저 시-비 리-동 조건 경허락 2.0 한민

는 아래 조건 르는 경 에 한하여 게

l 저 물 복제, 포, 전송, 전시, 공연 송할 수 습니다.

l 차적 저 물 성할 수 습니다.

다 과 같 조건 라야 합니다:

l 하는, 저 물 나 포 경 , 저 물에 적 허락조건 확하게 나타내어야 합니다.

l 저 터 허가를 러한 조건들 적 지 않습니다.

저 에 른 리는 내 에 하여 향 지 않습니다.

것 허락규약(Legal Code) 해하 쉽게 약한 것 니다.

Disclaimer

저 시. 하는 원저 를 시하여야 합니다.

비 리. 하는 저 물 리 적 할 수 없습니다.

동 조건 경허락. 하가 저 물 개 , 형 또는 가공했 경에는, 저 물과 동 한 허락조건하에서만 포할 수 습니다.

i

경 사 논

국내 조업 R&D 자 효과 분

: 연구개 단계에 른 장회계모 심

Spillover Effects of R&D Investment on the Domestic

Manufacturing Sector

: Focused on the Growth Accounting Model According to

Stage of R&D

2013 2 월

울 원

동과 경 경 책 공

이 래

ii

국내 조업 R&D 자 효과 분

: 연구개 단계에 른 장회계모 심

R&D Investment Spillover Effects on Domestic

manufacturing Sector

: Based on Growth Accounting Model Regarding Difference

Type of R&D

지도 연

이 논 경 사 논 출함

2013 2 월

울 원

동과 경 경 책 공

이 래

이 래 경 사 논 인 함

2013 2 월

원 장 (인)

부 원장 연 (인)

원 허 (인)

iii

과거 경 개 국내 연구개 자 동 능 부족 심부족

등 미 이었다. 지만 경 동 폭 인 증가 산업구조

첨단 가 진행 면 연구개 자는 그 요 이 욱 부각 고 있다. 이에

라 국내 국외를 포함 여 연구개 동 효과를 다양 에

분 시도 연구는 많다. 지만 이러 연구들 부분 연구개

효과를 경 장 효과, 시간지연 효과, 연구개 단계별 효과 등 각각 구

분 여 분 며 이를 동시에 연구는 직 많이 부족 편이다.

이 같 에 본 연구에 는 국내 조업 상 연구개 자

동 다양 경 를 동시에 종합 추 여 보다 고 합리

인 분 해 노 다. 라 본 연구 목 이러 분 결과를

탕 보다 효 이고 효과 인 연구개 동 향 시 는 것이다.

이를 해 경 개 구(OECD: Organization for Economic

Cooperation and Development)가 시 ‘연구개 동조사시행 지침

(FRASCATI Manual)’에 라 1991 부 2009 지 국내 조업 18개

산업 자료를 용 다. 존 헌 연구를 통해 연구개 동

경 를 경 장 경 , 연구개 단계간 경 , 타산업간 경

가 며, 3단계 소자승법(3SLS: three Stage Least Squares method)

사용 여 실증 분 다.

iv

실증분 결과 용연구스톡 부가가 생 에 직 향 주며,

증가 부가가 는 다시 연구 용연구 증가에 여 는 등 부가가

연구개 사이 구조를 인 있었다. 면 연구는 용연구

달리 직 부가가 생 에 여 다 보다 다른 산업

용연구를 향상시 간 경 장에 여 는 것 나타났다.

주요어 : 연구개 자 효과, R&D 장회계모 , 3SLS, 연구개

단계, 연구개 스톡

번 : 2011-21153

v

목 차

.............................................................................................................. iii

목 차 ............................................................................................................... v

목차 ............................................................................................................. vii

그림 목차 ......................................................................................................... viii

1. .............................................................................................................. 1

1.1 연구 경 ......................................................................................... 1

1.2 국내 연구개 자 추이 특징 ...................................................... 6

1.3 연구 목 요 ...................................................................... 10

2. 헌 고찰 ................................................................................................... 12

2.1 연구개 동 ......................................................................... 12

2.1.1 연구개 단계 ........................................................................... 12

2.1.2 시간지연효과 ........................................................................... 13

2.2 연구개 자 생산 효과 ..................................................... 14

2.2.1 요소생산 (TFP) ................................................................ 14

2.2.2 장회계(Growth Accounting) ............................................. 15

2.2.3 R&D 장회계모 (R&D-based growth model) ......... 16

2.3 연구개 스톡(R&D STOCK) ............................................................. 19

2.4 연구개 자 차별 효과 ..................................................... 20

2.4.1 연구개 단계별 효과........................................................ 21

vi

2.4.2 자 산업 타산업 효과(Spillover effect)................... 22

3. 연구 법 ................................................................................................... 25

3.1 분 틀 .......................................................................................... 25

3.1.1 경 장 효과 특징 ...................................................... 25

3.1.2 연구개 단계별 효과 특징 ........................................... 27

3.2 분 모 .......................................................................................... 29

3.3 분 법(3SLS) ............................................................................. 34

3.4 변 ....................................................................................... 35

3.4.1 종속변 .................................................................................. 35

3.4.2 명변 .................................................................................. 36

3.4.3 통 변 .................................................................................. 38

3.5 자료 ................................................................................................... 41

4. 연구 결과 ................................................................................................... 44

4.1 경 장 효과 ............................................................................ 44

4.2 연구 용연구 효과........................................................ 47

5. 토 결 .............................................................................................. 50

5.1 결 시사 .................................................................................. 50

5.2 계 향후 연구 향 ................................................................. 52

참 고 헌 ...................................................................................................... 54

Abstract ........................................................................................................... 60

vii

목차

[ 1] 연구개 단계별 특 ........................................................................... 13

[ 2] 변 요약 ............................................................................................. 40

[ 3] 분 상 산업 진부 ................................................................. 41

[ 4] 통계량.......................................................................................... 43

[ 5] 3SLS를 이용 경 장 효과 분 결과 ..................................... 46

[ 6] 3SLS를 이용 연구 용연구 효과 분 결과 ................ 49

[ 7] 체 연구결과 요약 ............................................................................. 51

viii

그림 목차

[그림 1] 경 장과 연구개 동 계도 ................................................... 2

[그림 2] 연구개 동 경 ................................................................... 5

[그림 3] 연도별 국내 연구개 추이 ........................................................ 7

[그림 4] 연도별 국내 GDP 연구개 추이................................... 7

[그림 5] 국내 조업 연구개 단계별 연구개 추이 .............................. 9

[그림 6] 국내 조업 연구개 단계별 연구개 추이 ..................... 9

1

1.

