국가전략기술간 연관구조 분석

올 한해 대한민국은 정치사회 전반에서 새로운 미래로 나아가기 위해 분주한 걸음을 내딛고 있다. 새 정부는 국정운영계획을 발표함으로써 국정목표와 100대 과제를 제시했고, 추진상황을 점검하려는 계획까지 세우고 있다. 그런데 국정목표를 자세히 들여다보면 더불어 잘 사는 경제, 내 삶을 책임지는 국가 등을 실현함에 있어 빼놓을 수 없는 것이 바로 ‘과학기술’의 역할임을 알 수 있다. 이번 정부가 추구하는 경제기조라 할 수 있는 혁신성장에서도 마찬가지이다. 그러나 안타까운 점은 이러한 목표를 실현할 과학기술 정책 대안은 부실한 실정이라는 것이다. 현재 정부는 혁신성장을 어떻게 실현할지, 향후 어떤 기술을 혁신성장동력으로 삼아야 할지 등과 같은 문제를 고민하고 있다. 관련하여 최근 정부는 새로운 혁신성장동력을 발굴하는 노력의 일환으로 기존 성장동력사업을 재검토 한다고 발표했다. 기존 사업을 정책 목적에 맞게 재분류하거나 유사 중복을 감소하려는 취지로 해석된다. 물론, 기존 사업에서 유사 중복 투자를 제거함으로써 연구개발(R&D: Research and Development) 투자에서 효율성을 향상시켜야 할 필요는 있다. 배용호 외(2007: 35)에 따르면, 포트폴리오란 용어를 관통하는 핵심개념은 어떠한 요소들이 어떠한 비중으로 전체 구성을 이루는지에 대한 구성형태이다. 이 개념을 국가 연구개발사업에 적용한다면 전체 국가 연구개발 활동에서 다양한 국가연구개발사업과 과제가 유형별로 어떠한 비중을 차지하고 있는가를 의미하게 될 것이다. 앞서 설명한 바와 같이 포트폴리오 분석을 통해 자원배분이나 조직 개편방향이 결정되기 때문에 전략적인 성격을 지니고 있다. 배용호 외(2007: 36-37)는 국가연구개발사업에 포트폴리오 분석을 적용함으로써 효용성을 높이는 결과를 기대할 수 있다고도 언급했다. 가령, 연구개발 자원배분에 있어 우선순위와 수요 등을 기준으로 포트폴리오 분석을 적용한다면 연구개발 자원배분에서 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다. 그리고 우선순위 설정이나 수요조사 과정에서 국가연구개발사업의 목적에 부합하는지를 진단하므로 국가연구개발사업의 효과성 또한 향상시킬 수 있기도 하다. 국가 차원에서 바라본 전략기술은 120개 개별 기술 보다는 전체적인 관점에서 기술 획득이 강조되어야 한다. 전략기술을 육성하는 취지인 국가 경쟁력 향상과 우리 경제의 차세대 먹거리 발굴은 어떤 특정 기술을 획득하는 것으로 달성할 수 없기 때문이다. 따라서 국가연구개발사업 전체를 운영·조정해야할 책임이 있는 정부 기관에서는 산발적으로 육성되고 있는 전략기술을 유기적으로 연계해 나갈 방법을 모색해야 할 것이다. 앞서 설명한 포트폴리오 분석 역시 전략수립에 활용될 수 있을 것이다. 그러나 포트폴리오 분석은 자원배분 혹은 공백영역 도출과 같은 목적을 위해 수행하므로 기본적으로 기술을 독립적인 개체로 다루어 기술연계 방법을 모색하기에는 적절치 않다. 더욱이 과학기술을 구성하는 연구분야는 상호 간에 영향을 주고받으며 발전하는 특성이 있으므로 독립적인 개체로 다루는 것이 적절한지도 의문이다. 우리는 주변에서 어떤 연구분야의 발전이 다른 분야의 후속발전으로 이어지는 경우를 종종 볼 수 있는데, 이것이 바로 연구분야가 상호간에 영향을 미치고 있는 증거이다. 이와 같이 과학기술의 상호 의존적인 특성을 반영하여 본 연구에서는 기술 간 연관구조라는 관점으로 전략기술을 바라보려고 한다. 