폐기물기반 환경에너지산업의 r&d 효율성...

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발 간 등 록 번 호 2016-19-002-01

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발 간 등 록 번 호

2016-19-002-01

폐기물기반 환경에너지산업의

R&D 효율성 분석

2016. 2

SL공사

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이 보고서는 2015년도 환경에너지대학원 인재양성 프로그램사업의

실습 연구결과로서 보고서 내용은 연구자의 견해이며, 환경부 및

수도권매립지관리공사의 공식입장과 다를 수 있습니다.

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제 출 문

SL공사 사장 귀하

본 보고서는 환경부와 수도권매립지관리공사가 운영하는

환경에너지 대학원 인재양성 프로그램의 일환으로 지원받아

2015년에 수행 완료한 서울과학기술대학교의 실습연구인

『유기성 폐기물을 이용한 탄화물 제조 및 특성평가』 결과물로

제출합니다.

2 0 1 6 . 2 .

책임연구원 : 박 대 원 (서울과학기술대학교)

연 구 원 : 박 중 구 (서울과학기술대학교)

연구보조원 : 김 주 호 (서울과학기술대학교)

우 희 진 (서울과학기술대학교)

공동연구원 : 김 명 관 (SL공사)

수행기관 서울과학기술대학교 산학협력단

단장 박 익 근

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목 차

요약문 ····························································································· 1

제 1 장 서 론 ··············································································· 2

1. 연구배경 및 내용 ······················································································· 2

2. 폐자원에너지 산업 ····················································································· 4

제 2 장 선행연구 ··········································································· 9

1. R&D 효율성 및 효과성 ············································································· 9

제 3 장 분석방법론 ····································································· 13

1. R&D 효율성 및 효과성 연구가설 ························································· 13

2. 설문조사 개요 ··························································································· 15

제 4 장 분석결과 ········································································ 21

1. 폐자원에너지 R&D 효율성 ····································································· 21

2. 폐자원에너지 산출 대비 R&D 효과성 ················································· 23

3. 폐자원에너지 투입 대비 R&D 효과성 ················································· 25

제 5 장 결론 ················································································ 29

1. 요약 및 시사점 ························································································· 29

2. 연구 한계 ··································································································· 32

참고문헌 ······················································································· 33

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표 목 차

<표 1-1> 폐기물에너지의 기준 및 범위 ···················································· 4

<표 1-2> 기술에 따른 폐자원에너지 산업의 분류 ·································· 5

<표 1-3> 산업통상자원부 지원 열분해 유화기술개발 지원현황 ·········· 6

<표 2-1> 선행연구 ························································································ 12

<표 3-1> 폐자원에너지 기업리스트 ·························································· 15

<표 4-1> R&D 효율성 독립변수들 간 상관분석 결과 ·························· 21

<표 4-2> R&D 효율성 분석 모형 ······························································ 22

<표 4-3> R&D 효율성 분석 결과 ······························································ 22

<표 4-4> 산출 대비 R&D 효과성 독립변수들 간 상관분석 결과 ······ 24

<표 4-5> 산출 대비 R&D 효과성 분석 모형 ·········································· 24

<표 4-6> 산출 대비 R&D 효과성 분석 결과 ·········································· 25

<표 4-7> 투입 대비 R&D 효과성 독립변수들 간 상관분석 결과 ······ 26

<표 4-8> 투입 대비 R&D 효과성 분석 모형 ·········································· 26

<표 4-9> 투입 대비 R&D 효과성 분석 결과 ·········································· 27

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그 림 목 차

<그림 1-1> 순산소 폐기물 가스화 기술의 개발동향 ······························ 7

<그림 1-2> 폐자원에너지 R&D 지원 현황 ················································ 8

<그림 2-1> 프론티어연구개발사업 성과분석의 구조 ······························ 9

<그림 3-1> R&D효율성 및 효과성 분석모형 ·········································· 13

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요약

본 논문은 349개의 한국 폐자원에너지 기업을 대상으로 하여 폐자원에너지

산업의 R&D 효율성 및 효과성을 분석하였다. R&D 효율성은 투입 대비 산출로

나타내고 R&D 효과성은 산출 대비 성과와 투입 대비 성과의 두 가지 측면으로

분석하였다. 설문조사를 통해 변수 간 다중공선성을 진단하여 모델을 설정한 다

음, 로짓회귀분석 및 다항회귀분석을 활용하였다.

먼저 R&D 효율성 분석결과는 다음과 같다. 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투

자는 공정 개선에 긍정적인 영향을 미치고 R&D 인력은 시제품 제작 및 공정

개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 교육훈련은 시제품 제작

및 공정개선에 긍정적인 영향을 주고 성과보상은 공정개선에 긍정적인 영향을

주는 것으로 분석되었다. 산출 대비 R&D 효과성의 분석결과는 특허가 고용창출

과 시장진입에 긍정적인 영향을 주고 시제품 제작이 생산비용 감소, 고용창출과

시장진입에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 공정 개선은 생산비용

감소와 시장진입에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 마지막으로 투입 대

비 R&D 효과성의 결과, R&D 교육훈련이 생산비용 감소와 고용창출에 긍정적

인 영향을 미치고 성과보상이 고용창출에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났

다. 반면, R&D 투자와 인력은 생산비용 감소, 고용창출 및 시장진입에 모두 기

여하지 않는 것으로 나타나 영향을 미치지 않는 것으로 분석되었다.

이러한 분석결과로부터 R&D 효율성과 효과성을 향상시키기 위해서는 한국

폐자원에너지 기업의 교육훈련비를 증가시키는 노력이 필요하며, 기업 내 교육

훈련과 성과보상 등과 같은 보상시스템을 구축해야 한다. 또한 폐자원에너지 산

업의 선순환 구조 구축을 위해 노력해야 하고, 산업 경쟁력을 높이기 위한 보조

금 제공과 같은 지원정책이 필요하며, 원천기술개발 목적의 기초·응용연구에 대

한 투자를 확대할 필요가 있다. 마지막으로 성공적인 시장진입을 위해서는 단기

성과 지향의 목적이 아닌 장기적 관점의 R&D 투자를 지원해야 한다.

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제 1 장 서론

1. 연구배경 및 내용

가. 연구배경 및 필요성

우리나라의 2013년 GDP 대비 연구개발(Research&Development, 이하

R&D) 투자 비중은 4.15%로 세계 1위이다. 절대적인 연구개발투자규모는 59조

3천9억 원으로 세계 6위이다[3]. 이는 우리나라가 세계 국가들에 비해 연구개발

과 과학기술에 대한 우선순위가 얼마나 높은지를 보여주는 지표로서 한 나라가

과학기술을 얼마나 중요시하는지 보여주는 지표이다[22]. 반면에 국내 공공연구

기관의 투입 예산 대비 기술료 비중, 즉 R&D 생산성은 1.5%에 불과하다. 이는

미국의 3.9%에 절반에도 못 미친다. 게다가 국내 기업들은 산업에 필요한 핵심·

원천 기술이 부족하여 해외에서 기술을 수입하는 사례가 많다. 이로 인하여

2012년 우리나라는 기술무역수지에서 32개의 OECD 국가 중 가장 큰 규모의 적

자를 냈다. 이에 R&D 시스템을 분석하고 근본적으로 개선해야 한다는 점이 중

요시되고 있다[14].

미국, 일본, EU 등과 같은 주요 국가들은 에너지, 환경·자원 분야를 R&D

투자 분야로 선정하고 지원을 아끼지 않고 있다[15]. 특히 신·재생에너지 분야에

관한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 신재생에너지산업은 환경문제, 경제성장

과 고용을 동시에 해결해 줄 수 있는 녹색성장의 대표적인 신산업이다. 우리나

라 역시 이러한 신·재생에너지 R&D 투자를 중요시하고 있다. 국내 신재생에너

지의 보급량 중 폐자원에너지 보급량은 2014년 기준 6,905천TOE으로 전체 비중

의 59.8%를 차지하고 있다[27]. 또한 폐자원에너지는 생산비용이 효과적이며 조

기 성과창출이 가능하여 신·재생에너지의 실현 방안으로 떠오르고 있다. 이에

폐자원에너지에 관한 정부연구비는 국공립연구소, 출연연구소, 기업 등에서 지속

적으로 증가하는 것으로 나타나고 있다[7].

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나. 연구내용 및 방법

1) 연구내용

본 연구는 R&D 투자, 산출 및 성과에 관한 변수를 설정하여 국내 폐자

원에너지 산업에 참여하고 있는 기업들에 대한 설문조사를 통해 R&D 효율성

및 효과성을 분석하고자 한다. R&D 효율성은 투자 대비 산출 측면으로 보고,

R&D 효과성은 산출 대비 성과와 투자 대비 성과로 두 가지 측면에서 보고자

한다. 분석결과를 바탕으로 국내 폐자원에너지 산업에 대한 R&D 효율성 향상을

제고함으로써 경제성장에 기여할 수 있는 제안을 제시하고자 한다.