1.1 연구 경

국내 산업구조는 산업시 에 첨단 산업, 지식 경 시

(Knowledge based economy) 러다임이 변 함 써 생산 계,

등 자산 보다 차 지식과 과 등 자산이 국가 경쟁 결

는 핵심 요소 작용 고 있다. 특히, 연구개 자는 업 생산 향상

뿐만 니라 업간·산업간 효과 산업 체에 커다란 향 미 는 등

외부효과를 생시키 에 그 효과 요 욱 크다 ( ,

2003). 라 이러 연구개 자 경 장 사이 계를 보다 구체

분 해 많 자들이 노 고 있 며, 거시 보면

크게 외생 장 과 신 장이 구분 다.

Solow (1956)가 시 신고 외생 장 생산 시장과 요소

시장 경쟁이며 생산함 는 자본과 노동 등 1차 동차함 라고 가

고 있다. 특히 진보가 내부에 결 있는 것이 니라 외부에 주

어진다고 가 고 있 며 이는 연구개 에 있어 부 역 명 는데

계가 있는 모 이다. 이러 계를 극복 고자 Romer (1986), Lucas

(1988)는 경 장 원천 연구개 통 진보를 강조 신

장이 (new growth theory) 는 내생 장 (endogenous growth

theory) 주장 다. 다시 말 면, 외생 장 에 경 장에 요 요

소 간주했 자본과 노동뿐만 니라 연구개 자 역시 핵심 이라는 입장

2

이다. 특히 Romer (1986)는 지식 경합 인 특 (non-rivalry) 에

진보는 통 인 생산요소 는 달리 계 체감 법 (law of

diminishing returns)이 용 지 는다고 강조 것 요 특징

나이다. 내생 장이 에 르면 새 운 지식 존 축 연구

개 스톡에 크게 향 에 지식 매우 강 경 효과

특징이 있다. 다 [그림 1]1 일 논 고 있는 경 장과 연구

개 동 계를 보여주는 그림이다.

그림에 내생 장모 연구개 동 통 진보를 내생변

가 고 있 며, 이는 다양 산업 책 립 고 행 고 있는 여러

국가들에게 연구개 자에 득 실어주고 있다.

1 훈 (2009) 연구를 참고 여 그림

[그림 1] 경 장과 연구개 동 계도

3

지만 연구개 동 사회 장 고 진 어야 함에도 불구

고 자 인 시장 커니즘 경에 는 람직 지 연구개 자가

이루어지지 는다. 일 다 과 같 연구개 동 특 인해

이러 가 생 다. 연구개 자는 개 공 험과 시장 용

험이 공존 고 있 며, 특히 연구에 가 울 사 가 힘들다는

특 이 있다 (고민 , 2008). 연구개 자 결과나 과가 실질

품이나 스에 해 는 상당 시간이 요 며, 장

높 자 용이 요 다 ( 훈, 2009).

이 같 연구개 동 특 인 여 연구개 동 사회

람직 보다 과소 게 자 며, 이러 상 시장실 (market

failure)라고 다. 시장실 는 연구개 동 부개입에 다른 근거

를 공 다 (엄익천, 2012). 즉, 부가 개입 여 연구개 자를 주도 는

행 당 연구개 통 여 얻어지는 사회 효용이 연구개 행

는 주체에게 는 효용보다 크 에 시장에 맡겨 경우 연구개

자가 과소 공 것이라는 가 에 찾 있다 (Arrow, 1962b).

라 부는 연구개 자 동 사회 조 해 보

조 지원, 특허 책, 택, 공공 R&D 자, 부구매 등 다양 책

립 고 있다 ( , 2011). 지만 이러 부 주도 연구개 지원 책

효 효과에 국내 국외 이 ·실증 논 는 지 지도

다. 특히, 부 연구개 보조 이 민간 자체 연구개 동 체

(substitute) 고 있는지, 니면 보 (complement) 는지가 핵심 인 논

4

상이다. 부 R&D보조 과 민간 R&D 계를 리 David

(2000) 리뷰를 살펴보면, 1960 에 1990 지 33개 계

량경 논 들 분 결과 보 계가 체 계보다 우

다고 보고 고 있다. 공공 R&D 민간 R&D 계를 분 연구도

있다. Jaffe (1989)는 공공 R&D는 시장실 가 생 이 높 연구

증가에 주 목 갖고 있 에 공공 R&D 자 증가가 연구 증

가 이어지고, 이를 용 민간 R&D 자가 증가 다고 주장 다.

지만 F. R. Lichtenberg (1988)는 히 공공 R&D가 민간 R&D를 구축

다고 주장 는 등 연구개 동에 부 역 직 지 많 논란이

고 있다.

연구개 동 다른 핵심 논 는 연구개 자 동이 향 미

있는 효과(spillover effects)를 합리 분 는 것이다. 그러나

연구개 동 결과 는 과를 게 여 분 다는 것 실

불가능 에 연구개 동 효과를 추 해 는 본

다양 가 이 요 다. 를 들면, 연구개 동이 향 미

있는 경 에 가 , 과가 생 지 걸리는 시간지연효과에

가 , 연구개 동이 어 향 미 는 연구개 스톡에 가

등 합리 인 가 이 행 어야 다.

지만 연구개 동 효과를 분 는 존 행연구들 살펴보면,

연구개 동 경 장 효과, 연구개 동 시간지연 효과 등 각각

본 가 고 연구는 많이 행 었 나, 합리 추 모든 가

5

종합 여 분 연구는 직 부족 상황이다. 라 본 연구는

래 [그림 2]과 같이 경 장 경 , 연구개 단계간 경 , 타산

업간 경 를 심 장·단 효과를 분 다. 여 i산업 자

산업 뜻 며, 조업에 i산업 차감 것 체 산업에 자 산업

외 타산업 합 미 다.

[그림 2] 연구개 동 경

6

1.2 국내 연구개 자 추이 특징

국내 연구개 자 추이 특징 분 해 과 부에

공 고 있는 연구개 동조사보고 DB 2 를 용 다. 이 보고 는 국내

연구개 동 황 매 범 게 조사 여 국가과 책 연구개

계획 립 는 과 분야 종사자에게 자료를 공 는데 그

목 이 있다.

[그림 3] 보면 국내 연구개 는 1990 에 약 3조에 2009

에 약 38조 약 20 동 큰 규모 장 다. 이는 국내 R&D 책

향이 추격 에 주도 고 있다고 해 있다. 즉,

지난 40여 동 부 민간 해외 진 도입 여 른 경 장

달 있는 추격 책 추구 지만, 존 태 개

략 새 운 첨단 출 에 능 시킬 있다는

계 이 있다. 라 이러 계를 극복 해 부는 주도 R&D

책 도 고 있다 ( 종, 2011).