본 연구를 통해 얻은 몇 가지 시사점을 정리해 보면 다음과 같다. 정부는 주요 시기마다 국가차원에서 육성해야 할 기술을 선정하고 있다. 그리고 정부는 연구과제 혹은 사업을 지원함으로써 해당 전략기술을 육성하게 된다. 문제는 연구개발사업은 여러 부처에서 산발적으로 수행되므로 정부의 의도대로 기술이 발전하고 있는지 확신하기 어렵다는 것이다. 선정한 여러 기술이 어떤 모습을 갖추고 있는지 지속적으로 검토하고, 어떠한 방식으로 조직화할지에 대해서 고민이 필요한 이유이다. 본 연구에서와 같이 실제 연구개발 지원내역을 추적함으로써 기술을 어떻게 조직화하여 시너지 효과를 발휘하게 할지를 고민해 볼 수 있을 것이다. 기술은 단독으로 존재하는 것이 아니라 사회경제적 여건이나 인접한 기술의 발전에 의해서도 영향을 받는 유기적인 측면이 있기 때문에 기술의 조직화는 중요한 문제이다. 이번 정부가 내세우는 혁신 성장을 이루기 위해서라면 더욱 더 이러한 다양한 기술들의 결합이 이뤄내는 혁신이 필요하다. 여러기술의 동반성장으로 거둔 사회경제적 편익은 단일 기술의 성장에서 거둔 그 것과는 비교할 수 없는 수준일 것이기 때문이다. 여기서 왜 기술 상호간의 관계를 고려하여 기술을 배치하는 문제가 중요한지에 대한 이유를 찾을 수 있다. 전략기술 포트폴리오 간 유사성은 네트워크 형태로 변환하여 분석한다. 시각화와 구조분석이 용이하기 때문이다. 따라서 네트워크에서 결점은 전략기술의 포트폴리오이고, 포트폴리오 유사성이 연결과 가중치를 의미한다. 코사인 유사도에서 변환한 네트워크는 거의 모든 결점이 서로 간에 연결을 형성한 ‘all-to-all’ 네트워크 상태이므로 간소화하여 분석에 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 네트워크 기본 골격은 유지하면서 유사도가 높은 연결을 남기고 상대적으로 유사도가 낮은 연결을 분석에서 제외하는 방식으로 트리를 추출한다. 추출방법으로 Prim(1957)의 최소신장트리(MST: Minimum Spanning Tree) 알고리즘을 적용하였다. 그리고 유사한 연구분야를 보유한 기술군을 식별하기 위해 네트워크에서 인접한 결점을 그룹으로 분할하는 커뮤니티 탐지(community detection) 기법을 적용한다. 그룹화 방법으로 Girvan과 Newman의 방식(Girvan and Newman, 2002)을 이용했다. 이 방법은 연결 밀집도를 기준으로 그룹을 식별해 내므로 사전에 선별될 그룹 수를 미리 정하지 않고 최적의 분할지점을 탐지해낸다. 본 연구에서 얻은 주요 분석결과는 다음과 같다. 지난 3년(2014-2016)간 투자 포트폴리오를 살펴 보았을 때, 학문적 기반이 가장 유사한 전략기술은 ‘재해/병해충 저항성 품종 확보 기술’, ‘농축수산자원 질병 예방/대응/치료 기술’, ‘친환경 사양 기술 및 사료 개발 기술’로 밝혀졌다. 즉, 학문적 기반의 유사성이라는 관점에서는 상이한 사회경제적 목적을 지닌 기술이더라도 인접해 등장할 수 있다는 것이다. 또한 분석에 적용된 연관구조에서 가장 다양한 기술과 직접적인 관계를 맺고 있는 전략기술로 ‘스마트 자동차 기술’이 등장했다. 여러 기술과 학문적 기반을 공유하고 있으므로 이러한 기술의 발전은 주변 기술에도 특히 영향력을 크게 발휘할 것이라는 예상을 해 볼 수 있다. 마지막으로 기술 간 연관구조를 이용해 학문적 유사성이 높은 기술끼리 묶어 기술군을 나누어 보았다. 그 결과 지난 3년간 정부가 육성한 전략기술은 10개의 그룹으로 분할됨을 알 수 있었고, 각각의 기술군이 지닌 투자 특성을 간략하게 살펴 보았다. 