2) 연구방법

○ 폐자원에너지 산업에 대한 선행연구

○ R&D 효율성 및 효과성에 대한 선행연구

○ R&D 효율성 및 효과성 결정요인 연구

○ 폐자원에너지 산업의 기업 List조사

○ 연구방법론 연구 및 설문지 작성

○ 전문가 자문을 통한 설문 보완 후 설문조사 실시

○ 결과 분석 및 보고서 작성

3) 기대성과 및 활용방안

폐자원에너지 산업의 R&D 효율성 및 효과성 분석 결과를 바탕으로 폐

자원에너지 산업에 대한 이해관계당사자들에게 정책기반자료로 활용 가능할 것

으로 예상한다.

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에너지원 기준 및 범위

폐기물

에너지기준

1) 각종 사업장 및 생활시설의 폐기물을 변환시켜 얻어

지는 기체, 액체 또는 고체의 연료

2) 1)의 연료를 연소 또는 변환시켜 얻어지는 에너지

3) 폐기물의 소각열을 변환시킨 에너지

※ 1)부터 3)까지의 에너지가 신·재생에너지가 아닌 석유제품 등과

혼합되는 경우에는 각종 사업장 및 생활시설의 폐기물로부터 생

산된 부분만을 폐기물에너지로 본다.

2. 폐자원에너지 산업

가. 폐자원에너지

1) 폐자원에너지의 기준 및 범위

폐자원에너지는 사업장 및 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 및 매립가

스, 산업 폐가스 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 열분해, 고형화, 오일화, 연소

등의 물리적, 열화학적 및 생화학적인 방법을 통해 고체연료, 액체연료 및 가스

연료와 폐열 등으로 생산하여 열, 전기 또는 수송연료 등과 같이 생산 활동에

재이용할 수 있는 재생에너지를 의미한다.

<표 1-1> 폐기물에너지의 기준 및 범위

*출처: 법제처, “신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법 시행령 [별표 1]”

2) 폐자원에너지 산업의 분류

현재 국내·외에서 폐자원에너지 산업을 규정한 사례는 구체적으로 알려

져 있지 않다. 본 연구에서는 폐자원에너지 산업은 “폐자원에너지를 생산하여

산업생산 활동 및 경제활동에 필요한 에너지로 전환하기 위한 제품 생산, 건설

또는 서비스를 제공하는 산업 활동”으로 정의하였다.

폐자원에너지 산업은 <표 1-2>와 같이 기술에 따라 크게 생활폐기물,

고분자화합물 등과 같은 가연성폐자원산업과 하수슬러지, 음식물쓰레기와 같은

유기성폐자원산업으로 구분하였다.

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대분류 중분류 소분류

가연성

폐자원

산업

고형연료 제조 산업

- 전처리(파쇄, 선별)

- RDF(비성형 포함), RPF, WCF, TDF

- 정제, 전용보일러, 열병합발전

열분해 산업- 전처리(탈염화수소), 열분해(탄화 포함)

- 열분해가스 및 열분해유 정제, 디젤엔진 발전

가스화 산업- 전처리(파쇄, 선별), 가스화

- 합성가스 분리 및 정제, 가스엔진(터빈) 발전

소각여열 회수 이용 산업 - 스팀제조, 스팀발전, 열병합발전

유기성

폐자원

산업

바이오가스화 산업

- 하수슬러지 가스화, 음식물쓰레기 가스화,

축산 폐기물 가스화

- 바이오가스 분리 및 정제, 가스엔진(터빈) 발전

매립지가스 회수 이용 산업- 매립지 가스 회수, 매립지가스 분리 및 정제

- 가스엔진(터빈)발전

<표 1-2> 기술에 따른 폐자원에너지 산업의 분류

*출처: 한국환경산업기술원(2010), 폐자원에너지화 산업의 고용동향

나. 국내 폐자원에너지 산업의 기술개발 현황

1) 소각열 이용분야

현재 산업통상자원부(이하 산자부) 지원으로 에너지 회수의 고효율화 기

술 중심 사업이 진행이 되고 있다. 대표적으로 고효율 소각 일체형 보일러 시스

템 개발 사업이 있다.

국내에는 1980년부터 본격적으로 스토커식 소각로가 보급되었다. 이후에

소각로 보급이 본격화되면서 정부는 기술국산화를 추진하였다. 그 결과 2000년

대 초반부터 50톤/일 스토커식 소각로와 수백kg/hr 규모의 하양통풍 가스화연소

식 중형소각로 등이 상용화되었다. 2000년대 후반에는 신재생에너지 발전차액보

전제도가 시행되면서 중소도시에 설치된 수십톤/일 규모의 중형소각로에서도 수

MW급 외국산 증기터빈을 설치하여 폐열발전을 하는 사례가 나타났다[26].

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협약년도 과제명

2001년 폐플라스틱류로부터 대체연료유 생산을 위한 상용화 기술개발

2002년 농촌 폐비닐의 열분해 유화를 위한 전처리기술 및 공정설계기술 개발

2003년 혼합폐플라스틱으로부터 대체연료유 생산기술에 대한 실증연구

2005년 마이크로파 가열식 폐타이어 열분해 기술개발

2006년 저급 폐플라스틱의 킬른형 열분해 설비를 이용한 고급정제유 생산 실증기술 개발

2010년 6,000톤/년 규모 이상의 종말품 혼합폐플라스틱 열분해 유화공정 개발

2) 폐기물 고형연료 분야

1996년 산자부 대체에너지기술개발사업에서 생활폐기물 대상으로 한 고

형연료 제조기술의 연구가 최초로 수행되었다. 그 결과 고형연료의 제조공정이

개발되었다[26]. 2006년부터 현재까지 강원도 원주시에 위치한 생활폐기물을 대

상으로 하는 고형연료의 생산 공장이 80톤/일(1일 16시간 운전기준) 규모의 우

수한 성능으로 가동 하고 있다[28]. 비록 외국기술의 도입이기는 하나 비성형 고

형연료에 대한 900톤/일 규모의 제조설비가 부산시에 건설되어 열병합 발전시설

과 함께 운영 중에 있다. 이 외에도 산자부의 기술개발지원에 의하여 외부순환

유동층식 전용발전소에서 1MWe Pilot 플랜트가 개발되었다. 후속연구로서 현재

10MW 실증플랜트의 기술개발이 진행 중에 있다[26].

3) 열분해 유화분야

열분해 유화는 유기성 고분자인 폐플라스틱을 열분해하여 대체 연료유

인 오일을 생산하는 기술을 말한다. 이러한 열분해 유화분야의 연구개발은 1990

년대 중반까지 기초실험 수준에 그쳤으나, 후반부터 본격적으로 시작되었다. 이

후 Hamburg 공정 기반 유동층열분해 반응공정, 폐유·폐플라스틱 복합 열분해공

정, 회분식 로터리킬른 반응기 등이 개발되었다. 2000년부터 정부의 개발지원을

받아 Pilot 규모의 유화기술이 개발되기 시작하였다. 최근 산자부의 신재생에너

지 연구사업으로 연간 1,000톤 규모의 열분해 유화공정을 개발하여 월 평균 약

2만리터의 열분해유를 생산하여 산업체에 공급하기로 하였다[26]. 아래 <표

1-3>은 2000년 이후 산자부의 폐플라스틱 열분해 유화기술 분야 지원현황이다.

<표 1-3> 산업통상자원부 지원 열분해 유화기술개발 지원현황

*출처: 한국에너지공단(2014), “2014 신·재생에너지 백서”

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4) 폐기물 가스화분야

폐기물 가스화 기술개발은 2000년부터 2007년까지 1∼5톤/일 규모의

Pilot급 가스화로 및 합성가스 정제기술개발 위주로 진행되었다. 2005년부터 순

산소를 사용한 합성가스 전용 가스엔진 국산화 개발이 진행되었다. 이후 2008년

도까지 40kW급 폐기물 가스화 합성가스 가스엔진 발전기술, 합성가스 순산소

버너 등이 개발되었다. 현재 순산소 사용 폐기물 가스화 합성가스의 고부가가치

화학원료로 활용을 위한 Pilot급인 0.5toe/일 규모의 폐기물 합성가스의 메탄올

전환기술 개발이 2011년부터 산자부 지원으로 진행되고 있다. 이러한 순산소를

이용한 가스화용융 기술의 경우에는 선진국 기술 수준의 50∼60%에 위치하고

있다. 또한 2012년부터는 폐기물 가스화 합성가스 생산플랜트를 100톤/일 이상

규모로 국산화개발이 진행되고 있다. <그림 1-1>은 산자부의 지원으로 진행되

고 있는 국내 순산소 사용 폐기물 가스화 합성가스 생산 및 이용기술 개발 동향

을 보여준다[26].

<그림 1-1> 순산소 폐기물 가스화 기술의 개발동향

*출처: 신·재생에너지센터(2014), “2014 신·재생에너지 백서”

다. 국내 폐자원에너지 산업의 R&D 투자 동향

폐자원에너지 산업에서는 해외수출 맞춤형 기술개발 지원을 강화할 예정이

다. 또한 국가 온실가스 감축목표 달성에 기여하고 자원순환 사회를 실현하기

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위한 폐자원에너지화 기술개발 수요를 증가시키고자 한다.