이러 사실 [그림 4] 같이 국내 GDP 에 연구개 자가 차지

는 이 매 지속 증가 는 추 를 통해 도 인 있다.

2 국가통계포 (http://kosis.kr)에 자료를 공 고 있다.

7

[그림 3] 연도별 국내 연구개 추이

[그림 4] 연도별 국내 GDP 연구개 추이

8

다 국내 조업 연구개 를 연구개 단계에 라 연구,

용연구, 개 연구 구분 여 살펴보자. [그림 5]에 인 있듯이 1990

부 2000 말 지 인 연구 개 연구 가 가장

크고 연구 가 가장 작다. 개 연구 는 큰 폭 증가 는 면

연구 용연구 는 상 소폭 증가 다. 라 국내 연

구개 는 증가 지만 [그림 6]과 같이 구 개 연구 , 용연구

, 연구 거 동일 게 지 있다. 특이

연구 는 2000 부 그 이 증가 여 용연구

라 잡는 추이를 보이고 있는 것이다. 지만 과거 20 동 국내 조업에

연구개 자 동 살펴보면 직도 부분 연구개 동

개 연구 용연구에 편 어 있 며 연구 동 많이 부족 다는 것

있다.

9

[그림 5] 국내 조업 연구개 단계별 연구개 추이

[그림 6] 국내 조업 연구개 단계별 연구개 추이

10

1.3 연구 목 요

우리나라는 1960 산업 를 시작 속 경 장 이루었다.

조업 심 1970 지는 진 도입에 존 이었 나,

1980 이후 본격 인 연구개 동에 주 다. 1990 에 들어 자

연구개 동 그 규모가 크게 증가 다(조 , 2004). 지만 동 시

국가들 고속 장 연구 Krugman (1994)과 Young (1995) 국, 싱

가포르, 만, 콩 등 국가들 경 장 원동 자본과 노동 등 요소

입 략에 인 것임 지 면 이들 국가들 장 계를 지

다. 실 국경 는 1995 1인당 국민소득 1만불 어

이래 10 동 체상태를 벗어나지 못 다( 동, 2004). 즉, 값싼 입

요소를 모 통 진국 추격 략 국 시장에 경쟁 잃

었 며, 이러 해결책 모색 해 부 민간 심 연구

개 동 효과에 다양 논 가 진행 고 있다. 지만 연구개

동 효과를 연구 결과는 연구 본가 , 연구모 , 추 법 등에

라 많 차이를 보이고 있다. 이는 본질 가 를 힘든 연구개

자 효과를 분 해 는 다양 상 작용 고 해야 함에도 불

구 고 단편 인 계량 에만 존했 이라고 단 다. 라 본

연구에 는 이러 를 해결 고자 존연구에 논 었 연구개 동

여러 효과들 종합 여 그 효과를 분 다.

즉, 본 연구 목 국내 조업 연구개 동이 미 는 다양 경

효과를 보다 종합 인 에 분 여 효 이고 효과 인 연구개

11

동 향 시 는 것이다. 이를 해 연구개 단계에 라 연구

용연구 구분 후, 각각 연구개 특 에 라 거시 에 경

장 경 미시 에 연구개 경 타산업간 경 를

구분 여 연구모 립 다.

울러 본 연구는 5장 구 어 있다. 2장 헌 고찰에 는

본 연구 개 들 보다 게 며, 장회계모 연

구개 자 효과에 존 연구 헌들 소개 다. 3장 연구

법에 는 이 경과 연구 목 분 모 , 분 법, 변

자료 등에 여 구체 명 며, 이어 4장에 는 통계 검증

에 결과를 도출 다. 마지막 5장에 는 4장에 도출 실증분

결과를 탕 결 시사 모색 며, 울러 계 과 향후 연구

향 시 다.

12

2. 헌 고찰

2.1 연구개 동

2.1.1 연구개 단계

본 연구에 는 연구개 동 분 여 OECD (2002)가

연구개 동조사시행 지침(FRASCATI Manual)3에 라 연구(basic

research), 용연구(applied research), 개 연구(experimental

development) 연구개 단계를 구분 다. 여 연구는 별도 용

이나 사용 목 없이 자연 상과 찰 가능 사실에 내재 는 본 지

식 얻 해 주 행 는 실험 는 이 연구 다. 그리고

용연구는 구체 이고 특 실험 목 과 목 를 달 해, 새 운

지식 얻 독창 인 연구이다. 개 연구는 새 운 재료, 품, 장

를 생산 거나 새 운 공 , 시스 스를 개 거나 해

연구 경험 통해 이미 진 지식 토 행 는 조직 인

연구이다 (OECD, 2002). 이 같 본 개 토 본 연구 목 상

연구개 단계를 크게 연구 용연구 구분 다. 이 용연구는

OECD 에 용연구 개 연구를 합 것이며, 그 이 는 용연

구 개 연구 특 이 매우 사 여 구분 실익이 없 이다. 다

3 Frascati Manual(OECD, 2002) 사 특 과 실험 동, 산업생산 동과 구별

가이드라인 공 해 연구개 동에 여러 개 고 있다.

13

본 연구에 가 고 있는 연구 용연구 특 이다.

[ 1] 연구개 단계별 특

연구 특 용연구 특

상용 시간이 래 걸림

용 범 가

상용 시간이 짧

용 범 가 좁

[ 1] 내용 구체 살펴보면, 연구 핵심 특 자 후

과가 생 지 랜 시간이 걸리지만 타산업에 미 는 효과가 클 것

상 다. 면 용연구는 자 후 과가 생 지 연구보

다 상 짧 시간이 걸리지만 그 효과는 특 산업에만 집 써

타산업에 미 는 효과는 작 것 상 다.

2.1.2 시간지연효과

일 연구개 동 효과는 여러 단계를 거쳐 시간이 지난 후에 나

타난다 (이경 , 2006). 즉, 연구개 동 시차(time-lag)가 생 며

재 시 연구개 자가 향 있는 효과를 생 지 상당 시간이

요 다 (Griliches, 1987). 연구개 자 후 실 익이 생 지 걸

리는 평균 간 연구개 평균시차라고 며, 실 시차분포에

합리 추 이 어 우므 일 평균시차를 이용 다 ( 훈, 2009).

