국가 간 공동연구 네트워크 밀도가 기술 확산에 미치는 영향 분석: 이차전지, 전기자동차 분야 사례를 중심으로 An Analysis of the Effect of Density of the Joint Research Network between Countries on Technology Diffusion: focusing on the case of secondary battery and the electric vehicle field원문보기
본 연구는 국가간 공동연구 네트워크가 기술 지식의 확산에 어떠한 영향을 미치는 가와 네트워크 상에서 중심성이 높은 국가가 새로운 기술을 얼마나 받아들이는지 분석하고 그 의미를 찾는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 이차전지 분야와 전기 자동차 분야 논문 정보를 이용하여 연도별 국가간 공동연구 네트워크 밀도와 참여국가 수를 측정하고 변수간의 회귀분석을 수행하였다. 분석결과, 이차전지 분야 공동연구 네트워크 밀도가 증가할수록 참여국가 수는 선형관계로 증가하는 것으로 나타났다. 또한 공동연구 네트워크 상에서 연결정도 중심성이 높은 국가들이 중대형 이차전지 분야 개발을 주도하고 있는 것으로 나타났다. 반면에 전기 자동차 분야의 경우, 네트워크 밀도값은 증가 추세가 나타나지 않지만, 참여국가 수는 증가하고 있는 것으로 나타났다. 이는 기술 확산을 촉진하는데 있어서, 국가간 공동연구가 중요한 역할을 하지만 필요충분 조건은 아닌 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 기술 성장에 있어서 반드시 필요한 기술 확산을 촉진하는 요인을 통계적으로 검증하였다는 점에서 의의가 있으나, 네트워크 상에서 중심적 역할에 대한 지표를 연결정도 중심성 만으로 측정하였다는 점과 네트워크 밀도가 행위자간 상호작용에 있어서 반드시 두 행위자간 관계만을 측정한다는 점에서 연구의 한계가 존재한다. 따라서 향후 다수의 연구자간 상호작용을 측정할 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다.
본 연구는 국가간 공동연구 네트워크가 기술 지식의 확산에 어떠한 영향을 미치는 가와 네트워크 상에서 중심성이 높은 국가가 새로운 기술을 얼마나 받아들이는지 분석하고 그 의미를 찾는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 이차전지 분야와 전기 자동차 분야 논문 정보를 이용하여 연도별 국가간 공동연구 네트워크 밀도와 참여국가 수를 측정하고 변수간의 회귀분석을 수행하였다. 분석결과, 이차전지 분야 공동연구 네트워크 밀도가 증가할수록 참여국가 수는 선형관계로 증가하는 것으로 나타났다. 또한 공동연구 네트워크 상에서 연결정도 중심성이 높은 국가들이 중대형 이차전지 분야 개발을 주도하고 있는 것으로 나타났다. 반면에 전기 자동차 분야의 경우, 네트워크 밀도값은 증가 추세가 나타나지 않지만, 참여국가 수는 증가하고 있는 것으로 나타났다. 이는 기술 확산을 촉진하는데 있어서, 국가간 공동연구가 중요한 역할을 하지만 필요충분 조건은 아닌 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 기술 성장에 있어서 반드시 필요한 기술 확산을 촉진하는 요인을 통계적으로 검증하였다는 점에서 의의가 있으나, 네트워크 상에서 중심적 역할에 대한 지표를 연결정도 중심성 만으로 측정하였다는 점과 네트워크 밀도가 행위자간 상호작용에 있어서 반드시 두 행위자간 관계만을 측정한다는 점에서 연구의 한계가 존재한다. 따라서 향후 다수의 연구자간 상호작용을 측정할 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다.
The purpose of this study is to analyze how a joint research network between countries affects the diffusion of technology information and how much countries with high centrality on the network accept new technology and to seek their meaning. With this aim, the joint research network density between...
