In modern society, the use of centralized fossil fueled energy is the main contributor of global greenhouse gas emissions; subsequently, it causes economic, social, and environmental problems for future generations. Developing and implementing a sustainable energy source such as solar and wind will be a key element of achieving a sustainable innovation in society. However, even though renewable energy is a promising solution for sustainable innovation, a number of diffusion barriers in technology and demand sides still remain. Hence, the goal of this thesis is to understand the characteristics of renewable energy industry and analyze empirical technology and demand data to derive an effective transition strategy.
To achieve this goal, the first objective is to reveal insights on how technologies emerge and get devel-oped to achieve a meaningful firm performance, and how firms manage these renewable energy technologies in a turbulent environment. Amongst various forms of renewable energies, the solar photovoltaic industry was empirically analyzed because within recent decades, three generations of solar photovoltaic (PV) technologies have emerged with improved materials and power generation performance. Given the technological turbulence, solar PV firms have had to implement a strategy of risk aversion in their technology development management. This study aims to firstly analyze the general patents activities in the solar PV industry, secondly to trace the changes in technology development strategies (specialization, diversification, and collaboration), and finally to define the effective technology strategy for firm performance under technological turbulence. The patents and financial data over the course of 5 years (Year 2008-2012) from 50 solar PV technology firms have been utilized. As a result of analyzing solar PV patents from 2000 to 2012, the accumulating patents were found to reach approximately 38,000 instances and showed a growth rate of 26 percent over a period of ten years. The solar PV technologies are dominated by six countries: Japan, U.S., China, German, Korea, and Taiwan. Among the top 30 active firms in solar PV industry, the Japanese firms tend to possess patents of higher quality as evidenced by high citation frequencies. Since 2005, Chinese institutions have actively been developing solar PV technology. The development of technological knowledge has been concentrated on specific regions and firms, and has been stagnant in exploitation of existing technologies; thus, solar PV technologies should be striving towards more actively radical development. This study also shows that adopting a strategy of technological diversification and specialization is shown to exert a positive effect on firm performance, as well as strengthen the relations between technological diversification/specialization strategy and firm performance under technological turbulence. This research makes a significant contribution to the field in suggesting technological turbulence measurements reflecting technological uncertainty and unpredictability, and technology development strategies through analysis of empirical industry data. In addition, from a practical viewpoint, this study investigates the historical status of solar PV and offers insights relevant to firms’ choice of strategy for their technological diversification and specialization over turbulent environment.
For strategic management of firms’ technology capabilities, it is necessary to create a market for sustain-able development because in the transition periods, all of actors are readily transformed. Hence, the second ob-jective of this thesis is to understand how to increase consumers’ intention to use renewable energy and form a market condition for sustainable innovation. In addition, the user experiences and regional condition are tested as moderating variables to help segment marketing tools. In order to understand demand-side issues that are important to sustainable energy innovation, this research examines key factors of renewable energy systems diffusion from a socio-technical perspective. Based on theory of planned behaviour (TPB), a research model was constructed around “societal” factors such as social trust and social support alongside “technical” issues such as facilitating conditions and perceived system quality. This research reveals that attitude, subjective norm and perceived behavioural control impact consumers’ intention to use renewable energy systems. In addition, social trust and social support are influential factors on attitude and subjective norm while facilitating technical condition has influence on perceived behavioural control. For moderating effects, the user experience and region’s condition moderate the relationship between socio-technical factors, attitude, subjective norm, perceived behavioural control and intention to use. Results indicate that provision of technical infrastructure positively influences adoption of renewable energy systems for experienced users, while developing trust in institutions, companies, and suppliers related to renewable energy is more important for non-experienced users. Under the different regions’ condition, the effect of attitude towards renewable energy systems on intention to use through perceived system quality is stronger for user in non-favorable condition. Otherwise, the effect of social trust on attitude is stronger for users in favorable condition. The findings of this study suggest that business managers and policy makers should have a strategy to advance societal readiness towards sustainable energy innovation and to balance it with technology development. In addition, segmenting users’ experience and regional condition is a beneficial factor to consider when planning for renewable energy systems’ diffusion effectively.