(1999), 신태 (2004) 등 연구에 르면 국내 연구개 동 평

14

균시차는 2~3 가 고 있다. 라 본 연구에 도 이러 시간지연

효과를 해 Model 1, Model 2, Model 3 구분 여 평균시차를

각각 1 , 2 , 3 가 다. 각 Model 특징 5장 연구모 에

자 히 명 다.

2.2 연구개 자 생산 효과

2.2.1 요소생산 (TFP)

요소생산 (Total Factor Productivity or Multifactor Productivity)이란

자본 노동과 같 실질 요소 입과 단 당 산출량 변 며, 산

출증가 에 요소 입에 여분 외 나 지 잔여 여분

다. 즉, 산출량 증가 변 는 경 장 원인 분 고자 입요소

에 른 여도 요소생산 에 생산 향상 른 여도를 분해 는

것이다. 이 , 요소생산 히 명 지 잔차(unexplained

residual)를 나타내며, 일 진보(technological progress) 해

다. 라 요소생산 국가경쟁 산업 생산효

있는 주요지 용 며, 요소생산 증가는 생산 효

향상 나타낸다 ( , 2011). 부분에 언 것처럼 생산요

소 증가를 통 경 장 계 체감 법 인 여 많 약이

있다. 라 생산 증가 인 경 장이 생산요소 증가 인 경

장보다 람직 다. 특히, 부존자원이 약 며 출 존 인 국내 상황

같 경우 생산 향상 는 산업에 생산 효 향상 통 경

15

장 국 시장에 우 경쟁 보 있는 요 단이 다

( , 1999).

2.2.2 장회계(Growth Accounting)

Solow (1956) Kendrick (1961) 연구 이후 요소생산 이 나 실

용 인 개 립 고 여러 국가에 시작 다. Kendrick 모

요소생산 시 자본소득분 과 노동소득분 가

용 가 평균 이용 여 요소 입에 산출 추 다. 라

특 생산함 를 가 지 에 간단 다는 장 이 있다. 지만

국과 같이 상 노동 용이 자본 용에 해 낮 경우, 노동소득분

이 곡 험이 있다. 생산함 를 가 지 에 각 생산

요소 여도를 분 힘들다. 면 Solow 모 엄격 가 과 Cobb-

Douglas 1차 동차생산함 를 사용 에 경 장원인에 여도를

분 있는 강 이 있다 ( , 1999). 라 본 연구에 는 Solow

법 르 다. Solow 생산함 모 도 면 다 과 같다.

t t t tY A K La b= × × ··············· 식 (1)

이 Yt는 t 도 불변가격 시 부가가 , Kt는 불변가격

시 자본스톡, At는 요소생산 는 잔차, α, β는 각각 자본과 노동

탄 값이다. 식 (1)에 자연 그(natural logarithm)를 취 면 다 과 같이 분

16

해가 가능 다.

ln ln ln lnt t t tY A K La b= + + ··········· 식 (2)

라 식 (2)를 통 여 부가가 증가 실질 입 요소 증가 에

부분과 요소생산 증가에 부분 나 있다.

2.2.3 R&D 장회계모 (R&D-based growth model)

신고 외생 장 근본 인 , 산업 명 이후 진보

가 경 장 요 요인 간주 었 에도 불구 고 외생변

취 다는 이다 (이원 , 2010). 라 진보 경 장 사이

향 분 해 Romer (1986), Grossman (1991), Jones (1995)는

Solow 모 장 여 다 과 같 장 Cobb-Douglas에

R&D 장회계모 시 다.

tt t t t tY Ae K L Rl a b g= ··············· 식 (3)

여 A는 상 , Y는 산출량, K는 자본 입량, L 노동 입량, R 연구

개 스톡, t는 시간, α, β, γ는 각각 자본, 노동, 연구개 스톡 탄 이다.

마찬가지 자연 그를 취 면 래 같다.

17

ln ln ln ln lnt t t t tY A K L Ra b g= + + + ··········· 식 (4)

이러 생산함 를 통 여 연구개 자가 경 장에 여 향 추

있게 다. 같 R&D 생산함 모 에 착 여 본 연

구에 는 연구개 스톡 연구개 단계별, 연구개 스톡 등 보다 분

여 그 향 분 다.

R&D 장회계모 용 국외 존 연구 헌 살펴보면,

Boskin (1996) 1961 부 1990 동 G7 국가에 여 분 결과

연구개 자가 진국들 경 장에 여 도는 8~16% 도이며, 인

자본 여도는 2~6%를 명 고 있다고 주장 다. 연구개 자 조

업 장 분 Cuneo (1984)에 르면, 1972 부 1977 사이

랑스 조업체 182개를 연구 결과 연구개 스톡이 1%증가 시 노동생산

0.2%증가 며 연구집약 업일 연구개 여도가 높 것

조사 었다. Griliches (1994)는 1967부 1972 동 386개 미국

조업 상 연구개 자 부가가 여도를 분 결과 연구개

자 1%증가시 부가가 는 0.1%가 증가함 보 다. 좀 구체 살펴

보면 연구개 스톡 여도는 0.113, 연구 여도는 0.517, 업이

부담 는 연구개 자 여도는 0.14인것 나타났다.

국내 조업 상 연구는 보다 다양 에 R&D 장회

계모 용 다. 송 (1994)는 R&D자본이 조업부 생산 에

미 는 향 연구 다. 분 간 1985 부 1990 이며, 국내 조

18

업부 150개 상장 업 상 다. 그 결과 R&D자본집약도가 높

산업 낮 산업보다 R&D자본 생산탄 도가 상 높 며,

R&D자본 생산 에 미 는 향이 실 자본보다 월등히 높다는 결과를

인 있었다. 이병 (1995)는 1987 부 1992 동 15개 산업

자료를 용 여 부 연구개 과 민간 연구개 이 생산 에 미 는

향 연구 다. 연구에 르면, 민간 연구개 통 조업 생산

향상이 부 연구개 효과보다 크 에, 부는 민간 연구개

자 인 책이 요 다고 주장 다. 이원 (2003)는 연구

개 동 연구개 단계별 연구 용 개 연구 구분 여 분

결과 연구 생산 증가효 이 용 개 연구보다 낮다는 것 보

다. 마지막 조 (2004) 연구 특징 자체연구개 자본과 연구

개 동 효과를 미 는 외부연구개 자본 R&D 장회계모

통해 분 다는 것이다. 그 결과 외부연구개 자본이 자체

연구개 자본보다 산업 부가가 향상에 미 는 향이 크다는 것

있었다. 라 연구개 자 효 향상시키 해 는 산업간 연계를

강 고 자체연구개 통해 외부연구개 있는 능 키워

야 다고 주장했다.

