Countries around the world increase industrial competitiveness through scientific and technological innovation with R&D investment, and ultimately lead to labor productivity and economic growth. When establishing an investment strategy for R&D activities at the national level, it is a priority to consider creating the maximum effect within limited resources. However, from a long-term perspective, technology development is still slow, but there is also a need to ensure that technologies necessary for national development can be developed on time. Therefore, it is very important to analyze the efficiency of research and development activities at the national level in consideration of various aspects such as efficiency and publicity, to establish research and development strategies based on this, and to allocate research and development resources.
However, most of the previous studies related to the analysis of R&D efficiency at the national level mainly derived efficiency by measuring the effect of R&D input such as R&D investment and manpower on R&D output such as article and patent. In the case of technologies that are still in commercial use despite continuous interest and high level of R&D investment, research from a new perspective is needed to analyze those kind of R&D activities.
This study conducted a study consisting of the following two papers to supplement the limitations of previous studies related to R&D efficiency analysis between countries and to draw implications from different perspectives.
In the first essay, the current status of carbon capture/utilization/storage technology research achievements was analyzed, which is still in slow commercialization despite continuous investment, and the R&D activity efficiency of each country in terms of knowledge spillover was analyzed using data envelopment analysis. In addition, through the return to scale analysis of each group according to the carbon dioxide emission level by country, it was analyzed how the technology development motivation can affect the appropriate number of research results. As a result of the analysis, it was found that an active technology development policy based on specialized policy research institutes and the construction of various test beds for empirical analysis contributed to improving efficiency in terms of knowledge spillover. In addition, it was found that not only a high level of R&D investment, but also a market infrastructure for technology and the establishment of relevant laws and regulations are indispensable factors for improving research efficiency. Lastly, it suggested that countries with low CO2 emission levels need substantial R&D activities for detailed technologies that match national characteristics through selection and concentration strategy rather than quantitative research outcome creation.
Next, in the second essay, the R&D activity efficiency of public technologies was analyzed, which are difficult to commercialize. For the earthquake technology, one of the technologies with strong publicity, the appropriate number of research results by seismic frequency was presented, and two-stage network data envelopment analysis was used to measure the continuous research efficiency in terms of knowledge diffusion and application. This analysis showed that the frequency of earthquake occurrence has a positive correlation with the number of appropriate research results. In addition, countries that are effective in both stages of knowledge diffusion and application are creating and spreading effective research results through active seismic monitoring and research activities by specialized seismic institutions. Countries that have difficulties in applying knowledge and creating real research effects despite their well-distributed research outcomes should make various efforts to effectively utilize the diffused research outcomes.
This study analyzed the R&D efficiency from a new perspective in terms of knowledge spillover about technologies that are still underutilized or technologies that are difficult to commercialize despite continuous investment. The following three implications could be suggested by performing R&D efficiency analysis based on cross country data. First, through the analysis of R&D efficiency between countries in terms of knowledge spillover, it is possible to understand what factors should be considered in order to increase the qualitative efficiency of R&D performance. Second, the return to scale analysis to see the effect of R&D drivers on the number of R&D outputs can suggest a qualitative level of research achievements and a target level to improve the efficiency of knowledge diffusion for each country. These implications can be used as back data for national R&D strategy that need to create optimal effects within limited national R&D resources. Finally, the variable development for the two stage network analysis of knowledge diffusion and application stages suggests implications in that it suggests a method of evaluating R&D activities in a new aspect different from the existing R&D efficiency analysis.
전세계 국가들은 R&D 투자를 통한 과학기술혁신으로 산업경쟁력을 높이고 최종적으로 노동생산성과 경제 성장을 이끌어낸다. 이러한 국가 차원에서의 R&D 활동에 대해 투자전략을 수립할 때 한정된 자원 안에서 최대의 효과를 창출해내는 것을 최우선적으로 고려해야 한다. 하지만 장기적인 관점에서 볼 때, 향후 국가발전에 꼭 필요하지만 아직까지 상용화가 더디게 진행되는 기술들에 대해 기술 촉진화 전략 수립을 통해 이러한 기술들이 제 때 개발 될 수 있도록 해야 하기도 한다. 따라서 효율성, 공공성 등 다양한 측면을 고려한 국가 단위의 연구개발 활동 효율성 분석 연구와 이에 기반한 연구개발 전략 수립 및 연구개발 자원 배분은 매우 중요하다.
