[논문]재생에너지 분야 국가 간 기술 확산 및 수렴 : OECD 특허 데이터를 이용한 분석

오근엽; 유진만

doi:10.15266/kerea.2014.23.1.067

재생에너지 분야 국가 간 기술 확산 및 수렴 : OECD 특허 데이터를 이용한 분석
Is the technology in renewable energy converging among countries? : Using the patent data of OECD 원문보기

자원·환경경제연구 = Environmental and resource economics review, v.23 no.1, 2014년, pp.67 - 89

초록
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본 논문은 OECD 국가의 재생에너지 산업에 대한 특허 데이터를 이용하여 각 국가의 기술개발 수준 추이를 계산하고 이 분야 기술개발에서 각 국가 간에 수렴하는 경향이 있는지를 분석하였다. PCT 출원 특허데이터를 중심으로 시그마 수렴과 베타 수렴 여부를 분석하였으며, 이를 위해서 변동계수, 지니계수, H-H지수 및 Sala-i-Martin의 베타 수렴 회귀식을 추정한 결과를 제시하였다. 분석한 결과, 기존의 많은 연구들에서와 마찬가지로 산업 전체나 정보통신산업에서는 상대적 수렴 현상을 발견할 수 있었다. 하지만 재생에너지 분야의 경우에는 기술개발 활동수준이 국가 간에 수렴하지 않으며 오히려 최근 더 격차가 벌어지는 것을 발견하였다. 이러한 현상이 나타나는 이유를 본 연구로만으로 찾기는 어렵지만 이 분야가 정보통신 분야 등에 비해 아직 기술 확산이 많이 이루어지고 있지 않은 새로운 분야라는 것을 의미할 수 있다. 다만 상위 5개국만을 따로 분석했을 경우에는 수렴현상이 나타나는 것으로 보아 수렴클럽(convergence club)이 존재할 가능성을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper uses patent data of OECD countries in order to investigate if there is converging tendency in renewable energy area. We used the concepts of sigma convergence and beta convergence to measure the convergence. GINI coefficient, HH index are also borrowed from other area of economics. The results show that technology level does not seem to have been converging in this area. Even though the number of patent in relatively less advanced countries has been increased a lot, we could find no evidence that there is the tendency that the gap among the countries have been narrowed. This is quite different from the results of IT industry or other industry since we could find the converging tendency in the data of those industries. Instead, it seems that there is the convergence club among most advance countries in renewable energy area.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