이 같 맥락 에 본 연구는 R&D 장회계모 용 여 ·

용연구 같이 연구단계별 연구개 동 구분 며, 각각 구분

연구개 동 다시 당해 도에 향 미 있는 실질 자 과 과거

도 자 이 스톡 여 미 는 향 분 다. 라 연구 핵심

19

인 스톡 추 는 과 과 연구단계별 효과 행연구를 좀 고찰

고자 다.

2.3 연구개 스톡(R&D stock)

Arrow (1962a)는 지식 양(quantity of knowledge) 다는 것

매우 어 우며, 변 (technological change)는 장 간 습과

(learning by doing) 통해 다고 명 고 있다. 이러 어 움

에 실 연구에 많 자들 연구개 동 변 용변 주

사용 고 있다. 지만 연구개 변 를 야 시키는 여러 요인들 에

나이 에 명 이 부족 다. 라 이러 를 해결 고자 연구

개 스톡 용 고 있 며, 욱 합리 이고 개 립

통계 법 등 연구가 요구 다 ( , 1999).

이 같 요 인해 연구개 스톡 실 생산 동에 직 용

며 미래에 신 진시킬 있는 용 보 량

(stock) 다 (Mansfield, 1968). 즉, 연구개 동 통 여 새롭게

산출 지식이 입 고 축 지식이 시간이 름에 라 일 진부

(obsolescence) 것 량 나타낸 것이다 (신태 & 병 ,

1998). 이러 연구개 스톡 다 과 같 특징이 있다. 시간지연효과

(time-lag)를 고 해야 다. 연구개 동 행 고 생산 증가에 향

미 지 어느 도 시간이 소요 이다. 다 진부 를

해야 다. 존 연구개 통해 축 었 지식 새 운 연구개 통

20

해 그 가 가 감소 이다. 이러 연구개 스톡 개 과 특징

Goldsmith 구재고법(PIM: Perpetual Inventory Method) 나타내면

다 과 같다 (조 , 2004).

1(1 )t t tRDS RDI RDSd -= + - ············· 식 (5)

여 RDSt는 t 도 연구개 스톡(stock), RDIt는 실질연구개 자

(flow), δ는 연구개 스톡 진부 (depreciation rate) 미 다. 이 ,

주 실질연구개 자는 당해 도 자가 니라 여러 해 시차

를 거쳐 당해 도에 나타나는 과라는 이다. 울러 도(0) 연구개

스톡 래 같이 가 여 추 다.

00

RDIRDS

g d=

+··············· 식 (6)

식에 RDS0는 도 연구개 스톡, RDI0는 도 연구개

자, g는 도 이후 연구개 자 연평균 증가 이다. 식 (6) 통

여 도 연구개 스톡 구 후, 식 (5)에 용 면 연구개 스톡 계

산 있다 ( , 1999).

2.4 연구개 자 차별 효과

21

2.4.1 연구개 단계별 효과

에 살펴본 것처럼 연구단계 용·개 연구단계 특 이 다르

므 그 특 에 라 생산 에 미 는 효과는 분명히 다를 것이다. 라

많 자들 연구개 자가 생산 에 미 는 향 보다 분 여

연구개 단계에 른 생산 효과를 연구 고 있다. Mansfield (1980)는

1948 부 1966 동 미국 119개 조업 상 연구 용

·개 연구가 업 생산 변 에 미 는 향 분 해 다 과 같

생산함 를 가 다.

1 1 2t v vt t t t tb taQ Ae K L R Rl a a-= ··············· 식 (7)

여 , Qt는 산업 부가가 , Kt는 자본스톡, Lt는 산업 노동 입, Rtb는

산업 연구 스톡, Rta는 산업 용연구 스톡 나타낸다. 추 결과

연구스톡이 용연구 스톡보다 생산 향상에 크게 여 는 것 나타났다.

이러 Mansfield 연구가 후 1 뒤, Link (1981)는 그 가

지지 며 업 연구뿐만 니라 부 주도 연구도 생산 향상에

크게 여 다고 주장 다. Lichtenberg and Siegel (1991) 연구에 도

연구 생산 효과 상 요 언 며 연구 자를 통

경 장 요 보 다. 지만 이원 (2003) 연구에 르면, 국

내 경우 연구보다 용·개 연구 생산 증 효과가 큰 것 나

타났다. 그는 이 같이 국외 국내 실증분 결과가 다른 이 국내는

22

산· ·연 연계 이 부족 다는 지 다. 즉, 공공연구

에 주 행 는 연구가 실질 부가가 를 창출 는 산업

이 힘들다는 것이다. 라 본 연구에 도 이를 검증해 보 해 연구

개 자를 연구 용연구 양분 여 각각 효과를 추 다.

2.4.2 자 산업 타산업 효과(Spillover effect)

연구개 동 요 특징 나는 지식이 생 고 는 과 에

외부효과(externality effects) 는 효과(spillover effects)가 생

다는 것이다. 이는 연구개 공공재(public goods) 인 특 인 여

업이나 국가가 독 힘들 이다 (조 , 2004). 이러

연구개 결과는 실질 인 자본재나 간재를 통 여 다른 산업이나 국가

에 향 미 도 며, 그 동 어 지식이 다양 경 주변

경에 도 다 (Griliches, 1991). 라 연구개 효과를 종

합 분 해 는 자 산업뿐만 니라 타산업 효과 지 고

해야 다.

이 같 에 Los and Verspagen (2000), Wakelin (2001) 등

직 행 연구개 효과(own R&D) 타산업 부 간 효과

(indirect R&D)를 구분 여 분 결과 간 효과가 직 효과보다

큰 것 나타났다. 이러 연구개 효과는 국내에 국 지 고

국 산 도 다. Coe and Helpman (1995) 1971 부 1990

동 22개국 국 를 통해 외 개 인 경 규모가 작 국가들

23

자국 자체 행 R&D보다 해외 R&D에 존 이라고 분 다.

국내 결과도 국외 결과 사 다. 이원 (2003) 연구결과에 르

면, 체 업종 분 경우 연구개 직 효과계 는 0.14, 타산업에

간 효과 계 는 0.17 타산업에 간 미 는 효과가 보다 크

게 나타났다. 지만 특이 연구개 자가 많이 행 는 , 속,

계, 자 등 주요 업종에 는 자 산업에 직 효과가 높게

추 었다. 조 (2004) 연구도 국내 조업 부가가 를 향상시키는

데 자체연구개 자본보다는 외부R&D 효과가 크다는데 동 고 있

며, 특히 외부 R&D 효과를 향상시키 자체연구개

통 능 향상 시 고 있다. 특허를 심 국내

R&D과 -산업 연계구조를 분 이미 (2012) 연구결과에

르면 특히 료, 계장 , 자동차 산업에 효과가 큰 것

인 었다.