한국 폐자원에너지 기술개발을 위한 정부의 지원은 대체적으로 상승하는

추세이다. <그림 1-2>와 같이 ‘09부터 ’13까지 약 1.8배 증가했다.

<그림 1-2> 폐자원에너지 R&D 지원현황

*출처 : 에너지기술평가원(각년도)

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제 2 장 선행연구

1. R&D 효율성 및 효과성

R&D 효율성(Efficiency)이란 투입물 대비 산출물의 비율로 정의되며, 최소

한의 투입요소를 효율적으로 사용하여 최대한의 산출물을 얻었는지를 측정하는

것이다. R&D 효율성은 일반적으로 흔히 활용되는 개념으로, R&D 사업의 단기

적인 성과를 측정하기 위해 사용된다. R&D 효과성(Effectiveness)이란 최적의

투입물을 효과적으로 활용하여 우수한 성과를 창출하였는지가 아닌 계획된 목표

를 달성하였는지를 측정하는 것이다. R&D 효과성은 기업의 R&D 활동을 평가

할 때 특허, 논문 등 단순 성과지표 중심의 평가가 아닌 질적 성과 중심의 평가

를 설명하기 위해 사용된다.

<그림 2-1>과 같이 R&D 효율성 및 효과성 분석 방법은 R&D 활동을 투

입, 산출, 성과 등으로 구분하여, 투입에서 성과까지의 모든 요소를 측정하는 시

스템 접근법을 사용한다. R&D 산출은 R&D 활동의 기술적 성과로 직접적인 결

과를 의미한다. R&D 성과는 경제적 성과와 사회적 성과로 구분하며, R&D 활동

을 통해 창출된 일차적 산출물들을 활용하여 창출되는 이차적 결과를 의미한다.

그러나 R&D 활동은 실질통계에 대한 접근과 계량분석이 어려워 분석의 한계를

가지고 있다.

<그림 2-1> 프론티어연구개발사업 성과분석의 구조

*출처 : 과학기술정책연구원(2011). “정부 R&D 효율성 지표개발 및 적용방안 연구”

Mulero-Mendigorri(2005)는 R&D 시스템을 투입, 과정, 산출, 성과 등으로

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- 10 -

구분하고, R&D 효율성의 타당성을 확보하기 위해 투입과 산출 두 가지를 측정

해야 한다고 하였다[1]. Hall and Bagchi-Sen(2002)은 R&D 활동의 산출을 국내

특허출원, 등록, 해외 특허 출원, 등록, 시제품 제작, 공정 개발, 제품 성능 개선,

공정 개선 등으로 구분하여 분석한 결과, R&D 지출은 국내 특허 출원, 해외 특

허 출원, 해외 특허 등록에 영향을 미치는 것으로 나타났다[2].

박정희(2010)는 연구개발비, 연구개발기간, 지식보유수 등 투입 요인이 특허,

논문, 매출액, 고용창출 등 산출 요인에 미치는 효과를 DEA(Data Envelopment

Analysis)모형을 사용하여 분석하였다. 투입과 산출을 통해 연구개발사업에 대

한 효율성을 분석한 결과 각 과제들의 효율성 수치를 산출하였으며, 상대적으로

비효율적인 과제들의 개선이 필요함을 시사하였다[16].

중소기업의 경우 R&D 투자를 증가시켜 개선하는 방법보다는 주어진 R&D

자원 내에서 효율성을 향상시킬 수 있는 방안을 연구해야한다. 이에 강경남

(2006)은 한국 바이오벤처기업을 대상으로 혁신활동에 미치는 요인들을 기업의

내부 역량, 외부 네트워크 활동, 정부의 지원 등으로 분류하고 Poisson Model을

통해 분석하였다. 그 결과 기업의 업력과 규모, 연구개발 비중, 연구원 비중, 외

부 기관과 연구개발제품화 관련 협력, 외부 기관과 자원지금 관련 협력, 정부 연

구개발 프로젝트 참여 등이 양의 영향을 주는 것으로 분석되었다[5]. 장수덕

(2009)은 중소 제조기업을 대상으로 다중회귀분석을 이용하여 기업 활동과 R&D

투자 효율성 간 관계를 분석하고, 이어 R&D 투자 효율성과 재무성과 간 관계를

분석하였다. 먼저 기업 활동을 교육훈련, 보상, 외부기술연계, 정부정책자금지원

등으로 정의하고 기업 활동이 R&D 투자 효율성 지표인 R&D 투자비 대비 특허

출원 향상에 영향을 미치는지 분석하였다. 그 결과 교육훈련, 외부기술연계 등은

특허와 유의한 관계를 보이는 것으로 나타났다. 또한 R&D 투자 효율성과 재무

성과간의 관계를 분석한 결과, R&D 투자 효율성도 자본금순이익율, 총자산증가

율 등에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다[25].

한편, 이의영(2009)은 2000년부터 2007년까지 제조업분야 기업의 재무제표를

이용하여 R&D 투자가 생산성에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 정부의

R&D 지원이 중소기업의 총요소생산성에 기여를 하고 있다고 나타났다[23]. 김

영훈(2011)은 R&D 성과를 1차 성과인 산출(output) 측면과 최종 성과인 경제적

성과(outcome) 측면으로 구분하였다. 그리고 MPI와 DEA를 통해 R&D 투자, 산

출, 경제적성과의 상호간 생산성 및 효율성을 국가 간 비교분석하여 한국의

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R&D 효율성이 선진국 수준으로 빠르게 상승하고 있는 반면에 생산성이 선진국

에 비해 상당히 낮은 수준임을 나타냈다[13]. 윤신혜(2013)는 2006년부터 2011년

까지 국가 R&D 사업을 수행한 에너지 관련기업·연구소·대학을 대상으로 로짓분

석 및 다중회귀분석을 통해 R&D 효과성을 분석하였다. 그 결과 국내 에너지

R&D 사업에 있어서 핵심적인 지식 및 기술이 담겨진 논문과 특허만이 기술사

업화에 긍정적인 영향을 미쳐 경제적 성과로 연계된다는 것으로 나타났다[21].

김근우(2015)는 한국 폐자원에너지 기업을 대상으로 기술수준 영향요인에

대해 다항회귀분석을 활용하였다. 분석 결과, 기업규모, R&D 투자 및 인력 비중

이 클수록 기술수준에 긍정적으로 유의미하지만 시장 경쟁이 심할수록 기술수준

에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면, 규모의 경제는 기술수준에

통계적으로 유의미하지 않는 것으로 분석되었다[9].

김영조(2005)는 중소 제조업체 대상으로 로지스틱 회귀분석을 통해 8가지

기술혁신 성과의 결정요인을 분석하였다. 그 결과, 기업규모, 사업형태 및 수명

주기 등의 통제변수가 신 공정 개발을 제외한 기술혁신 성과에 유의미한 것으로

나타났다. 또한 추가적으로 기술협력 관계를 투입한 결과, 이는 혁신 성과지표들

중에서도 기존 제품개선 및 기존 공정 개선 성과의 결정요인으로 나타났다[12].

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저자(년도) 분석대상 방법론 요 약

Mulero-Mendigorri(2005)

연구개발 산업구성개념 타당화,문항분석

R&D 시스템을 투입, 과정, 산출, 성과등으로 구분하고 투입과 산출을 측정해야R&D 효율성의 타당성을 확보할 수 있다고나타남

Hall andBagchi-Sen(2001)

캐나다바이오기술 산업

교차분석,상관분석

R&D 활동의 산출을 국내·외 특허출원 및등록, 시제품 제작, 공정 개발, 제품 성능 및공정 개선 등으로 구분하여 분석한 결과,R&D 지출이 국내·외 특허 출원에 유의미한것으로 나타남

박정희(2010)

지역산업기술개발사업

DEA

연구개발비, 연구개발기간과 지식보유수 등의 R&D 투입이 특허, 논문, 매출액 및고용창출 등의 산출을 통해 연구개발사업에대한 효율성을 분석하여 효율성 수치를나타내고 상대적으로 비효율적인 과제들의개선이 필요함을 시사

강경남(2006)

한국바이오벤처기업

Poisson Model

혁신활동에 미치는 요인을 기업의 내부역량,외부 네트워크 활동, 정부의 지원 등으로분류하여 분석한 결과, 기업업력과 규모,연구개발비중, 연구원 비중, 외부기관과의 협력등이 양(+)의 영향을 미치는 것으로 나타남

장수덕(2009)

중소 제조기업 다중회귀분석

교육훈련과 외부기술연계 등과 같은 기업활동이 특허 등과 같은 R&D 산출에 유의한관계를 나타내고, R&D 투자 효율성이자본금순이익율과 총자산증가율 등에 유의한영향을 미침

이의영(2009)

제조업분야 기업 OLS, 2단계Tobit재무제표를 이용하여 분석한 결과, 정부의R&D 지원이 중소기업의 총요소생산성에기여함

김영훈(2011)

중소기업 MPI, DEA

R&D투자, 산출, 경제적성과의 상호간생산성 및 효율성을 국가 간 비교분석한결과, 한국의 R&D 효율성이 선진국수준으로 빠르게 상승하는 반면에 생산성이선진국에 비해 상당히 낮은 수준임

윤신혜(2013)

한국에너지관련기업·연구소·대

로짓분석,다중회귀분석

에너지 R&D사업에 있어서 논문과 특허가기술사업화에 긍정적인 영향을 미치는것으로 분석됨

김근우(2015)

한국폐자원에너지

기업다중회귀분석

기업규모, R&D 투자 비중, R&D 인력 비중은기술수준에 긍정적인 영향을 미치는 반면에국내시장 경쟁정도가 심할수록 기술수준에부정적인 영향을 미치는 것으로 분석. 반면,규모의 경제는 기술수준에 유의미한 영향을미치지 못하는 것으로 분석.