The purpose of this study is to analyze how a joint research network between countries affects the diffusion of technology information and how much countries with high centrality on the network accept new technology and to seek their meaning. With this aim, the joint research network density between countries by year and the number of participating countries were measured using thesis information regarding the secondary battery field and the electric vehicle field, and a regression analysis of relevant variables was conducted. As a result of the analysis, the greater the joint research network density in the secondary battery field, the higher the number of participating countries in a linear relationship. Also, on the joint research network, countries with high degree centrality were discovered to have led development in the mid to large size secondary battery field. Meanwhile, for the electric vehicle field, although there appeared no increase in the network density value, the number of participating countries was found to have increased. This was analyzed that joint research between countries was not a necessary and sufficient condition although it played a crucial role in promoting technology diffusion. Such a result is meaningful in that it verified promoting factors for essential technology diffusion statistically; however, with this research, there exist limitations that the index of a central role on the network was measured only with degree centrality and that only the relationship between two players was measured for network density in interactions between players. Accordingly, it is necessary to carry out research into a method to measure interactions among multiple researchers in the future.
The purpose of this study is to analyze how a joint research network between countries affects the diffusion of technology information and how much countries with high centrality on the network accept new technology and to seek their meaning. With this aim, the joint research network density between countries by year and the number of participating countries were measured using thesis information regarding the secondary battery field and the electric vehicle field, and a regression analysis of relevant variables was conducted. As a result of the analysis, the greater the joint research network density in the secondary battery field, the higher the number of participating countries in a linear relationship. Also, on the joint research network, countries with high degree centrality were discovered to have led development in the mid to large size secondary battery field. Meanwhile, for the electric vehicle field, although there appeared no increase in the network density value, the number of participating countries was found to have increased. This was analyzed that joint research between countries was not a necessary and sufficient condition although it played a crucial role in promoting technology diffusion. Such a result is meaningful in that it verified promoting factors for essential technology diffusion statistically; however, with this research, there exist limitations that the index of a central role on the network was measured only with degree centrality and that only the relationship between two players was measured for network density in interactions between players. Accordingly, it is necessary to carry out research into a method to measure interactions among multiple researchers in the future.
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문제 정의
공동연구 네트워크 밀도가 기술 지식의 확산에 미치는 영향에 대해 분석하였으며, 네트워크 연결정도 중심성이 높은 국가가 이차전지 분야의 새로운 트렌드 변화 어떠한 역할을 하는지에 대해 분석하였다. 그 결과, 이차전지 분야에 대한 기술 지식의 확산과 국가 간 공동연구 네트워크 밀도는 시간에 따라 증가하고 있는 것으로 나타났다.
그러나 현존하는 기술이 새로운 기술로 대체되는 과정을 확산으로 정의하는 경우, 현존하는 기술이 기술 발전에 있어서 쇠퇴기에 다다르지 않는 한 관련 분야 연구는 계속 진행되므로, 기술 지식의 확산을 측정하는데 한계가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 기술 지식의 확산을 조기 기술 수용자가 후발 수용자에게 영향을 미쳐 기술 수용자가 증가하는 것으로 정의하고, 논문 정보를 이용하여 기술 지식의 확산을 측정하였다. 논문 수는 새로운 아이디어를 가진 조기 수용자가 후발 수용자에게 영향을 미쳐 크게 증가하게 된다.
본 연구에서는 기술 지식의 확산을 측정하기 위해, 이차전지 분야, 전기 자동차 관련 기술 개발 참여국가 수를 측정하였다. 네트워크의 밀도는 네트워크에서 나타내는 선들의 숫자와 전체 연결 가능한 선들의 비율로 표현되며, 네트워크 밀도를 구하는 공식은 다음과 같다.
그러나, 기술 지식의 확산과 네트워크와의 관계에 대한 실증 분석 사례가 없으므로 실제적으로 네트워크 밀도가 기술 지식의 확산에 어떠한 영향을 미치는지 구체적으로 설명하지 못하고 있다. 본 연구에서는 이러한 기존 연구의 한계를 극복하기 위해, 국가 간 공동연구 네트워크 밀도가 기술 지식의 확산에 어떠한 영향을 미치는가와 조기 수용자가 새로운 기술을 얼마나 받아들이는지에 대하여 실증 분석하고 그 의미를 찾는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 이차전지 및 전기 자동차 분야 논문 정보를 이용하여 연도별 국가간 공동연구 네트워크 밀도와 참여 국가 수를 분석하고 변수간의 회귀분석을 수행하였다.