연구개 동 효과뿐만 니라 연구개 동 결과를

자체 있는 능 (absorptive capacity)도 요 다. 이러

능 Cohen and Levinthal (1989) 외부 보 새 운 가 를

인 고 그것 자 것 용 있는 능 고 있 며 연구

개 자는 업들 이러 능 향상시킨다고 주장 다.

Rosenberg (1990) 역시 업들이 연구에 자체 자 는가라는

에 해 외부 지식 고 용 것이 주 목 이라고 단

다. 국내 조업 상 외부 지식 용 연구 욱 (2011)

24

연구결과에 도 마찬가지 연구개 자 동이 많 업일 외부 지식

능 이 증가함 인 있다.

25

3. 연구 법

3.1 분 틀

연구개 동 경 는 효과를 존 통 인 법 분

에는 조심스러운 부분이 많다. 연구개 특 상 본질 가 를 게

계량 어 우며, 자칫 에 보이는 에만 존 다 잘못

사결 도 있 이다. 이러 어 운 에도 불구 고 연구개

효과에 연구 요가 증가 는 것 그만큼 연구개 요

이 부각 고 그에 라 자가 크게 늘고 있 이다 (황 원, 2008).

이러 식 에 본 연구는 에 언 듯이 국내 조업 부

가가 향상에 향 미 는 연구개 동 거시 연구개 효과 미

시 연구개 효과를 여 이를 동시에 추 다. 즉, 존 헌에

단편 논 었 연구개 효과들 다양 상 작용 경

가 여 동시에 분 함 써 연구개 본질 인 효과를 보다 종합

이고 합리 인 에 분 해 노 다. 라 본 연구 향

크게 연구개 동 경 장 경 연구개 단계별 경 구분

며, 구체 인 분 틀 다 과 같다.

3.1.1 경 장 효과 특징

차 산 는 벌 경쟁 심 지식 산업에 요 인

26

해 사회 연구개 자 경 효과에 심이 증가

고 있다. 특히 본 연구는 R&D 장회계모 탕 국내 조업

연구개 단계별 자가 부가가 창출에 미 는 향 단 효과 장 효과

를 분 여 분 다. 그 이 는 연구개 동 에 살펴본

것처럼 연구개 단계별 연구는 각각 단계마다 고 특 이 있 며, 특히

시간 특 에 라 경 장에 미 는 향이 다를 것이라고 단

이다. 즉, 일 연구개 동 연구, 용연구, 개 연구를 거쳐

실질 부가가 를 창출 는 상업 단계를 거 에 각 연구개 단계별

자시 과 실질 효과가 생 는 시 이 다를 것이라고 추 있다

( , 1999).

라 본 연구에 는 연구개 단계에 라 차별 경 장에 향

미 있는 경 를 다 과 같이 상 다. 연구단계는 일

연구개 단계에 단계이 에 개 불 실 이 크다.

지만 원천 인 격 인해 용 범 가 어 장 간 경우

효과가 클 것이라고 단 있다. 연구는 시장과 이 없는

과 이 많 부분 차지 에 이러 시장가 인 시

장실 가 일어날 이 높다 (황 원, 2008). 면 용연구는 연구개 단계

후 단계이 에 부가가 를 창출 있는 상업 에 시 보

다 가 다는 장 이 있지만 연구에 해 상 다른 산업에 용

없 며, 라 속 산업변 에 용 힘들다는 단 이 있다. 즉,

용연구는 단 상업 를 통 부가가 향상에 여 있지만, 장

27

는 경 장에 향 것이라고 연구 향 립 다.

3.1.2 연구개 단계별 효과 특징

연구개 단계에 른 상 효과에 논 는 부 연구개 보조 이

민간 연구개 자를 보 (complementary) 는 구축(crowding out)

는지에 논 에 착 다. 일 부 연구개 보조 업

연구개 용 감소시키는 효과(the R&D-cost reducing effect) 에

민간 자 진 있다 (Lee, 2011). 장

연구개 스톡과 연구인 질 향상 통해 민간 연구개 자를 도

도 있다 (고상원, 2003). 면 David (2000)는 그 연구에 부

지원에 연구개 히 연구개 동 효 래 여 연구인

, 장 등 연구개 입요소 가격 상승시 민간 연구개 구

축시킬 있다고 지 고 있다. 결 부 연구개 동과 민간 연구

개 동 복잡 책과 변 들이 상 향 미 고 있 며, 이 슷

맥락에 연구 용연구도 효과를 통해 상 보 는 구

축 것이라고 상 다.

(1) 자 산업간 효과

용 연구개 동 상 효과 자 산업 는 동종산업에

특징 입요소 인 회 용 증가 인해 부분 구축효과

가 생 것이라고 상 다는 이다. 즉, 용연구는 그 특 상 범용

28

이 떨어 연구에 향 이 약 면 연구개 동에 요 입

요소들 용 상승시키 에 히 장·단 업 연구

를 구축시킬 것이라고 단 다. 면 연구 자는 Mansfield

(1980) 주장과 같이 시간지연효과 인해 단 는 구축효과가 생

지만, 연구 효과 인해 장 자가 어 스톡

경우 용연구에 보 인 효과를 미 것이라고 단 다.

(2) 타산업간 효과

타산업간 효과 특징 동종산업 효과 는 달리 연구 분야

경이 다르 에 연구개 에 회 용 요 상 낮

지고 일 용 범 가 고 용 이 큰 연구 역 이 강조 다

는 이다.

연구에 향 미 있는 변 들 살펴보면, 타산업 연

구는 사 이 낮 므 단 타산업 연구개 자는 구

축효과를 생 지만 장 는 보 계가 생 것이라고 추 있

다. 면 타산업 연구스톡 동종산업 연구스톡과 마찬가지 시

간이 러 연구개 스톡 면 연구 동 증가에 용 역

것이다. 지만 용연구는 용 범 약 인해 다른 산업에 미 는

효과가 작 에 타산업에 행 장·단 용연구개 자 모

해당 산업 연구를 구축시키는 효과만 생 것이라고 상 있다.

이 슷 맥락 에 해당 산업 용연구에 향 미 는 타산업 연

29

구단계별 효과도 이 사 것이라고 생각해 볼 있다. 즉, 타산업

연구는 시간지연효과 에 단 는 연구개 동 회 용만 증가

시 히 해당산업 용연구를 구축시키는 효과를 생 지만, 연구

특 상 결국 장 는 해당 산업 용연구 증가에 큰 폭

여 것이다. 이는 특 산업에 행 연구일지라도 연

맺고 있는 다른 산업에 간 향 있다는 에 착 다.