김영조(2005)

부산지역 중소제조업체

교차분석,로짓회귀분석,다중회귀분석

신공정 개발을 제외한 기술혁신

<표 2- 1> 선행연구

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- 13 -

제 3 장 분석방법론

1. R&D 효율성 및 효과성 연구가설

폐자원에너지 산업의 R&D 효율성 및 효과성을 분석한 국내·외 연구는 거의

없다. 이에 본 연구는 R&D 활동에서 R&D 투자(투입, input)에 따른 결과가 기

술개발(산출, output)과 사업화 성공에 따른 매출 및 이윤증대(성과, outcome)로

원활히 이어지고 있는지 분석하고자 한다.

즉 <그림 3-1>에서와 같이 폐자원에너지 산업의 R&D 효율성 및 효과성은

기업의 R&D 투자(연구개발 투자, 연구개발 인력)와 기업 활동(기업 내·외부의

교육훈련, 성과보상 여부)가 R&D 산출(특허출원 및 등록건수, 시제품 제작 및

서비스 생산, 기존 제품 성능 및 공정 개선) 증가에 기여하는지, 기업의 R&D

산출이 R&D 성과(제품생산 규모 변화, 신규인력 채용 증가, 시장진입 성공 여

부) 증가에 기여하는지, 기업의 R&D 투자가 R&D 성과 증가에 기여하여 올바

른 R&D 투자 흐름을 형성하고 있는지를 분석하고자 한다.

<그림 3-1> R&D 효율성 및 효과성 분석모형

본 연구는 이러한 분석방법론에 따라 R&D 효율성에 대한 4개 가설과 산출

대비 R&D 효과성에 대한 가설 3개, 투자 대비 R&D 효과성에 대한 가설 4개를

다음과 같이 설정하였다.

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<R&D 효율성>

가설 1-1 : 한국 폐자원에너지 기업에 있어서 R&D 투자 비중이 높을수록 해당

기업의 R&D 산출이 증가한다.

가설 1-2 : 한국 폐자원에너지 기업에 있어서 R&D 인력 비중이 높을수록 해당

기업의 R&D 산출이 증가한다.

가설 1-3 : 타사에 비해 R&D 인력을 대상으로 교육훈련을 제공할수록 해당기

업의 R&D 산출이 증가한다.

가설 1-4 : 타사에 비해 R&D 활동 성과보상 제도를 갖춘 기업일수록 해당기업

의 R&D 산출이 증가한다.

<산출 대비 R&D 효과성>

가설 2-1 : 한국 폐자원에너지 기업에 있어서 특허출원 및 등록이 증가할수록

해당기업의 R&D 성과가 증가한다.

가설 2-2 : 한국 폐자원에너지 기업에 있어서 시제품 제작 및 서비스 생산에 성

공한 기업일수록 해당기업의 R&D 성과가 증가한다.

가설 2-3 : 한국 폐자원에너지 기업에 있어서 기존 제품 성능 및 공정개선에 성

공한 기업일수록 해당기업의 R&D 성과가 증가한다.

<투자 대비 R&D 효과성>

가설 3-1 : 한국 폐자원에너지 기업에 있어서 R&D 투자 비중이 높을수록 해당

기업의 R&D 성과가 증가한다.

가설 3-2 : 한국 폐자원에너지 기업에 있어서 R&D 인력 비중이 높을수록 해당

기업의 R&D 성과가 증가한다.

가설 3-3 : 타사에 비해 R&D 인력을 대상으로 교육훈련을 제공할수록 해당기

업의 R&D 성과가 증가한다.

가설 3-4 : 타사에 비해 R&D 활동 성과보상 제도를 갖춘 기업일수록 해당기업

의 R&D 성과가 증가한다.

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ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명

1

GS건설 ㈜환

경국내 영업1

71벽산엔지니어

링㈜ 환경부141 ㈜보빈폴리텍 211

에코테크엔지

니어링281

동아타이어공

업㈜

2 가이아 72선진엔지니어

링㈜142 삼덕플라텍 212 이큐브랩 282 서원

3 건민이앤씨 73엔백 주식회

사 관리부143

부안군 생활

폐기물전처리

시설

213 교우산업 283지피에스코리

4글로텍 엔지

니어링74 우주엔비텍 144

㈜동양/건재

부문 공포공

214 그린케미칼 284 ㈜대광산업

5 금호산업 75태성건설㈜

기술연구소145

가평군 생활

폐기물전처리

시설

215 세진공업 285 ㈜이앤티

6 대림보일러 76

폐금속유용자

원재활용기술

개발사업단

146한라그린에너

지㈜216 수성 286 동화제관㈜

7 대보마그네틱 77포스벨 환경

기술연구소147 성화(유) 217 알앤이 287 금비

8 대영산업 78

포스코엔지니

어링 환경사

업그룹

148 ㈜아이알씨 218에이오지시스

템288 ㈜신암정유

9대한타이어공

업79

(사)한국발포

스티렌재활용

협회 기획실

149

한국토지주택

공사 세종사

업본부

219 우리산업 289KC한미산업

10동문아이알에

스80

한국환경공단

자원순환본부150 동하환경 220 동호 290

KC환경건설

11

동부건설㈜

플랜트사업본

부 환경팀

81

현대엔지니어

링㈜ 물환경

151두제에너지산

업㈜221 두산중공업 291

KC에코에너

지㈜

12동부그린에너

지82

㈜코리아리사

이클시스템152 ㈜태산 222 대현이앤아이 292 ㈜진흥중공업

13 동원이앤텍 83㈜리사이클피

아 고령153

양구군 농촌

폐기물종합처

리장

223 디에이치엠 293 ㈜보림씨에스

2. 설문조사 개요

가. 기업 리스트 조사

1) 폐자원에너지 기업 (345개)

<표 3-1> 폐자원에너지 기업리스트

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ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명

14 동일상사 84㈜한국자원환

경154

㈜에이치에스

코리아224

에코에너지홀

딩스294 ㈜세창이엔텍

15삼성물산 플

랜트마케팅팀85

영성환경산업

㈜155 ㈜에스앤씨 225 이솔루션 295 ㈜이에스청원

16 삼성BP화학 86㈜푸름리사이

클156

태서리사이클

링㈜226 케이엔지무역 296 ㈜엔씨부산

17 삼성중공업 87 (유)오성알씨 157삼호환경기술

㈜227 힘센에스코 297 ㈜코엔텍

18 삼영정밀전자 88 효성자원㈜ 158㈜리뉴에코에

너지228 테라솔라 298 ㈜케이엠그린

19 서흥인테크 89 ㈜호성환경 159

베올리아이에

스앤케이씨에

코사이클㈜

229 유진엔랩 299 ㈜와이에스텍

20성안기계 주

식회사90 선경에코텍㈜ 160

㈜원천환경개

발 강원지점230 비제이파워 300 경주산업개발

21 슈레텍 91스카이환경

ENG161 ㈜부산이앤이 231 애강리메텍 301 동양에코㈜

22 쌍용건설 92

원주시 고형

연료제조시설

(REM)

162 ㈜상수 232 와이엔텍 302 국인산업

23 에이치플러스이엔지

93㈜현성리싸이

클링163 ㈜탑이엔티 233 신대한정유산

업㈜303 ㈜다산기술

24 엔바이오컨스 94 ㈜현성ENT 164㈜에스제이환

경산업234

KC환경개발㈜ 304 글로벌 비전

25유니슨이앤씨

㈜95 ㈜포우천개발 165 ㈜대원제지 235 한맥테코산업 305

㈜파인리포먼

26 크리오스 96㈜성창환경

원주지점166

㈜새한산업개

발236 이에스티 306 ㈜거단산업

27 정일기계 97㈜한빛그린환

경167 ㈜유진에코텍 237 에코시스템 307 ㈜산본환경

28㈜ 건민이앤

씨98

남해군 생활

폐기물 전처

리시설(바이

오컨㈜)