제안 방법
Web of Science 데이터 베이스에서 키워드를 활용하여 1988년부터 2011년까지 개재된 이차전지와 전기 자동차 관련 논문을 검색하여 분석하였다.
따라서 초기 연구 단계에 있어서 이차전지 분야 기술 지식의 성장을 촉진하기 위해서는 기술 지식의 확산이 필요하며, 연구개발 행위자간 상호작용인 연구개발 행위자간의 공동연구 강화가 기술 성장을 촉진하는데 도움이 된다. 그러나 본 연구는 이차전지와 전기 자동차 분야에 한정되어 사례 연구가 이루어 졌으며, 분석 측면에 있어서 공동연구 네트워크 상에서 중심적 역할을 수행하는 지표를 연결정도 중심성만을 대상으로 파악하였다. 또한 네트워크 밀도가 행위자간 상호작용에 있어서 두 행위자간 관계만을 분석하였다는 측면에서 한계가 존재한다.
즉, 이차전지는 기존 소형 중심의 모바일 디바이스 분야에서 중대형 분야인 전기 자동차와 신재생에너지 전력 저장 및 유휴 비상용 전력 저장 등의 분야로 확대되는 등 패러다임에 큰 변화가 이루어지고 있다[14]. 이차전지 및 전기 자동차 관련 시장은 크게 성장하고 있는 분야로, 전 세계 국가들이 관련 분야 기술개발을 통해 시장을 선점하려 노력하고 있으므로 이차전지 및 전기 자동차를 대상으로 기술 지식 확산과 네트워크 밀도 간의 관계를 분석하였다.
이차전지 분야 국가 간 공동연구 네트워크에 대한 연결정도 중심성 값을 공동연구가 활성화된 1999년부터 분석하였다. 그 결과, 연도별로 연결정도 중심성이 높은 국가는 프랑스, 미국, 독일 등으로 공동연구 네트워크상에서 중심적 역할을 수행하는 것으로 나타났다.
전체 이차전지 논문 중, 중대형 이차전지와 관련된 주요 키워드가 포함된 논문 정보를 이용하여 중대형 이차전지 관련 논문 추이를 국가별로 분석하였다. 국가 간의 공동연구 네트워크에서 연결정도 중심성이 높은 국가들의 중대형 이차전지 분야 논문 수를 분석하면, 2005년 이후 논문수가 크게 증가하고 있는 것으로 나타났다[그림 6].
대상 데이터
또한 이차전지 관련 논문 중에서 중대형 이차전지와 관련된 주요 키워드(vehicle, storage)를 활용하여 968건의 논문을 추출하였다.
데이터처리
본 연구에서는 이러한 기존 연구의 한계를 극복하기 위해, 국가 간 공동연구 네트워크 밀도가 기술 지식의 확산에 어떠한 영향을 미치는가와 조기 수용자가 새로운 기술을 얼마나 받아들이는지에 대하여 실증 분석하고 그 의미를 찾는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 이차전지 및 전기 자동차 분야 논문 정보를 이용하여 연도별 국가간 공동연구 네트워크 밀도와 참여 국가 수를 분석하고 변수간의 회귀분석을 수행하였다. 황규희 et al(2011)에 따르면 이차전지 기술개발은 휴대용에서 자동차용, 중대형 에너지 저장용 연구로 이어지고 있다.
성능/효과
이차전지 분야 국가 간 공동연구 네트워크에 대한 연결정도 중심성 값을 공동연구가 활성화된 1999년부터 분석하였다. 그 결과, 연도별로 연결정도 중심성이 높은 국가는 프랑스, 미국, 독일 등으로 공동연구 네트워크상에서 중심적 역할을 수행하는 것으로 나타났다.