지만 용연구는 타산업에 행 용연구를 해당 산업 용연구에 직

용시키 에는 여러 약이 많 에 타산업 용연구는 해당

산업 용연구를 히 구축시킬 것이라고 단 다.

3.2 분 모

본 연구는 국내 조업 연구개 동 효과를 실증 검증

해 연구모 크게 거시 모 과 미시 모 구축

다. 거시 모 Mansfield (1980)가 주장 같이 R&D

장회계모 통 여 연구 자 용연구 자가 경 장에 미 는

향 각각 검증 해 다. 존 많 연구 헌과 마찬가지

추 편 해 본 연구에 도 생산함 는 라스 생산함

다. 미시 모 동종산업 타산업 연구개 단계에 른 연

구개 자가 해당 산업 연구 용연구에 는 향 분 고

자 립 다. 특히 타산업간 연구개 효과를 분 해 는 외

30

부연구개 자본 합리 추 해야 다. Mohnen (1996) 연구개

행 는 분야 그 결과를 는 분야 근 (proximity)를 해야

다고 주장 다. 이 사 게 Terleckyj (1980), 이원 (2003) 등

연구에 는 자 산업 외 타산업 연구개 스톡에 상품별 간재사용

곱 여 타산업 부 향 미 는 간 연구개 스톡 구 다.

본 연구에 는 연 이 있는 타산업이 미 는 향보다 타산업

체 인 연구개 동이 미 는 효과를 분 는 것이 목 이므 , 이를

참고 여 자 산업 외 타산업 실질연구개 자 연구개 스톡

합 여 각각 연구개 변 다.

지 지 살펴본 것처럼 이러 거시 과 미시 상

작용 통해 요 향 미 다. 즉, 일 산업 부가가 향

상 실질 입요소 외에 연구 용연구 등 연구개 자에 향

며, 다시 연구개 자 종 크 에 라 해당 산업 부가가 에 미

는 향 달라진다. 즉, 연구 용연구는 상 효과(spillover

effect) 인해 증가 감소에 향 미 며 이는 다시 부가가 향

상에 향 주는 구조를 이루고 있다. 라 거시 경

효과 함 미시 효과 함 는 향 주고 는 연립

식 태를 취 고 있다.

본 연구 모 다 과 같이 (1) R&D 장회계모 , (2) 연구모

, (3) 용연구모 연립 식 구 어 있다.

31

(1) R&D 장회계모

1 2 3 4 5 6_ _ _ _it it it it it it it it itY A K L RD B RD A RS B RS Aa a a a a a e= ·········· 식 (8)

양변에 자연 그를 취 면 식 (9) 같다.

1 2 3 4

5 6

ln ln ln ln _ ln _

ln _ ln _

it it it it it

it it it

Y A K L RD B RD A

RS B RS A

a a a a

a a e

= + + + +

+ + +······ 식 (9)

Y: 실질부가가

K: 자본스톡

L: 노동 입

RD_B: 실질 연구

RD_A: 실질 용연구

RS_B: 연구스톡

RS_A: 용연구스톡

i: 산업

t: 연도

32

(2) 연구모

0 1 2 3 4

5 6 7

_ _ _ _ _

_ _

it it it it it

it it it it

RD B RD A RS A RD OB RD OA

RS OB RS OA Y

b b b b b

b b b e

= + + + +

+ + + +··식 (10)

RD_B: 실질 연구

RD_A: 실질 용연구

RS_A: 용연구스톡

RD_OB: 타산업 연구

RD_OA: 타산업 용연구

RS_OB: 타산업 연구스톡

RS_OA: 타산업 용연구스톡

Y: 실질부가가

i: 산업

t: 연도

(3) 용연구모

0 1 2 3 4

5 6 7

_ _ _ _ _

_ _

it it it it it

it it it it

RD A RD B RS B RD OB RD OA

RS OB RS OA Y

g g g g g

g g g e

= + + + +

+ + + +··· 식 (11)

RD_A: 실질 용연구

33

RD_B: 실질 연구

RS_B: 연구스톡

RD_OB: 타산업 연구

RD_OA: 타산업 용연구

RS_OB: 타산업 연구스톡

RS_OA: 타산업 용연구스톡

Y: 실질부가가

i: 산업

t: 연도

울러 각각 연구개 단계에 른 실질연구개 자(flow) 과거

자가 연구개 스톡(stock) 여 미 는 향 구분 여

분 본 연구만 차별 이다. 이를 해 본 연구에 는 존 헌

연구개 스톡 개 용 다. 즉, 연구개 스톡 추 는 식 (5)에

연구개 스톡(RDSt) 실질연구개 자(RDIt)가 미 는 향과 직 연도

지 연구개 스톡((1-δ)RDSt-1)이 미 는 향 변 를 구분 여

분 다. 여 는 당 에 효과를 미 는 실질연구개 자를

는 법이다. 일 연구개 과 생산 증가를 연결 는 여러 시계열 자

료를 종합 면 종 모양 시차구조를 갖는다. 그러나 시차분포에

보는 실 추 어 에 일 평균시차를 이용 다

( , 1999). 라 본 연구는 이원 (2003), 신태 (2004),

34

(2008) 등 연구에 추 결과를 라 평균 실질연구개 시차를 각각

1 (Model 1), 2 (Model 2), 3 (Model 3) 다. 즉, Model 1

연구개 자효과 시차가 1 이다. 라 실질연구개 자는 당해 도

연구개 자 같다고 가 다. 면 Model 2는 시차를 2 가

며 실질연구개 자는 도 당해 도 연구개 자 합이다.

이 같 법 Model 3 시차가 3 이며, 이는 당 에 향 미 는

실질연구개 자는 2 부 당 지 자했 연구개 자 합 구

다. 울러, 본 연구에 사용 산업별 진부 (δ) 5장 4 [ 3]

분 상 산업구분과 함께 다.