168번영환경개발

㈜238 ㈜티에스케이

이엔이308

㈜에코리싸이

클링

29㈜ 동명알피

에프99 일진R&E 169

부산광역시자

원재활용센터239 ㈜모던이앤알 309 ㈜유성엔텍

30㈜ 동성에코

어100

정우리사이클

링㈜170

㈜티디에프산

업240 ㈜그린환경 310 ㈜ERG서비스

31㈜ 드림바이

오스101 성원이엔티㈜ 171 ㈜케이티앤리 241 ㈜네비엔 311 ㈜주원

32 ㈜ 리너지 102 ㈜현대자원 172㈜도화종합기

술공사242 ㈜아이케이 312 ㈜그린써비스

33㈜ 미랜바이

오에너지103 고려이엔알㈜ 173 ㈜다원센추리 243 ㈜그린바이오 313

두제산업개발

34㈜ 비츠로웨

텍104

㈜밀리션제천

지점174

㈜기경아이이

앤드씨244 ㈜리사이텍 314 ㈜새찬RDF

35 ㈜ 앤써브 105 녹색자원㈜ 175㈜엠제이씨앤

엠245 ㈜엔디티(ND

T)엔지니어링315 ㈜중앙이엔비

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ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명

36 ㈜ 이앤비 106㈜한국특수산

업176

와이앤지솔루

션246 엔알텍㈜ 316 미래에너지㈜

37 ㈜ 태정기계 107 ㈜엔아이티 177㈜엑서지엔지니어링 247 동송산업㈜ 317 ㈜파인이엔텍

38 ㈜에스알엔씨 108㈜에스에스유

화178 ET 248 ㈜태성기계 318 하이테크닉

39㈜인포트롤테

크놀러지109

(유)제이앤케

이환경개발179 ㈜애드플라텍 249 ㈜삼명금속 319 ㈜태승

40 ㈜한양플랜트공업

110 ㈜강림이엔알 180 ㈜RDF 250 ㈜대호산업 320 ㈜일신

41 코레코 111㈜스카이에너

지181 태화환경㈜ 251 ㈜클린코리아 321 경일에너지

42

코오롱건설㈜

환경사업본부

환경기술영업

112수도권매립지

관리공사182

㈜세신환경산

업252 동양산업㈜ 322

하나로이앤지

43 태경화학 113㈜티엠큐브

김천지점183 재원산업㈜ 253

㈜에너지네트

웍323 ㈜케이제이

44한강엔지니어

링114

(유)대신신재

생산업184

프라즈마에너

지테크놀리지254 ㈜혁진 324

㈜바이오에너

지개발

45 한국시거스 115 한국비앤텍㈜ 185 ㈜제씨콤 255 유승건기산업 325

CGT(Creativ

e Green

Technology)

46한국초저온용

기116 ㈜강원에너지 186

㈜일신티에이

치이256 삼호리사이클 326 ㈜온이엔지

47 한라산업개발 117

부천시 폐기

물종합처리시

187정화환경산업

㈜257

㈜한강건설환

경327 ㈜켄텍

48한불에너지관

리118

㈜그린환경산

업188 에틴시스템㈜ 258 남원상사 328

대한열력공업

49 현대모비스 119 성진산업 189 ㈜리젠코리아 259 대성자원 329 태봉산업기술

50 현대산업개발 120 영보화학㈜ 190 ㈜일성 260부산그린파워

㈜330

대성엔지니어

51 현대중공업 121 ㈜동양환경 191 ㈜피엠리써치 261인천리사이클

링331 ㈜엘에치이

52 화성보일러 122 ㈜미송환경 192 한국타이어중앙연구소

262 한길㈜ 332 ㈜S&TC

53 화진환경산업 123부산패션칼라

산업협동조합193

한국산업단지공단 청주Eco 사업단

263 고려개발㈜ 333

동화엔텍(에

너지환경기술

연구소)

54삼천리 환경

사업본부124 ㈜대한환경 194 대림테크놀로

지264 ㈜전주에너지 334 씨오콤

55 ㈜예스윈 125 ㈜부활자원 195 두레기술㈜ 265한국재생자원

㈜335

에이스에너지

56 부창 126㈜아주인더스

트리얼196 아트원제지㈜ 266 영진무역 336 ㈜리보테크

57케이알티㈜

관리부127 ㈜대청환경 197

쌍용양회공업㈜ 267 광암이엔씨㈜ 337 ㈜성창에너지

58

현대자동차

청정기술개발

128그린이엔티

(유)198

코오롱환경서비스 268 ㈜클린환경 338

㈜새한리사이

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- 18 -

ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명 ID 회사명

59한국석회석신

소재연구소129 영진환경㈜ 199 고도에코시스

템269

㈜은호 이앤

티339

서광산업㈜

에너지사업본

60 ㈜GRM 130 남도에너지㈜ 200 삼흥제재소 270㈜일진도시환

경340

㈜이에스알산

61한일시멘트㈜

환경안전팀131

한국에코산업

㈜201 ㈜케이알티 271

㈜근우산업이

엔지341

㈜중부에너지

공사

62TSK water

연구개발부132 ㈜청화 202

광주정화산업

㈜272 대일환경㈜ 342

㈜지엘환경산

63 ㈜영창 133 ㈜화성 203DIH동원중공

업273

동아환경개발

㈜343 진승금속㈜

64신세계건설

영업2팀134 ㈜부활자원 204 삼공이엔지 274 ㈜삼원환경 344

에너원㈜ 김

포지점

65㈜쌍용에코텍

관리팀135 ㈜아주인더스

트리얼205

오카도라코리

아275 ㈜세화엔스텍 345 월드산업㈜

66

건화엔지니어

링 환경설계

136 우성산업 206 천호산업 276 한화테크엠㈜ 346㈜타임리에너

67계룡건설산업

(주) 설비부137 동부이엔티㈜ 207 테크윈 277

㈜아이디알시

스템347

㈜대석에스알

에프

68㈜고등기술서

비스138

(유)광명신재

생산업208

고려소각로공

업278 동진전기㈜ 348 성진산업㈜

69제일엔지니어

링139 아노텐금산㈜ 209

리엔텍엔지니

어링279

리싸이클링일

성㈜349

우리환경에너

지㈜

70롯데건설㈜

환경팀140 ㈜청그린 210 스케일트론 280 ㈜신일이엔지

나. 설문지 작성

본 논문에서 설정한 R&D 효율성 및 효과성 가설 검증을 위해 폐자원에너

지 산업의 실질통계를 수집하려 했으나 한계가 있었다. 정부에서 제공하는 관련

통계자료에서는 폐자원에너지 산업의 통계가 부족하였고, 폐자원에너지 기업 내

에서는 관련 통계의 축적이 이루어지고 있지 않았기 때문이다. 이러한 한계를

극복하기 위해 본 연구는 한국 폐자원에너지 기업들을 대상으로 설문조사를 실

시하였다.

1) 변수의 선택

한국 폐자원에너지 기업의 R&D 효율성 및 효과성 분석을 위해 가설설

정에 사용된 변수들은 다음과 같은 대리변수들로 설문을 설정하였다.

① 폐자원에너지 기업의 R&D 투자는 “귀사의 매출액 대비 R&D 투자

액(정부지원금 포함)은 몇 % 정도 됩니까?”라는 설문에 대한 응답을 대리변수

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- 19 -

로 간주하였다.

② 폐자원에너지 기업의 R&D 인력은 “귀사의 폐자원에너지 연구개발

인력은 전체 종업원 중 몇 % 정도 됩니까?”라는 설문에 대한 응답을 대리변수

로 간주하였다.

③ 폐자원에너지 기업의 R&D 활동을 위한 교육훈련은 “귀사는 동종업

계 대비하여 연구개발자 대상으로 교육훈련을 어느 정도 지원하고 계십니까?”라

는 설문에 대한 응답을 대리변수로 간주하였다.

④ 폐자원에너지 기업의 R&D 활동 성과보상은 “귀사는 동종업계 대비

하여 직무 발명 보장 인센티브를 어느 정도 지원하고 계십니까?”라는 설문에 대

한 응답을 대리변수로 간주하였다.

⑤ 폐자원에너지 기업의 특허출원 및 등록건수는 “최근 3년간 귀사의

특허출원 및 등록건수는 어떻게 변화하였습니까?”라는 설문에 대한 응답을 대리

변수로 간주하였다.

⑥ 폐자원에너지 기업의 시제품 제작 서비스 생산은 “R&D 투자를 바탕

으로 시제품 제작 및 서비스 생산에 성공하였습니까?”라는 설문에 대한 응답을

대리변수로 간주하였다.

⑦ 폐자원에너지 기업의 기존 제품 성능 및 공정 개선은 “R&D 투자를

바탕으로 기존 제품 성능 및 공정 개선에 성공하였습니까?”라는 설문에 대한 응

답을 대리변수로 간주하였다.

⑧ 폐자원에너지 기업의 제품 생산비용 감소는 “R&D 투자 이후 귀사의

제품생산 규모는 어떻게 변화하였습니까?”라는 설문에 대한 응답을 대리변수로

간주하였다.