소득수렴 연구들에서도 세계 모든 국가들을 대상으로 분석을 하면 수렴현상이 나타나지 않지만 일부 국가들 특히 소득이 높은 선진국들을 분석하면 수렴현상이 나타난다는 것이 일반적인 연구결과(stylized facts)이다. 따라서 본 연구에서도 기술수준이 높은 국가들 사이에 이러한 수렴가능성이 있을 수 있다고 보고 분석한다. 기술수준에 대한 대리변수는 특허이기 때문에 본 연구에서는 2010년 총 특허 출원 수를 기준으로 하여 가장 많이 출원한 5개국, 10개국, 20개국으로 분류하여 분석해 보았으며 그 결과는 <표 4>에 나타나고 있다.
이러한 개념은 허쉬만 허핀달 지수(S가 각국이 전체에서 차지하는 비중이라고 할 때 HH = ΣSi², 0<HH≤ 1로 정의됨)나 혹은 집중도를 나타내는 다른 지수들의 경우에도 똑같이 해석될 수 있을 것이다. 본 논문에서는 그러한 지수들을 계산하여 수렴여부를 분석하고자 한다.
본 논문은 OECD 국가의 재생에너지 산업에 대한 특허 데이터를 이용하여 각 국가의 기술개발 수준 추이를 계산하고 이 분야 기술개발에서 각 국가 간에 수렴하는 경향이 있는지를 분석하였다. PCT 출원 특허 데이터를 중심으로 시그마 수렴과 베타 수렴 여부를 분석하였으며 이를 위해서 변동계수, 지니계수, H-H 지수 등을 계산하였으며 Sala-i-Martin의 식을 이용하여 비선형회귀분석을 수행한 결과를 제시하였다.
본 연구는 이러한 수렴관련 연구의 맥락에서 국가 간 수렴문제를 연구하되 기술수준을 중심으로 분석한다. 소득수준이나 경제성장은 결국 생산성에 의해서 결정되며 생산성은 기술수준에 의해 달려있는 것이라고 보기 때문이다.
본 연구는 재생에너지 산업 분야의 특허 데이터를 이용하여 이 분야 기술 수준이 국가 간에 수렴하는가를 분석한다. 경제성장 분야에서 각국의 소득수준 수렴 여부는 매우 중요한 이슈가 되었고 이들과 관련하여 각 국의 생산성이나 혹은 기술수준이 수렴하고 있는지 여부 혹은 각국의 기술수준에 영향을 미치는 요인이 무엇인지 등에 대한 많은 연구가 이루어져왔다.
본 연구는 최근 세계의 환경문제와 관련하여 떠오르고 있는 재생에너지 분야를 중심으로 그와 같은 연구를 진행한다. 기술수준은 소득 수준과 직접적 관련이 있기도 하지만 바로 산업 혹은 기업경쟁력을 의미하기도 하고 결국 해당 국가 장래의 경제발전을 설명할 수 있는 부분이기 때문에 신산업에 대한 심도 있는 연구가 필요하다.
이러한 연구들에서 보듯이 특허는 기술수준 및 그 전파에 대한 연구에서는 매우 유용한 데이터이다. 본 연구에서는 PCT에 출원된 특허 데이터를 이용하여 각국의 기술수준을 측정하며 이를 통해 국가 간 수렴 여부를 분석하게 된다.
<그림 1>은 이러한 상황을 잘 나타내주고 있다. 본래 이 그림은 국가 간 기술확산을 설명하기 위한 것은 아니었으나 본 연구에서는 국가 간 격차를 분석하는 데 응용하고자 한다. 이 그림에서 어느 시점에서 보느냐에 따라 각국의 격차가 나는 것을 볼 수 있다.
경제성장 분야에서 각국의 소득수준 수렴 여부는 매우 중요한 이슈가 되었고 이들과 관련하여 각 국의 생산성이나 혹은 기술수준이 수렴하고 있는지 여부 혹은 각국의 기술수준에 영향을 미치는 요인이 무엇인지 등에 대한 많은 연구가 이루어져왔다. 이러한 연구들의 연장선상에서, 본 연구에서는 재생에너지라는 새로운 산업 분야에서 기술수준의 수렴 여부에 대해서 분석하고자 한다. 소위 새로운 산업에서의 수렴 여부에 대한 연구들 중 가장 대표적인 것이 정보통신 산업에서의 수렴 혹은 격차를 연구하는 소위 정보격차(digital divide)에 관한 연구라고 할 수 있다.
재생에너지 산업에서의 기술수준이 OECD 국가 전체적으로 보면 수렴하지 않는다고 해도 수렴클럽(convergence club)이 존재할 가능성을 생각해보자. 소득수렴 연구들에서도 세계 모든 국가들을 대상으로 분석을 하면 수렴현상이 나타나지 않지만 일부 국가들 특히 소득이 높은 선진국들을 분석하면 수렴현상이 나타난다는 것이 일반적인 연구결과(stylized facts)이다.

제안 방법

2) 본 연구는 이러한 재생에너지 분야의 특허출원 데이터를 이용하여 각국 간의 기술수준 수렴 여부를 분석하되 정보통신산업 등 타 분야와의 비교분석을 병행하도록 한다.
7) 이때 데이터들은 모두 횡단면 데이터이어서 이분산 문제가 발생할 수 있기 때문에 White 일치추정량(White Heteroskedasticity-Consistent Standard Errors)을 사용하였다.
기술수준에 대한 대리변수는 특허이기 때문에 본 연구에서는 2010년 총 특허 출원 수를 기준으로 하여 가장 많이 출원한 5개국, 10개국, 20개국으로 분류하여 분석해 보았으며 그 결과는 에 나타나고 있다.
한편 소득분배 분야에서는 지니계수(Gini coefficient)나 허쉬만-허핀달(Hirschman-Herfindahl) 지수들을 이용하여 소득이 가계들에 어느 정도 불평등하게 분포하고 있는가를 분석하는데, 이러한 방법을 본 연구에 응용하여 수렴 여부를 볼 수 있을 것이다. 예컨대 특허를 보유한 국가들에 대해 계산한 지니계수가 커지면 이는 각국 사이에 특허보유가 집중화되는 것을 의미하며, 따라서 특허들이 국가 간에 수렴하지 않고 특허를 많이 가진 국가들이 더욱 특허를 많이 가지게 됨을 의미한다.