하지만 국가 단위의 연구개발 효율성 분석 관련 선행연구에서는 주로 연구개발 투자 및 인력 같은 연구개발 투입이 그러한 연구개발 성과물에 미치는 영향을 측정하여 효율성을 도출해내는 것이 대부분이었다. 지속적인 관심과 높은 수준의 연구개발 투입에도 불구 아직까지 상용화가 더딘 기술 같은 경우 연구개발 활동 분석을 위한 새로운 관점에서의 연구가 필요하다.
본 연구는 국가간 R&D 효율성 분석 관련한 선행 연구들의 한계점을 보완하고 다른 관점에서의 시사점을 도출하고자 아래와 같은 두개의 논문으로 구성된 연구를 수행하였다.
먼저, 첫번째 에세이에서는 지속적인 투자에도 불구하고 아직까지 기술발전이 더딘 이산화탄소 포집/활용/저장 기술에 대해 연구성과물 현황을 분석하고 자료포괄분석을 이용하여 지식파급측면에서의 국가별 효율성을 분석하였다. 또한 이산화탄소 배출 그룹 별 규모에 따른 수익을 분석하여, 기술개발 동기가 적정 연구성과물 수에 어떠한 영향을 줄 수 있는지 알아보고자 하였다. 분석 결과 전문정책연구기관에 기반한 적극적인 기술 육성 정책과 실증분석을 위한 다양한 테스트 베드 구축이 지식파급측면에서의 효율성을 높이는데 기여함을 알 수 있었다. 또한 단순 연구개발 투자뿐만 아니라 기술에 대한 시장인프라와 관련 법과 규제 구축이 연구성과 효율성을 높이는데 필요 불가결한 요소임을 알 수 있었다. 마지막으로 이산화탄소 배출 수준이 낮은 국가들은 양적인 연구성과물 창출보다 선택과 집중을 통해 국가 특성에 맞는 세부기술에 대한 내실있는 R&D 활동이 필요하다는 것을 시사점으로 제시하였다.
그 다음으로 두번째 에세이에서는 상용화가 쉽지 않아 연구성과 효율성 분석이 어려운 공공 기술에 대한 연구성과 효율성 측정을 실시하였다. 공공성이 강한 기술 중 하나인 지진 재해 저감기술에 대해 지진빈도/강도 그룹 별 적정 연구성과수를 제시하였으며, two-stage 네트워크 자료포괄분석을 사용하여 지식 확산 및 적용 단계의 연속적인 연구성과 효율성을 측정하고자 하였다. 이러한 분석을 통해 지진 발생빈도가 적정 연구성과의 수에 양의 상관관계를 가지고 있음을 보여줬다. 또한 지식 확산 및 적용 두 단계 모두 효율적인 국가들은 지진 전문기관의 적극적인 지진 모니터링과 연구 교류를 통한 효율적인 연구성과 창출 및 확산을 하고 있으며, 연구성과 확산을 잘하고 있음에도 불구, 이에 대한 지식 적용에 어려움을 겪고 있는 국가들은 확산된 연구성과물들이 효과적으로 활용 될 수 있도록 다양한 노력을 기울여야 할 것이다.
본 연구는 지속적인 투자에도 불구하고 아직까지 상용화가 더딘 기술 혹은 상용화가 힘든 공공성이 강한 기술에 대해 기존과는 다른 지식파급 측면이라는 새로운 관점에서의 R&D효율성 분석을 국가간 비교를 통해 수행하였다. 자료포괄분석과 규모에 따른 수익 분석을 기반으로 연구성과 효율성 분석을 수행함으로써 다음과 같은 세가지 시사점을 제시할 수 있었다. 첫 번째, 기존과는 다른 지식파급측면에서의 국가간 R&D 효율성 분석은 연구개발성과의 질적 효율성을 높이기 위해 어떠한 요인들을 고려해야 하는지 파악할 수 있었다. 두 번째로 연구개발 동인이 연구성과물 수에 미치는 영향을 보기 위한 규모수익체감효과 분석은 각 국가 별로 지식 확산 효율성을 향상시키기 위한 연구성과물의 질적 수준 제고, 목표 수준 등을 제시할 수 있다. 이러한 시사점은 한정된 국가 R&D 자원 내에서 최적의 효과를 창출해야 하는 국가 R&D 연구개발활동에 백데이터로 활용될 수 있다. 마지막으로 지식 확산 및 적용 두 단계 분석을 위한 변수를 개발, 분석 한 부분은 기존 R&D 효율성 분석과 다른 새로운 측면에서의 연구개발 활동 평가방법을 제시했다는 점에서 시사점을 갖는다.