⑨ 폐자원에너지 기업의 고용창출은 “R&D 투자에 따라 귀사의 신규인력

채용은 어떻게 변화하였습니까?”라는 설문에 대한 응답을 대리변수로 간주하였다.

⑩ 폐자원에너지 기업의 시장진입은 “시제품 제작 및 서비스 생산을 바

탕으로 시장진입에 성공하였습니까?”라는 설문에 대한 응답을 대리변수로 간주

하였다.

2) 설문구성

설문내용은 Kotabe(1992)의 ‘Global Sourcing Strategy’와 윤성필(2007)

의 ‘한국 에너지 산업의 구조분석’에서 활용한 설문과 분석방법을 참고하고 서울

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- 20 -

과학기술대학교 에너지환경대학원 에너지정책학과, 한국에너지공학회, 한국순환

자원유통지원센터의 예비검토를 거쳐 Likert-type scale로 평가하여 정량화하였

다. 설문은 2∼8점 척도로 하여 오름차순으로 구성하였다.

설문대상 기업은 한국에너지기술평가원의 ‘신에너지 및 재생에너지 개

발·이용·보급 촉진법 시행령 제 2조’ 관련 별표 1의 “폐기물에너지의 기준 및 범

위”를 기준으로 조사하였다. 특히 한국에너지관리공단 신재생에너지센터와 한국

환경공단의 고형연료제품 인증업체와 한국환경산업기술원의 ‘환경산업 7대 분야

별 주요기업 정보집’에 포함된 기업 등을 금융감독원 전자공시시스템(DART)과

중소기업청, 대한상공회의소 기업 데이터베이스(DB)를 통해 매출액, 종업원 수,

현재 사업영위, 사업 분야 등을 검증한 후 349개 기업을 설문대상으로 설정하였

다.

3) 설문조사 방법

구체적인 설문조사는 한국에너지관리공단 신재생에너지 코리아의 등록

기업과 한국환경산업기술원 ‘환경산업 7대 분야별 주요기업 정보집’에 포함된 기

업 등을 통해 조사된 업체들 중에서 금융감독원 전자공시시스템과 중소기업청,

대한상공회의소 기업 데이터베이스를 통해 매출액, 종업원 수, 현재 사업영위,

사업 분야 등이 검증된 폐자원에너지 349개 기업을 설문대상으로 설정하였다.

설문응답자는 연구개발팀, 기술개발팀 등 해당 기업의 R&D 현황을 이

해하고 있는 중간관리자 이상으로 설문조사에 적절한 응답자로 지정하였다.

자료 수집방법은 팩스 및 이메일을 보내 설문을 회수하는 방식으로 실

시하였다.

4) 설문 데이터 분석

본 연구는 회수된 설문문항에 입력된 정보를 바탕으로 SPSS(Statistical

Package for the Social Science) 22.0을 사용하였다. 한편, 모든 통계 데이터는

변수 간 척도의 차이에 따라 유발되는 문제점을 제거하기 위하여 척도를 표준화

(normalize)하는 Z값으로 전환하였다. 분석방법은 Pearson 상관계수를 이용하여

변수 간 다중공선성(multi-collinearity)을 진단하고 범주가 두 개인 이분형 성향

을 갖는 종속변수를 설명하는 모형에 대해서는 로짓회귀분석(logit regression),

범주가 두 개 이상의 범주형 성향을 갖는 종속변수를 설명하는 모형에 대해서는

다항회귀분석(multiple regression)을 각각 사용하였다.

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- 21 -

제 4 장 분석결과

1. 폐자원에너지 R&D 효율성

<표 4-1>은 독립변수들의 표본평균, 표준편차 및 변수 간 Pearson 상관계

수(correlation coefficient)를 나타내고 있다. 본 논문에서 사용된 것과 같은 설문

조사자료(survey data)의 회귀분석에서 흔히 다중공선성 문제가 발생한다. 다중

공선성이 생기면 추정량의 분산이 커져 회귀식의 추정치가 불안정하고 신뢰할

수 없어지며, 추정오차가 심각하게 커지므로 통계적 추정의 의미가 줄어든다

[10]. 이를 감안하여 다중공선성 유무를 나타내는 기준을 ±0.500으로 할 경우,

R&D 효율성에 영향을 미치는 변수로 설정된 독립변수들 중 R&D 투자와 R&D

인력, 교육훈련과 성과보상 간에 다중공선성 문제가 발생한다. 따라서 다중공선

성 문제가 발생하는 독립변수를 번갈아 포함하여 <표 4-2>와 같이 모형을 나누

어 분석하였다.

(n=79)

독립변수 표본평균 표준편차 1 2 3 4

1. R&D 투자 2.127 1.5882 1

2. R&D 인력 2.228 1.6482 .772**

1

3. 교육훈련 2.671 1.2682 .447** .460** 1

4. 성과보상 2.392 1.2239 .475**

.375**

.789**

1

<표 4-1> R&D 효율성 독립변수들 간 상관분석 결과

* p< .10, ** p< .05, *** p< .01

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- 22 -

분석 모형 종속변수 독립변수

1-1-1

특허출원 및 등록

R&D 투자, 교육훈련

1-1-2 R&D 투자, 성과보상

1-1-3 R&D 인력, 교육훈련

1-1-4 R&D 인력, 성과보상

1-2-1

시제품 제작 및 서비스 생산

R&D 투자, 교육훈련

1-2-2 R&D 투자, 성과보상

1-2-3 R&D 인력, 교육훈련

1-2-4 R&D 인력, 성과보상

1-3-1

기존 제품 성능 및 공정 개선

R&D 투자, 교육훈련

1-3-2 R&D 투자, 성과보상

1-3-3 R&D 인력, 교육훈련

1-3-4 R&D 인력, 성과보상

<표 4-2> R&D 효율성 분석 모형

한국 폐자원에너지 기업의 R&D 효율성 분석결과는 <표 4-3>과 같다.

(n=79)

독립변수특허출원 및 등록 시제품 제작 및 서비스 생산 기존 제품 성능 및 공정 개선

1-1-1 1-1-2 1-1-3 1-1-4 1-2-1 1-2-2 1-2-3 1-2-4 1-3-1 1-3-2 1-3-3 1-3-4

R&D투자 .122 .066 - - .345 .413 - - .547*

.588* - -

R&D인력 - - .199 .155 - - .904***

1.015*** - - 1.311

***1.455***

교육훈련 .072 - .035 - .704** - .524

* - .874*** - .714

** -

성과보상 - .186 - .159 - .453 - .366 - .672** - .621

**

F1)/Chi

2)1.094 2.029 1.882 2.774

*12.688***

9.200***

20.094***

18.862***

20.829***

17.185***

29.579***

29.025***

R2

.028 .051 .047 .068 .203 .150 .307 .290 .310 .262 .418 .412

<표 4-3> R&D 효율성 분석 결과

* p< .10, ** p< .05, *** p< .011) F-value : 다중회귀분석에서 모형적합도를 나타냄2) Chi-square : 로짓회귀분석에서 모형적합도를 나타냄

① Model 1-1-1에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자와 교육훈련은 특

허출원 및 등록에 통계적으로 유의미하지 않았다.

② Model 1-1-2에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자와 성과보상은 특

허출원 및 등록에 통계적으로 유의미하지 않았다.

③ Model 1-1-3에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력과 교육훈련은 특

허출원 및 등록에 통계적으로 유의미하지 않았다.

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- 23 -

④ Model 1-1-4에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력과 성과보상은 특

허출원 및 등록에 통계적으로 유의미하지 않았다.

⑤ Model 1-2-1에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자는 시제품 제작

및 서비스 생산에 통계적으로 유의미하지 않았으며, 교육훈련은 긍정적(+)인 영

향을 미치면서 통계적으로 5% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

⑥ Model 1-2-2에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자와 성과보상은 시

제품 제작 및 서비스 생산에 통계적으로 유의미하지 않았다.

⑦ Model 1-2-3에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력과 교육훈련은 시

제품 제작 및 서비스 생산에 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 각각 1%,

10% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

⑧ Model 1-2-4에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력은 시제품 제작

및 서비스 생산에 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 1% 유의수준에서

유의미한 것으로 분석되었다. 반면에, 성과보상은 시제품 제작 및 서비스 생산에

통계적으로 유의미하지 않았다.

⑨ Model 1-3-1에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자와 교육훈련은 기

존 제품 성능 및 공정 개선에 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 각각

10%, 1% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

⑩ Model 1-3-2에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자와 성과보상은 기

존 제품 성능 및 공정 개선에 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 각각

10%, 5% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

⑪ Model 1-3-3에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력과 교육훈련은 기

존 제품 성능 및 공정 개선에 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 각각

1%, 5% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

⑫ Model 1-3-4에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력과 성과보상은 기

존 제품 성능 및 공정 개선에 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 각각

1%, 5% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

2. 폐자원에너지 산출 대비 R&D 효과성

<표 4-4>는 독립변수들의 표본평균, 표준편차 및 변수 간 Pearson 상관계

수를 나타내고 있다. 앞서 서술한 다중공선성 진단과 같이, 산출 대비 R&D 효

과성에 영향을 미치는 변수로 설정된 독립변수들 중 시제품 제작 및 서비스 생

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- 24 -

산과 기존 제품 성능 및 공정 개선 간에 다중공선성 문제가 발생한다. 따라서

다중공선성 문제가 발생하는 독립변수를 번갈아 포함하여 <표 4-5>와 같이 모

형을 나누어 분석하였다.