대상 데이터

기술수준은 소득 수준과 직접적 관련이 있기도 하지만 바로 산업 혹은 기업경쟁력을 의미하기도 하고 결국 해당 국가 장래의 경제발전을 설명할 수 있는 부분이기 때문에 신산업에 대한 심도 있는 연구가 필요하다. 또한 본 연구는 OECD 국가를 대상으로 분석한다. 아무래도 새로운 산업은 어느 정도 이상의 기술수준이 있는 선진국들에서 발달되고 있다는 것을 고려하면 개도국이나 후진국들의 특허는 거의 없을 것이기 때문에 세계 모든 국가에 대해 분석하는 것보다는 OECD 국가만을 대상으로 하여 분석하는 것이 더 의미가 있다.
본 연구에서 사용한 특허데이터는 OECD(stats.oecd.org)3)에서 출원국, 출원일을 기준으로 PCT 특허 데이터를 직접 추출하였으며 이를 신재생에너지센터의 분류를 기준으로 정리한 것이 이다.

데이터처리

본 논문은 OECD 국가의 재생에너지 산업에 대한 특허 데이터를 이용하여 각 국가의 기술개발 수준 추이를 계산하고 이 분야 기술개발에서 각 국가 간에 수렴하는 경향이 있는지를 분석하였다. PCT 출원 특허 데이터를 중심으로 시그마 수렴과 베타 수렴 여부를 분석하였으며 이를 위해서 변동계수, 지니계수, H-H 지수 등을 계산하였으며 Sala-i-Martin의 식을 이용하여 비선형회귀분석을 수행한 결과를 제시하였다.

성능/효과

σ-수렴성을 보기 위해 표준편차를 계산하여 연도별로 분석하였더니, 재생에너지 산업의 경우 특허 수가 적기 때문에 절대적인 규모는 매우 작지만 모든 산업에서 표준편차가 급격하게 증가하고 있는 것으로 나타났다.
그림에서 재생에너지 특허는 우측 축의 수치를 이용하고 있다.⁵⁾ 마지막 해인 2010년의 경우를 보면 PCT에 출원한 총 특허 수는 약 14만 건인데 이중에서 정보통신 분야가 약 5만 건이고 재생에너지 분야는 4,000건 정도인 것을 알 수 있다.
019를 보여주고 있어 최근 10년 동안에는 수렴하는 속도가 약간 더 빨라지고 있음을 알 수 있다.⁸⁾ 이상의 결과에서 볼 때 본 연구의 주요 연구대상인 재생에너지 산업은 여타 전체 산업이나 정보통신 산업과는 반대로 국가 간 기술수준이 수렴하지 않고 있다고 해석할 수 있다.
분석한 결과, 기존의 많은 연구들에서와 마찬가지로 산업전체나 정보통신산업에서는 상대적 수렴현상을 발견할 수 있었다. 하지만 재생에너지 분야의 경우에는 기술개발 활동수준이 국가 간에 수렴하지 않으며 오히려 최근 더 격차가 벌어지는 것을 발견하였다.
재생에너지 분야에서 일반적으로 수렴현상이 나타나지 않고 있는 이유를 본 실증연구로만으로는 찾기는 어렵지만 몇 가지 생각해 볼 수 있다. 첫째로 이 분야가 정보통신 분야 등에 비해 아직 기술 확산이 많이 이루어지고 있지 않은 새로운 분야라는 것을 의미할 수 있으며, 둘째로 재생에너지 분야는 국가 간 기술파급이 타 분야에 비해서 잘 일어나지 않는 특성을 갖고 있을 수도 있다. 구체적인 요인에 대해서는 추가적 연구가 필요한 상황이다.