In summary, from studying the dynamics of renewable energy industries` technology evolution and strat-egies and user responses for demand creation, this thesis suggests following academic and practical contribution. From an academic point of view, the research methodologies of this thesis comprised of measures, questionnaire, and research models add significance to the existing body of knowledge and practice for traditional industries` transition toward sustainability. Such research methods are cross-disciplinary in nature, encompassing socio-economic-technological factors and can be applied meaningfully in other industries such as transportation, as well as other technology systems used by the public. From a managerial and political point of view, this thesis suggests effective technology strategies to cope with turbulences and encourage the usage and adoption of sustainable technologies. In addition, while most sustainable industry has intrinsic social value, not many are profitable; subsequently, societal stakeholders including policy makers and NGOs are also important to connect technology with demands in achieving sustainable innovation. Therefore, this thesis recommends the methods of linkage from technology and demand activities to knowledge and information flows. In addition, it provides innovation policy for enhancing the technology and demand sides from two cases of Taiwanese innovation ecosystem creation and Netherlands’ strategic niche management.
경제발전이 성숙단계에 이르면서, 혁신패러다임 역시 기존의 경제적 이익만을 중시하던 것에서 경제적, 사회적, 환경적 가치를 함께 창출하는 지속가능 혁신(Sustainable Innovation) 으로 전환되고 있다. 신재생에너지는 기술 발전을 통해 빠른 속도로 에너지 발전단가를 낮추고, 글로벌 배기가스 배출 속도를 늦추며, 새로운 시스템 도입을 통해 일자리를 창출한다는 점에서 경제적, 환경적, 사회적 이익을 통한 지속가능 혁신 목표를 제시해 주는 대표적 산업분야이다. 하지만 전통적인 화석에너지 중심의 폐쇄적 시스템 구조를 변화시키기에 신재생에너지산업의 시장 점유율은 낮고 및 확산속도도 느리게 진행되고 있다. 이에 따라 단기적, 장기적 관점에서 전략적으로 신재생에너지 시스템 참여 주체들의 전략적 전환 활동이 필요하다. 따라서, 본 논문은 신재생에너지산업의 현황을 이해하고, 산업 내 공급자, 수요자 측면에서 실증 분석을 통한 전략적 관리방안을 제시함으로써, 지속가능 혁신 달성을 위한 시사점을 도출하고자 한다.
첫 번째, 전략적 기술관리와 관련된 실증분석에서는 신재생에너지 중 글로벌 태양광 산업의 기술개발 현황을 분석하고, 기술 변동성 하에서 기술개발전략(기술전문화, 기술다각화, 기술협력)과 기업의 재무성과와의 관계성을 살펴보았다. 첫째, 글로벌 태양광 산업 특허분석 결과, 태양광 관련 기술개발은 2010년을 정점으로 활성화가 이루어졌으며, 이 후 공급과잉에 따른 기업들의 도산에 따라 특허 활동이 정체되어 있는 것으로 나타났다. 아직까지 전통적 에너지에 비해 에너지 효율성이 낮고 비용이 높다는 점에서, 기술 개발 주체들의 혁신적 기술개발에 대한 도약이 필요한 시점이라 할 수 있다. 둘째, 기술개발 전략 중 기술다각화 전략이 기업의 재무성과에 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 기술변동성은 기업의 재무성과에 부정적 영향을 미치며, 기술변동성이 높을수록 기술다각화, 기술전문화가 기업의 재무성과에 미치는 긍정적 영향을 강화시키는 것으로 나타났다. 결과적으로, 기술변동성이 높은 환경 하에서 태양광 기업들은 단기적 성과가 나타나지 않더라도 더욱 더 기술 역량강화에 집중하면서 동시에 사업 기회 모색을 통한 기술 다각화 전략을 수행해야 함을 알 수 있다. 본 연구는 태양광 산업의 데이터를 통해 현재 기술개발 현황을 이해하고, 실제 변화하는 환경을 고려하여 효과적인 전략을 제안했다는 점에서 실무적 활용이 가능하다. 또한, 기존의 기술 변동성을 측정하던 방법에 비해, 특허수가 많지 않고 기술개발의 주도권이 확실하지 않은 산업분야에 더 적합하게 적용할 수 있는 방법을 제시하였다는 점에서 학문적 의의가 있다.