(n=86)

독립변수 표본평균 표준편차 1 2 3

1. 특허출원 및 등록 3.035 0.7738 1

2. 시제품 제작 및 서비스 생산 0.349 0.4794 .252* 1

3. 기존 제품 성능 및 공정 개선 0.419 0.4962 .145 .764**

1

<표 4-4> 산출 대비 R&D 효과성 독립변수들 간 상관분석 결과

* p< .10, ** p< .05, *** p< .01

분석 모형 종속변수 독립변수

2-1-1제품 생산비용 감소

특허출원 및 등록, 시제품 제작

2-1-2 특허출원 및 등록, 공정 개선

2-2-1고용창출

특허출원 및 등록, 시제품 제작

2-2-2 특허출원 및 등록, 공정 개선

2-3-1시장진입

특허출원 및 등록, 시제품 제작

2-3-2 특허출원 및 등록, 공정 개선

<표 4-5> 산출 대비 R&D 효과성 분석 모형

한국 폐자원에너지 기업의 산출 대비 R&D 효과성 분석결과는 <표 4-6>과

같다.

① Model 2-1-1에서 한국 폐자원에너지 기업의 특허출원 및 등록은 제품

생산비용 감소에 통계적으로 유의미하지 않았으며, 시제품 제작 및 서비스 생산

은 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 1% 유의수준에서 유의미한 것으로

분석되었다.

② Model 2-1-2에서 한국 폐자원에너지 기업의 특허출원 및 등록은 제품

생산비용 감소에 통계적으로 유의미하지 않았으며, 기존 제품 성능 및 공정 개

선은 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 1% 유의수준에서 유의미한 것으

로 분석되었다.

③ Model 2-2-1에서 한국 폐자원에너지 기업의 특허출원 및 등록과 시제품

제작 및 서비스 생산은 고용창출에 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 각

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- 25 -

(n=86)

독립변수제품 생산비용 감소 고용창출 시장진입

2-1-1 2-1-2 2-2-1 2-2-2 2-3-1 2-3-2

특허 .114 .156 .192*

.238**

1.085***

1.153***

시제품제작 .327***

- .260**

- 1.232***

-

공정개선 - .288*** - .149 - .870***

F1)/Chi2) 6.378*** 5.489*** 5.901*** 3.082** 29.235*** 23.918***

R2 .133 .117 .124 .084 .390 .329

<표 4-6> 산출 대비 R&D 효과성 분석 결과

* p< .10, ** p< .05, *** p< .011) F-value : 다중회귀분석에서 모형적합도를 나타냄

2) Chi-square : 로짓회귀분석에서 모형적합도를 나타냄

각 10%, 5% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

④ Model 2-2-2에서 한국 폐자원에너지 기업의 특허출원 및 등록은 고용창

출에 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 5% 유의수준에서 유의미한 것으

로 분석되었다. 반면에, 기존 제품 성능 및 공정 개선은 고용창출에 통계적으로

유의미하지 않았다.

⑤ Model 2-3-1에서 한국 폐자원에너지 기업의 특허출원 및 등록과 시제품

제작 및 서비스 생산은 시장진입에 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로 모

두 1% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

⑥ Model 2-3-2에서 한국 폐자원에너지 기업의 특허출원 및 등록과 기존

제품 성능 및 공정 개선은 시장진입에 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계적으로

모두 1% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

3. 폐자원에너지 투입 대비 R&D 효과성

<표 4-7>은 독립변수들의 표본평균, 표준편차 및 변수 간 Pearson 상관계

수를 나타내고 있다. 앞서 서술한 다중공선성 진단과 같이, 산출 대비 R&D 효

과성에 영향을 미치는 변수로 설정된 독립변수들 중 R&D 투자와 R&D 인력,

교육훈련과 성과보상 간에 다중공선성 문제가 발생한다. 따라서 다중공선성 문

제가 발생하는 독립변수를 번갈아 포함하여 <표 4-8>과 같이 모형을 나누어 분

석하였다.

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- 26 -

(n=86)

독립변수 표본평균 표준편차 1 2 3 4

1. R&D 투자 2.000 1.4713 1

2. R&D 인력 2.070 1.5323 .751** 1

3. 교육훈련 2.558 1.2889 .447***

.474**

1

4. 성과보상 2.267 2.267 .483** .402** .813** 1

<표 4-7> 투입 대비 R&D 효과성 독립변수들 간 상관분석 결과

* p< .10, ** p< .05, *** p< .01

분석 모형 종속변수 독립변수

3-1-1

제품 생산비용 감소

R&D 투자, 교육훈련

3-1-2 R&D 투자, 성과보상

3-1-3 R&D 인력, 교육훈련

3-1-4 R&D 인력, 성과보상

3-2-1

고용창출

R&D 투자, 교육훈련

3-2-2 R&D 투자, 성과보상

3-2-3 R&D 인력, 교육훈련

3-2-4 R&D 인력, 성과보상

3-3-1

시장진입

R&D 투자, 교육훈련

3-3-2 R&D 투자, 성과보상

3-3-3 R&D 인력, 교육훈련

3-3-4 R&D 인력, 성과보상

<표 4-8> 투입 대비 R&D 효과성 분석 모형

한국 폐자원에너지 기업의 투입 대비 R&D 효과성 분석결과는 <표 4-9>와

같다.

① Model 3-1-1에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자는 제품 생산비용

감소에 통계적으로 유의미하지 않았으며, 교육훈련은 긍정적(+)인 영향을 미치

면서 통계적으로 1% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

② Model 3-1-2에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자와 성과보상은 제

품 생산비용 감소에 통계적으로 유의미하지 않았다.

③ Model 3-1-3에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력은 제품 생산비용

감소에 통계적으로 유의미하지 않았으며, 교육훈련은 긍정적(+)인 영향을 미치

면서 통계적으로 5% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

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(n=86)

독립변수제품 생산비용 감소 고용창출 시장진입

3-1-1 3-1-2 3-1-3 3-1-4 3-2-1 3-2-2 3-2-3 3-2-4 3-3-1 3-3-2 3-3-3 3-3-4

R&D투자 .055 .151 - - -.042 -.003 - - .316 .391 - -

R&D인력 - - .051 .159 - - .039 .116 - - .373 .420

교육훈련 .294** - .294

** - .402*** - .369

*** - .065 - .896 -

성과보상 - .087 - .095 - .308** - .260

** - -.084 - -.064

F1)/Chi2) 4.916*** 1.729 4.901

*** 1.901 7.729***

4.171**

7.717***

4.721** 2.025 2.055 2.444 2.493

R2

.106 .040 .084 .044 .157 .091 .157 .102 .031 .032 .038 .039

<표 4-9> 투입 대비 R&D 효과성 분석 결과

* p< .10, ** p< .05, *** p< .011) F-value : 다중회귀분석에서 모형적합도를 나타냄2) Chi-square : 로짓회귀분석에서 모형적합도를 나타냄

④ Model 3-1-4에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력과 성과보상은 제

품 생산비용 감소에 통계적으로 유의미하지 않았다.

⑤ Model 3-2-1에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자는 고용창출에 통

계적으로 유의미하지 않았으며, 교육훈련은 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계

적으로 1% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

⑥ Model 3-2-2에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자는 고용창출에 통

계적으로 유의미하지 않았으며, 성과보상은 긍정적인(+)인 영향을 미치면서 통

계적으로 5% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

⑦ Model 3-2-3에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력은 고용창출에 통

계적으로 유의미하지 않았으며, 교육훈련은 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계

적으로 1% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

⑧ Model 3-2-4에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력은 고용창출에 통

계적으로 유의미하지 않았으며, 성과보상은 긍정적(+)인 영향을 미치면서 통계

적으로 5% 유의수준에서 유의미한 것으로 분석되었다.

⑨ Model 3-3-1에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자와 교육훈련은 시

장진입에 통계적으로 유의미하지 않았다.

⑩ Model 3-3-2에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 투자와 성과보상은 시

장진입에 통계적으로 유의미하지 않았다.

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⑪ Model 3-3-3에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력과 교육훈련은 시

장진입에 통계적으로 유의미하지 않았다.

⑫ Model 3-3-4에서 한국 폐자원에너지 기업의 R&D 인력과 성과보상은 시

장진입에 통계적으로 유의미하지 않았다.

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제 5 장 결론

1. 요약 및 시사점

본 연구는 한국 폐자원에너지 기업을 대상으로 R&D 효율성과 산출 대비

R&D 효과성, 투입 대비 R&D 효과성을 실증적으로 분석하였다. 그 결과를 요약

하면 아래와 같다.