후속연구

기술개발 초기에는 선진국과 후진국 사이의 기술수준이 더 격차가 벌어지는 기간이 있고 충분한 시간이 지난 후에야 서로 간에 수렴하게 될 것이다. 따라서 본 연구에서 수렴 여부를 분석하게 되면 현재 이 산업분야의 발전이 어느 단계인지 가늠할 수 있을 것으로 보인다.
신성장동력산업의 하나인 재생에너지는 온실가스 배출이 거의 없고 화석연료를 대체하는 환경친화형 미래에너지로서 각광을 받고 있으며, 특히 한국의 경우 최근 국제 유가 변동에 따른 영향을 최소화하고 높은 에너지 수입의존도를 탈피할 수 있다는 점에서 더욱 많은 관심을 받고 있는 분야이다. 또한, 일본 후쿠시마 원전사태나 영광원전 고장 이후 불거지고 있는 원자력 대체 에너지원으로 더욱 각광받게 될 것이다. 재생에너지 산업은 전후방 연관효과로 다른 산업에 비해 고용 창출 효과가 높으며, 성장속도가 매우 빠른 대표적인 신산업으로서 태양광, 풍력, 바이오연료를 중심으로 지속적인 성장을 보여 선진국들에서는 이미 정부의 집중적인 투자가 이루어지고 있다.
한편, 단순히 특허출원 수를 이용한 본 연구는 기술수준에 대한 대리변수로서 한계가 있으며 특허인용 등 특허의 질 문제를 고려할 수 있을 때 보다 더 정확한 분석이 가능할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	재생에너지의 장점은 무엇인가?	신성장동력산업의 하나인 재생에너지는 온실가스 배출이 거의 없고 화석연료를 대체하는 환경친화형 미래에너지로서 각광을 받고 있으며, 특히 한국의 경우 최근 국제 유가 변동에 따른 영향을 최소화하고 높은 에너지 수입의존도를 탈피할 수 있다는 점에서 더욱 많은 관심을 받고 있는 분야이다. 또한, 일본 후쿠시마 원전사태나 영광원전 고장 이후 불거지고 있는 원자력 대체 에너지원으로 더욱 각광받게 될 것이다.
	한국의 재생에너지 활용현황은 어떠한가?	한국의 재생에너지 활용현황을 보면 재생에너지의 공급이 1999년 189만 toe에서 2010년 685만 toe로 361% 증가하였으며 이는 전체 에너지 공급량 중 약 2.6%를 차지하는 수준으로 1999년의 1.05%보다 매우 많이 증가한 수치이다. 물론 선진국의 수준인 6~15%에 비해 아직은 그 비중이 매우 낮은 편이다. 2010년 기준으로 OECD국가 중 한국보다 재생에너지 비중이 낮은 국가는 이스라엘뿐이었으며, 비중이10%를 넘는 국가들이 많았다.
	논문의 저자가 PCT 출원 특허데이터를 중심으로 시그마 수렴과 베타 수렴 여부를 분석한 결과는 어떠한가?	PCT 출원 특허데이터를 중심으로 시그마 수렴과 베타 수렴 여부를 분석하였으며, 이를 위해서 변동계수, 지니계수, H-H지수 및 Sala-i-Martin의 베타 수렴 회귀식을 추정한 결과를 제시하였다. 분석한 결과, 기존의 많은 연구들에서와 마찬가지로 산업 전체나 정보통신산업에서는 상대적 수렴 현상을 발견할 수 있었다. 하지만 재생에너지 분야의 경우에는 기술개발 활동수준이 국가 간에 수렴하지 않으며 오히려 최근 더 격차가 벌어지는 것을 발견하였다. 이러한 현상이 나타나는 이유를 본 연구로만으로 찾기는 어렵지만 이 분야가 정보통신 분야 등에 비해 아직 기술 확산이 많이 이루어지고 있지 않은 새로운 분야라는 것을 의미할 수 있다.

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저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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