
연료전지분야를 살펴보면, PEMFC의 경우 미국, 일본, 독일, 캐나다 등 주요 국가간에 비슷한 기술경쟁력을 확보하고 있는 것으로 분석되었으며, 한국도 주요 선진국과 큰 차이를 보이지 않은 것으로 분석되었다.
우선 태양전지부터 살펴보면, 1세대인 결정질실리콘태양전지는 이미 일반화된 기술로 기술수준에서는 큰 차이가 없었으나, 기술 영향력에서는 다소 차이가 있는 것으로 분석되 었다.
태양광의 경우, 2000년대 중반부터 기술개발활동이 급증하였으며, 특히 결정질실리콘태양전지와 실리콘박막태양전지를 중심으로 기술개발이 이루어져 왔다. 하지만 결정질실리콘 태양전지를 제외하면 주요 기술개발 국가들에 비해 기술수준이 상당히 뒤쳐져 있는 것으로 분석되었다.
하지만 실리콘박막, CIGS, 염료감응 등 차세대 태양전지 기술은 미국, 일본 등 주요 선진국에 비해 기술 경쟁력이 상당히 뒤쳐지고 있는 것으로 분석되었다.
한국의 기술수준은 4단계이며, 기술 영향력은 0.11로 독일, 일본, 영국과는 기술 영향력은 큰 차이를 보이지 않으나, 기술수준에서 상당한 격차가 있는 것으로 분석되었다. 따라서 기술 경쟁력을 높이기 위해서는 응용기술보다는 핵심기술이나 원천기술에 집중할 필요가 있다.
특히 한국의 CIGS 기술수준은 5단계로서 시제품 제작 및 현장 모의실험 수준인 것으로 나타났다. 한편 대만은 기술 영향력 0.09, 기술수준 4단계로 결정질실리콘태양전지에 비해 기술수준과 기술영향력이 상당히 낮은 것으로 보아 CIGS태양전지분야에서는 기술경쟁력을 확보하지 못한 것으로 분석되었다.
후속연구
특허분석에 활용한 데이터는 2001년 ~ 2010년 사이에 등록 및 공개된 특허로 검색 대상기간을 확대하여 분석할 필요성이 있다. 따라서 본 논문은 최근 10년간의 개발된 기술의 현시점 기술 경쟁력이라는 한계점이 존재한다.
하지만 본 논문에서는 2가지 지표를 통한 포지셔닝만을 보여줌으로서 기술 경쟁력 비교에 한계점을 가지고 있다. 따라서 향후 기술 경쟁력 측정을 위한 다양한 지표들을 연구하고, 이러한 지표들의 수치화를 통하여 국가별 기술 경쟁력 점수를 제시할 필요성이 있다.
또한 좀더 명확한 비교를 위해서는 각 지표들을 수치화하여기술 경쟁력 점수를 제시할 필요성이 있다. 하지만 본 논문에서는 2가지 지표를 통한 포지셔닝만을 보여줌으로서 기술 경쟁력 비교에 한계점을 가지고 있다.
에너지기술분야의 기술 경쟁력 측정을 위한 첫 발걸음인 만큼 향후 해당분야의 활발한 연구를 기대해 본다
한편 연료전지분야는 SOFC를 중심으로 기술개발 중이며, MCFC관련 기술개발은 정체상태인 것으로 나타났다. 이러한 기술개발 추이를 볼 때, SOFC가 연료전지 보급을 위한 중추적인 역할을 담당할 것으로 판단된다. 기술 경쟁력 측면에서 미국이 기술수준과 기술 영향력 모두 가장 높은 것으로 분석되었다.
또한 좀더 명확한 비교를 위해서는 각 지표들을 수치화하여기술 경쟁력 점수를 제시할 필요성이 있다. 하지만 본 논문에서는 2가지 지표를 통한 포지셔닝만을 보여줌으로서 기술 경쟁력 비교에 한계점을 가지고 있다. 따라서 향후 기술 경쟁력 측정을 위한 다양한 지표들을 연구하고, 이러한 지표들의 수치화를 통하여 국가별 기술 경쟁력 점수를 제시할 필요성이 있다.
향후 기술 경쟁력 측정을 위한 지표로서 PII지수뿐만 아니라 시장확보지수, 과학연계지수, 특허 점유율 등 다양한 특허 분석 방법론들이 활용될 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
현재영향지수란?
(7) 정하교(2007)는 특허건수를 활용한 현시기술우위지수(RTA: Revealed Technological Advantage)와 특허의 피인용정보를 활용한 현재영향지수 (CII: Current Impact Index)를 활용하여 기술 경쟁력을 측정‧비교하였다. 현재영향지수(CII)는 특정주체의 과거 5년 동안의 기술혁신 성과가 현재 시점(연도)에 미치고 있는 기술적 영향력을 나타내는 지수로서, 과거 5개년 특허의 피인용 건수를 활용한다. (10)
TRL은 어떻게 구분되는가?
TRL은 크게 research, development, business로 구분되며, 1단계 기초이론부터 9단계 실제시스템 증명(상용화)로 구성되어 있다.
델파이방법의 단점은?
델파이방법은 많은 연구에서 기술수준을 평가하기 위해 사용되어져 왔다. 전문가 설문을 통하여 기술수준을 측정하는 것으로 전문가의 주관이 반영될 수 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 델파이 방법과 특허분석을 함께 활용하여 태양전지와 연료전지에 대한 기술 경쟁력을 측정하고자 하며, 이를 통하여 R&D 전략 수립을 위한 시사점을 제공하고자 한다.
참고문헌 (14)
박주형, 김완두, 2006, "국내 기계산업의 산업/기술경쟁력 분석 및 시사점", 대한기계학회 춘추학술대회논문집, 대한기계학회, pp. 20-25.
박현우, 김기일, 2007, "특허정보를 통한 PMP 연구동향과 기술경쟁력 분석", 한국콘텐츠학회논문지, 한국콘텐츠학회, 제7권, 제9호, pp. 117-126.
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