전체 네트워크에서 같은 분류기준에 속한 결점끼리 연결을 맺는 경향이 얼마나 강한지를 측정해 보았다. 이는 동류성(assortativity)라는 지표로 나타낼 수 있으며 –1과 1사이의 값으로 산출된다. 이 값은 –1에 가까울수록 서로 다른 분류기준에 속한 결점끼리 연결을 맺는 성향이 강한 네트워크라는 의미이고, 1에 가까울수록 같은 분류기준에 속한 결점끼리 연결을 맺고 있음을 뜻한다. 만약 동일한 범주에 속해있는 기술끼리만 연결을 맺고 있다면, 동류성은 1에 가까운 값으로 측정될 것이다. 전략기술 대·중분류기준에서 포트폴리오 네트워크에 동류성을 적용한 결과, 중분류에서는 0.39, 대분류 기준에서는 0.53이라는 수치를 확인할 수 있었다. 물론 대분류 기준을 적용했을 때, 중분류에서 보다 동류성이 높은 것은 당연한 결과일 것이다. 범주의 수가 적어 하나의 항목에 다수의 결점이 포함되기 때문이다. 그러나 동일한 전략 기술 범주에 속한 기술이라 할지라도 반드시 유사한 학문적 기반을 공유하는 것이 아님을 알 수 있었다. 이렇듯 기술 간에 공유한 학문적 기반을 검토하는 과정에서 정책수립에 유용한 정보를 획득할 수 있으리라는 가능성을 엿보았다. 우선, 본 분석을 통해 드러난 전략기술이 정부가 초기에 계획한 모습을 갖추었는지 검토해 볼 수 있을 것이다. 정부가 전략기술을 제시하고는 있지만 개별 연구과제 혹은 사업을 지원함으로써 전략기술을 육성하고 있어 정부의 목표와 연구개발 간에 괴리가 존재할 가능성이 있다. 따라서 실제 지원내역을 추적·구성한 전략기술이 정부가 의도한 모습대로 기술이 육성되고 있는지 확인할 필요가 있다. 만약 발전이 미진한 기술이 있다면 어떤 기술 A가 발전함으로 인해 학문적 기반이 유사한 기술 B의 발전가능성이 높아지는 연관관계를 이용하여 동반 육성 계획을 세울 수 있을 것이다. 그리고 어떤 기술이 다른 기술과 학문적으로 높은 유사성을 보유하고 있다는 증거를 제시한다거나 기술 간 통합이 필요할 경우 후보 기술을 선정하는 데에도 활용할 수 있을 것으로 기대한다. 나아가 어떤 기술 A가 전략 기술에서 제외된다면 전체 시스템에서 기술 간에 구축된 지형이 어떻게 재편될지도 가늠해 볼 수 있을 것이다. 마지막으로 새로운 전략기술 선정이나 기존 기술 통·폐합 시 기존에 구축된 기술 간 연관구조에 미칠 영향을 고려해 보아야 한다는 것도 본 연구를 통해 얻은 시사점이다. 어떤 기술의 생성 혹은 제외가 그간에 구축되어 온 지식기반이라 할 수 있는 전체 연관구조를 바꾸어 놓을 수 있다는 점을 유념해야 한다는 것이다. 물론 기존 기술의 통 폐합으로 전체 구조가 바뀌는 것이 항상 부정적인 결과를 불러오는 것은 아닐 것이다. 가령, 어떤 기술과 기술이 결합하여 기술체계의 복잡성을 낮출 수도 있을 것이고, 강력한 구심점을 형성해 다양한 기술에 학술적 영향력을 미칠 수도 있을 것이다. 이와 관련하여 최근 새로운 신성장동력을 선정하는 과정에서 기존 국가전략기술 가운데 중복성이 높은 기술을 통·폐합할 것이라는 발표가 있었다. 비록 정부의 주요 논의가 19대 미래성장동력이나 9대 국가전략프로젝트와 같이 두 신성장 동력에서 이루어지고 있어 본 연구의 대상과 다르더라도 원리는 동일하게 적용할 수 있다. 이 과정에서 단순히 개별 기술 수준에서 논의된 통 폐합 결과보다 기술 간의 연관성을 종합적으로 고려하여 신성장동력기술 전체가 유기적으로 발전할 수 있는 청사진이 제시되길 기대해 본다.