공동연구 네트워크 밀도가 기술 지식의 확산에 미치는 영향에 대해 분석하였으며, 네트워크 연결정도 중심성이 높은 국가가 이차전지 분야의 새로운 트렌드 변화 어떠한 역할을 하는지에 대해 분석하였다. 그 결과, 이차전지 분야에 대한 기술 지식의 확산과 국가 간 공동연구 네트워크 밀도는 시간에 따라 증가하고 있는 것으로 나타났다. 또한 공동연구 네트워크 밀도와 이차전지 분야 연구 개발 참여국가 수 간의 회귀 분석 결과, 이차전지 분야에 대한 공동연구 네트워크의 밀도가 증가할수록 기술 지식의 확산은 일차함수 형태로 증가하였다.
이러한 결과는 기술 지식의 확산을 촉진하는 측면에서 국가 간 공동연구가 중요한 요인이지만, 반드시 국가 간 공동연구가 촉진되어야 기술 지식의 확산이 이루어 지는 것은 아니라는 사실을 나타낸다. 그러나 이차전지 분야와 전기 자동차 분야의 연도별 기술 지식의 확산 속도를 비교하여 보면, 이차전지 분야 기술 지식의 확산 속도(2.601)가 전기 자동차 분야 기술 지식의 확산 속도(1.317)보다 빠른 것으로 나타났다. 즉, 국가 간 공동연구가 활성화 되어 있는 분야일수록 기술 지식의 확산은 더욱 빠르게 증가하는 것으로 분석되었다.
논문 저자 기관의 국적 정보를 이용하여 이차전지 분야에 대한 연도별 네트워크 밀도 추이를 분석한 결과, 1988년부터 1998년까지 평균 네트워크 밀도가 0.012였으나, 1999년부터 2011년까지 평균 네트워크 밀도가 0.083으로 6.9배 증가하였다[그림 3].
그 결과, 이차전지 분야에 대한 기술 지식의 확산과 국가 간 공동연구 네트워크 밀도는 시간에 따라 증가하고 있는 것으로 나타났다. 또한 공동연구 네트워크 밀도와 이차전지 분야 연구 개발 참여국가 수 간의 회귀 분석 결과, 이차전지 분야에 대한 공동연구 네트워크의 밀도가 증가할수록 기술 지식의 확산은 일차함수 형태로 증가하였다. 이는 이차전지 산업 발전을 위해서, 중국, 미국, 한국, 일본 등 이차전지 관련 선진국들이 최신의 아이디어를 서로 공유하고, 공유정도가 커질수록 후발 국가들이 이차전지 개발에 참여하는 국가 수가 증가하는 것으로 분석되었다.
반면에 전기자동차 분야에서 국가 간 공동연구 네트워크 밀도와 연도별 참여 국가 수간의 상관 분석 결과, Pearson 상관계수 값이 0.389로 약한 양(+)의 상관관계를 나타내었으나, 유의확률이 0.06으로 95% 신뢰 구간에 이르지 못하는 것으로 나타났다[표 3].
전기 자동차 분야에 대한 연도별 네트워크 밀도 추이를 분석한 결과, 2000년에 가장 높은 밀도값을 나타내었으나, 2001년 이후 네트워크 밀도값이 2001년 이전보다 낮게 나타났다[그림 4].
전기자동차 분야에서 연도별 참여국가수에 대한 회귀분석 결과, 선형관계를 가지며 연도별 참여국가 수의 계수값은 1.317로 나타나 연도별로 참여국가 수는 1.317만큼 증가하고 있는 것으로 나타났다[그림 2].
중대형 이차전지 분야 논문 중, 전체 상위 6개 국가 (중국, 미국, 한국, 일본, 독일, 프랑스)가 발표한 중대형 이차전지 관련 논문 비중이 평균적으로 75%에 이르는 것으로 나타났으며, 공동연구 네트워크에서 연결정도 중심성이 높은 국가가 새로운 기술에 빠르게 대응하는 것으로 나타났다[그림 7].