두 번째, 전략적 수요관리와 관련된 실증분석에서는 미국 거주자를 대상으로 사회적-기술적 환경 요인이 재생에너지시스템 사용의도에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다. 에너지 시스템은 여러 기술, 산업, 이해관계자가 복잡하게 얽혀 있기 때문에, 기술 확산을 위해서는 사회적-기술적 이슈를 동시에 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 사회적-기술적 전환 관점을 기반으로 계획된 행위이론(Theory of Planned Behavior) 모델을 확장하여 재생에너지시스템 채택모델을 제안하였다. 본 연구 모델은 사회적 요인(사회적 신뢰, 사회적 지지)과 기술적 요인(기술촉진 인프라, 지각된 품질)이 재생에너지시스템에 대한 태도-사회적 규범-지각된 행동통제의 인식을 거쳐 시스템 채택의도에 영향을 미치는 것으로 구성되었으며, 구조방정식모형분석을 실시하였다. 또한 소비자 사용경험과 지역환경적 특성을 고려하여, 사회-기술적 환경요인이 어떻게 다르게 영향을 미치는지를 세부적으로 살펴보았다. 실증분석 결과, 기술적 요인(기술촉진 인프라, 지각된 품질)은 소비자 태도와 지각된 행동통제에 긍정적 영향을 미치며, 이러한 소비자 태도와 지각된 행동통제가 시스템 채택의도에 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 사회적 요인(사회적 지지, 사회적 신뢰)은 재생에너지시스템 채택에 대한 소비자 태도와 사회적 규범에 대해 긍정적 영향을 미치며, 이러한 소비자 태도와 사회적 규범이 소비자 채택의도에 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 재생에너지시스템 채택 촉진을 위해서는 기술의 품질 향상 및 인프라 확대와 같은 기술적 진보와 함께 사회적 분위기가 동시에 조성되는 것이 중요함을 알 수 있었다. 소비자특성과 지역환경적 특성에 따라서도 전체 재생에너지시스템 채택모형과 같은 경로의 영향관계가 나타났다. 다만 사회적, 기술적 요인의 상대적인 중요 영향 요인에 차이를 나타냈기 때문에, 산업 및 정책관련 이해관계자들은 사용자 집단을 세분화하여 기술확산 방안설계가 필요할 것이다. 본 연구는 학문적으로 지속가능 산업분야에 적합한 소비자 모형을 제시했다는 점과 실증적 분석을 통해 소비자 채택을 촉진할 수 있는 전략 방안을 제안했다는 점에서 실무적 활용에 도움이 될 것으로 사료된다.
본 논문은 신재생에너지 산업이 기업의 재무적 성과와 소비자 사용확대를 기반으로 지속적인 사업을 영위하고, 사회적 가치를 제시하며 환경적 부담을 줄이는 지속혁신을 추구하기 위한 기술과 수요 관리 전략방안을 제시하였다. 이와 함께, 신재생에너지 산업은 단기간에 한 분야의 노력만으로는 변화하기 어렵기 때문에, 기술과 산업, 산업과 산업, 산업과 사회 등의 전반적인 시스템 전환이 요구된다. 따라서, 기술과 수요가 동시에 발전할 수 있도록 정부의 장기적, 시스템 전환 정책 수립이 요구되며, 기술과 수요가 연계될 수 있도록 신재생에너지 관련 이해관계자들과 기업이 함께 지식흐름과 정보흐름을 생성, 공유, 실행, 피드백 하는 프로세스 형성을 제안한다.