가. 폐자원에너지 R&D 효율성

첫째, R&D 투자 비중이 높은 기업일수록 기존 제품 성능 및 공정 개선에

성공할 가능성이 높은 것으로 나타났다.

둘째, R&D 인력 비중이 높은 기업일수록 시제품 제작 및 서비스 생산과

기존 제품 성능 및 공정 개선에 성공할 가능성이 높은 것으로 나타났다.

셋째, R&D 인력 대상으로 교육훈련을 제공할수록 시제품 제작 및 서비스

생산과 기존 제품 성능 및 공정 개선에 성공할 가능성이 높은 것으로 나타났다.

넷째, R&D 활동 성과보상을 지원할수록 기존 제품 성능 및 공정 개선에

성공할 가능성이 높은 것으로 나타났다.

앞선 본 연구의 결과로부터 한국 폐자원에너지 산업에서는 특허출원 및 등

록을 위한 R&D 투자가 실효성이 없는 것으로 나타났다. 반면에, 제품 혁신 및

공정 혁신을 목적으로 하는 R&D 투자는 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타

났다. 실제 동 산업의 조사결과에서는 2001년부터 2010년까지 연구개발단계에

따른 부처별 기초·응용 연구 대비 실증연구 투자가 약 2.2배 높은 것으로 조사

되었으며[28], 2014년 국내 환경 산업에서는 R&D 투자가 기초·응용 연구 대비

실증연구 투자가 약 1.5배 높은 것으로 조사되었다[3]. 이는 한국 폐자원에너지

산업은 신제품 생산, 기존 제품 및 공정 개선을 목적으로 하는 실증연구 중심의

R&D 투자 및 산출이 발생하고 있다는 것으로 분석된다. 아울러 실증연구와 원

천기술개발을 동시에 진행한다면 선진국 수준의 기술 경쟁력을 확보할 수 있으

므로 기초·응용연구에 대한 투자를 확대할 수 있는 정책지원이 필요하다.

다음으로 한국 폐자원에너지 산업에서는 R&D 인력에 대한 직접 투자(교

육훈련, 성과보상 등)가 R&D 산출 증가에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 분석

되었다. 이는 제조업 분야에서 R&D 인력을 충분히 확보할수록 성과 효율성이

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높다는 김도훈(2011)[11]의 연구와 교육훈련 제공할수록 R&D 투자 효율성이 높

아진다는 장수덕(2009)[25]의 연구가 국내 폐자원에너지 산업에 있어서도 다르지

않음을 보여준다. 그러나 환경 산업에서는 R&D 인력에 대한 투자는 증가하고

있지만, 교육훈련비에 대한 투자는 감소하고 있는 추세이다[6]. 따라서 폐자원에

너지 기업들은 R&D 인력에 대한 직접 투자가 R&D 효율성 향상에 영향을 미치

는 중요한 요소인 만큼 교육훈련비를 증가시키는 노력이 필요하다.

나. 폐자원에너지 산출 대비 R&D 효과성

첫째, 특허출원 및 등록건수가 많은 기업일수록 고용창출 및 시장진입에

성공할 가능성이 높은 것으로 나타났다.

둘째, 시제품 제작 및 서비스 생산에 성공한 기업일수록 제품 생산비용 감

소, 고용창출 및 시장진입 성공할 가능성이 높은 것으로 나타났다.

셋째, 기존 제품 성능 및 공정 개선에 성공한 기업일수록 제품 생산비용

감소와 시장진입 성공할 가능성이 높은 것으로 나타났다.

우선 한국 폐자원에너지 산업에서는 특허출원 및 원천기술 개발에 따른

R&D 효과성보다 시제품 생산, 기존 제품 개선 및 공정개선 등과 같은 실증연구

가 제품 생산비용 감소를 야기하는 것으로 나타났다. 이는 실증연구를 통한 기

술적 성과가 제품 생산량의 증가로 이어지고, 생산 증가가 생산비용 감소에 영

향을 미치는 것으로 분석할 수 있다[4]. 따라서 폐자원에너지 산업의 선순환 구

조 구축을 위한 정부의 정책지원이 필요하다[8].

다음으로 한국 폐자원에너지 산업에서 특허출원 및 등록과 시제품 제작 및

서비스 생산이 고용창출 증가에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 중소기업

의 제품 혁신과 공정 혁신 발생 시 해당 기술사업화로 인한 신규 일자리가 창출

된다는 신범철(2012)[19]의 가설이 설득력이 있는 것으로 분석된다. 하지만 폐자

원에너지 산업에서는 제품 혁신이 제품 생산을 증가시켜 기업의 노동수요를 증

가시키는 반면, 공정 혁신은 가격하락에 영향을 미쳐 고용 확대에 영향을 미치

지 못하는 것으로 해석할 수 있다. 특히, 화석연료 가격변동에 민감한 폐자원에

너지 산업 특성 상 공정 혁신으로부터 얻어진 원가 절감의 이점이 고용확대로

이어지지 않는 것으로 예상된다[29]. 따라서 폐자원에너지 산업의 경쟁력을 높이

기 위해 보조금 제공과 같은 지원정책이 필요하다.

마지막으로 한국 폐자원에너지 산업은 특허출원 및 등록, 시제품 제작 또

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는 공정 개선과 같은 기술적성과가 시장에 성공적으로 진입하는데 도움을 주는

것으로 나타났다. 신규 아이디어가 사업화에 성공하기 위해서는 평균 6년 이상

의 R&D 기간 및 단계적인 연구 지식 축적 과정이 필요하다[24]. 따라서 한국

폐자원에너지 산업에 종사하는 기업의 성공적인 시장진입을 위해서는 단기성과

지향의 목적이 아닌 장기적 관점의 R&D 투자지원이 필요하다.

다. 폐자원에너지 투입 대비 R&D 효과성

첫째, R&D 투자와 인력 비중은 성과 지표인 제품 생산비용 감소, 고용창

출과 시장진입에 모두 통계적으로 유의미하지 않은 것으로 분석되었다.

둘째, R&D 인력 대상으로 교육훈련을 제공할수록 제품 생산비용 감소와

고용창출이 증가할 가능성이 높은 것으로 나타났다.

셋째, R&D 활동 성과보상을 지원할수록 고용창출이 증가할 가능성이 높은

것으로 나타났다.

먼저 한국 폐자원에너지 산업의 제품 생산비용 감소는 양적인 R&D 투자

및 인력 수의 증가보다 재직자의 교육훈련을 통한 숙련도 확보에 영향을 받는

것으로 나타났다. 이에 따라 R&D 인력에게 지속적으로 전문화된 교육훈련을 제

공하여 R&D 인력의 질적인 효과를 높이고 축적된 노하우 등과 같은 무형적 지

식을 활용함으로써 제품 생산비용 감소를 통한 경제적 성과를 창출할 수 있다.

따라서 인력양성과 지식 습득의 기회를 제공할 수 있도록 기업의 적극적인 투자

가 필요하다.

다음으로 교육훈련과 성과보상이 한국 폐자원에너지 산업의 고용창출에 긍

정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 직무와 연관된 교육훈련은 R&D 인력

의 직무향상에 도움을 주고, 성과보상은 R&D 인력에게 동기부여의 원인이 되어

기업성과가 향상되고 이를 통해 고용창출이 발생한다[17]. 이는 교육훈련과 성과

지향적 보상시스템은 기업 종사자로 하여금 가장 큰 만족도를 주는 변수이며 동

시에 기업성과에 영향을 미친다는 박현일(2009)[19]의 연구와 유사하다. 결국, 한

국 폐자원에너지 산업에 종사하는 기업들 대부분이 중소기업이므로 R&D 인력

에게 교육훈련 및 성과보상을 지원하는 기업일수록 신규인력을 유인할 가능성이

높아진다는 것을 시사한다. 그러므로 폐자원에너지 기업들은 교육훈련과 성과보

상과 같은 적절한 보상시스템 구축이 필요하다.

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2. 연구 한계

본 연구의 결과를 도출하고 시사점을 받아들임에 있어서 아래와 같은 한계

점을 고려해야한다.

첫째, 한국 폐자원에너지 산업 내 관련 기업의 실질통계를 수집하기 어려워

연구조사 방법을 설문조사방법으로 한정하였다. 또한 설문구성에서 산출 및 성

과 변수가 이항 변수로 구성됨에 따라 양적 분석이 제약되었다.

둘째, R&D 투자가 기술적 성과와 경제적·사회적 성과로 연결되는 과정에서

일정 기간의 시차가 존재한다. 대부분 논문에서는 투입시점에서 성과가 나타나

는 시점을 보통 2∼5년으로 고려하였으나, R&D 활동 특성상 성과가 나타나는

시점을 정확히 예측하고 분석하기에는 한계가 있다.

셋째, 투입 대비 R&D 효과성의 모형 설명력(8.4%)이 다소 낮게 나타난 것

이 본 모형의 한계점으로 보인다.

끝으로, 향후 한국 폐자원에너지 산업이 발전하여 실질통계가 축적된다면

보다 정밀한 분석이 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.

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