즉, 국가 간 공동연구 네트워크가 밀도가 증가할수록, 기술 지식의 확산은 선형관계로 증가하는 것으로 분석되었다. 이는 이차전지 분야의 경우 국가 간 상호작용이 지식의 확산에 영향을 미치는 것으로 분석되었다.
317)보다 빠른 것으로 나타났다. 즉, 국가 간 공동연구가 활성화 되어 있는 분야일수록 기술 지식의 확산은 더욱 빠르게 증가하는 것으로 분석되었다.
[그림 5]의 각 점들은 이차전지 분야 연도별 네트워크 밀도값과 참여국가 수를 의미한다. 회귀 분석 결과, 네트워크 밀도와 참여국가 수와의 관계는 일차함수로 나타났다.
후속연구
또한 네트워크 밀도가 행위자간 상호작용에 있어서 두 행위자간 관계만을 분석하였다는 측면에서 한계가 존재한다. 따라서 향후 연구에서는 다수의 연구개발 행위자간 상호작용을 측정할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
기술 지식의 확산에 대한 두 가지 정의는 무엇인가?
기술 지식의 확산은 기술을 발전시키는 주요 요인으로, 기술 지식의 확산에 대한 정의는 크게 두 가지로 정의된다. 첫 번째는 조기 기술의 수용자가 후발 수용자에게 영향을 미쳐 기술 수용자 수가 증가하는 것을 기술 지식의 확산으로 정의하는 것이다. 두 번째는 현존하는 기술이 새로운 기술로 대체되는 과정을 기술 지식의 확산으로 정의하는 것이다[1][2]. 그러나 현존하는 기술이 새로운 기술로 대체되는 과정을 확산으로 정의하는 경우, 현존하는 기술이 기술 발전에 있어서 쇠퇴기에 다다르지 않는 한 관련 분야 연구는 계속 진행되므로, 기술 지식의 확산을 측정하는데 한계가 존재한다.
네트워크 분석 방법에서 가장 많이 이용하는 지표는 무엇인가?
사회 네트워크는 개인 혹은 조직 등 행위자 들의 집단으로 구성되어 있으며, 개인의 창조물에서부터 공동의 이익까지 무수한 사회 현상을 설명하는데 유용하게 이용되고 있다[5]. 네트워크 분석 방법에서 가장 많이 이용하는 지표는 네트워크 밀도와 연결정도 중심성이다. 네트워크 밀도는 네트워크 상에서 네트워크를 연결하는 선들 사이의 연결 관계를 나타내는 개념이다.
연결정도 중심성은 무엇을 통해 노드의 중심성을 측정하는가?
연결정도 중심성은 한 노드에서 직접적으로 연결되어 있는 점들의 합으로 나타난다. 이는 한 노드가 다른 노드들과 얼마만큼의 관계를 가지고 있는가를 통해서 그 노드가 중심에 위치하는 정도를 측정하는 것이다[6][7]. 네트워크 분석을 활용한 연구는 마케팅 전략 스마트폰 중독, 직무 스트레스 등 다양한 분야에서 활용되고 있다[8-10].
참고문헌 (14)
B. M. GUPTA, PRAVEEN SHARMA, C. R. KARISDDAPPA, "Growth of Research Literature in Scientific Speciallities. A Modelling perspective," Scientometrics, Vol.40, No.3, pp.507-528, 1997.
J. S. Kang, H. J. Lee, Y. H. Moon, and S. H. Oh, "Measurement of Diffusion Rates for Fuel Cell Technologies through Adoption Diffusion Model using Bibliometric Analysis," INFORMATION, Vol.13, No.3, pp.983-995, 2010.
C. Oppenheimer, Do patent citations count?, In: The web of knowledge: A Festschrift in Honor of Eugene Garfield, ASIS., 2000.
V. KUMAR and U. KUMAR, "Innovation diffusion: some new technology substitution models," Journal of Mathematical Sociology, Vol.17, No.2, pp.175-194, 1992.
T. W. Valente and E. M. Rogers, "The origins and development of the diffusion of innovations: paradigm as an example of scientific growth," Science Communication, Vol.16, No.3, pp.242-273, 1995.
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