3.3 분 법(3SLS)

연구모 에 명처럼 식 (9), 식 (10), 식 (11) 종속변 가

명변 가 거나, 명변 가 다시 종족변 가 는 등 각 함 들이 상 존

인 연립 식 태이다. 이러 연립 식 가장 큰 는 변 간 상

존 에 각각 식 고 통상 소자승법(OLS: Ordinary

Least Squares) 추 경우 명변 역 는 내생변 들이 란

항과 독립 지 없다는 것이다. 즉, 연립 식 회귀모

추 는데 일 사용 는 OLS 추 경우 편 과 일

가 야 다. 이 같 를 해결 있는 법 크게 가지 법

이 있다. 연립 식 내 각각 식 개별 추 는 법

단일 식추 법(single equation estimation) 있다. 단일 식추

35

법 가장 인 법 는 2단계 소자승법(2SLS; two Stage Least

Squares method)이 있 며, 단일 식추 법 특 상 모 내 각

식 독립 추 함 써 란항 간 연 등 고 지 못 다는

단 이 있다 (이종원, 2009). 라 본 연구에 는 연립 식 모 추

는 번째 법인 체 구조 식 동시에 고 여 추 는 체

식추 법(system method of estimation) 3단계 소자승법(3SLS:

three Stage Least Squares method) 사용 여 상 들 해결

해 노 다.

3.4 변

3.4.1 종속변

명 것처럼 본 연구에 사용 모 경 장 경 함 ,

연구 경 함 , 용연구 경 함 3가지 함 가 연립 식

태를 구 고 있 에 종속변 가 3개이다. , 경 장 경

함 인 장회계모 분 는 법 크게 산출 장회계 부가가

장회계 구분 다. 산출 장회계 법 산출 에 자본, 노동, 간

재 여도를 차감 나 지 부분이 요소생산 이며, 부가가 장회계에

요소생산 부가가 에 자본과 노동 여도를 차감 나 지를

추 값이다 ( 지 , 2009). 본 연구에 는 모 단 해 간편

여 후자 법에 라 R&D 장회계 모 종속변 를 부가

가 다. 식 (10) 과 식 (11)과 같이 연구모 과 용연구모

36

에 는 각각 실질 연구 실질 용연구 를 종속변 사용 여 명

변 들과 연 추 다.

3.4.2 명변

본 연구모 에 명변 는 존 R&D 장회계 모 과 같이 자본

(K) 노동(L)과 함께 연구개 변 들 구 어 있다. 연구개

변 는 다시 연구 용연구 구분 며, 각각 연구개 동 다시

실질연구개 과 연구개 스톡 분 다.

자본 노동변 자료는 EU KLEMS 매뉴얼에 라 국생산

본부에 작 KIP DB(Korea Industrial Productivity Database)를 용

다. (2011)에 르면 KIP DB 자본 입 자본스톡

구 며, 1991 부 1996 동 자료는 통계청 「국부조사」자료를

이용 다. 지만 1997 이후부 2009 지 자료는 국부조사가

이상 실시 지 계 구재고법4 사용 여 추계 다고 히고 있

다. 본 연구에 는 자본스톡과 연구개 스톡이 복 는 를 해결

해 자본스톡에 실질연구개 를 차감해주었다. 노동 입 노동부에

공 「임 구조 본통계조사」를 용 여 근 자 임 , 월 여 근

시간 등 통계자료를 얻었다.

실질 연구 (RD_B) 실질 용연구 (RD_A) 변 는 i산업 t 도

4 구재고법 용 자본스톡 자 추 법 국생산 본부에 공

(2011) 보고 를 참조

37

실질연구개 자 이며, 단 자 연구개 효과를 분

해 다. 언 것처럼 실질 연구 실질 용연구

변 는 당 연구개 자 만 미 는 것이 니며, 과거에 자 었

연구개 일지라도 여러 태 시차효과 에 당 과를 생 는

부분 지 포함 다 ( , 1999). 라 본 연구에 는 시차효과를 1 ,

2 , 3 가 고 있 며, 이를 각각 Model 1, Model 2, Model 3에

다.

연구개 스톡 계산 는데 가장 많이 사용 는 지 는 연구개 지출지

이다. 연구개 지출이라는 뜻 연구개 자 같 미이며, 이러

자를 종합 면 산업 분야나 경 체 체 연구개 스톡 있

다고 간주 다 (황용 , 2008). 이러 가 에 연구스톡(RS_B)

용연구스톡(RS_A) 변 는 연구개 자효과 단 미 는 향

외 장 효과를 분 해 추가 다. 이를 해 Griliches

(1985), 이원 (2003), 조 (2004), 훈 (2009) 등이 주장 연구

개 스톡 구 는 법에 단 에 효과가 생 는 실질연구개 자

차감 값 추 다. 라 i산업 연구개 스톡 연구개 스톡모

에 t 실질연구개 자 외 t-1 지 연구개 자

를 미 다.

타산업 연구(RD_OB) 용연구(RD_OA) 변 는 체 조업 실

질연구개 에 i산업 실질연구개 를 차감 , 타산업

실질 연구 실질 용연구 효과를 보 해 사용 다.

38

즉, Terleckyj (1980), 장진규 (1992), 이원 (2003)등 주장과 같이 자

신 산업에 직 행 연구 타산업에 간 행 연구가

어 미 는 향 구분 여 분 함이다. 이 마찬가지 법

타산업 연구개 스톡 장 효과를 고 해주 여 타산업 연

구스톡(RS_OB), 타산업 용연구스톡(RS_OA) 다.

3.4.3 통 변

본 연구는 연구개 자 동이 미 는 효과를 분 해 1991

부 2009 지 19 동 국내 조업 상 분 다. 지만

3SLS 법 용 해 는 충분 본이 요 다. 라 요

본 를 보 해 조업 [ 2] 같이 다시 18개 산업

구분 여 342개 본 탕 균 (balanced panel) 구축

다. 이러 데이 를 이용 여 분 는 법 개별효과를 나타내는

차항 추 해야 는지 니면 특 분포를 갖고 있다고 가 는지

에 라 고 효과모 (fixed effect model) 효과모 (random effect

model) 구분 다 (송 , 2011). 고 효과모 개별 산업들 미

변 를 여 산업 고 특 인해 생 는 변 들 상 간 연

거 있다는 장 이 있다 (고상원, 2003). 지만 개체

가 많 지고 그룹내 시간이 충분 지 면 히 양질 추 이 힘

들게 다 (민인식, 2012). 라 본 연구 특 상 고 효과모 용

해 연립 식 구 고 있는 3개 식에 각각 18개 산업 미를 통

39

변 추가 면 히 분 이 떨어지는 계가 있어 산업별 통

변 를 지 다. 효과모 직 3SLS에 미

이 많 용 지 못 계 이 있다.

다 [ 2]는 분 법에 사용 변 들 리 것이다.

40

[ 2] 변 요약

주. V는 종속변 , O는 명변 를 미함.

(1) 장회계 (2) 연구 (3) 용연구

생산(Y) 실질부가가 V OECD 통계자료

자본(K) 자본스톡에 연구개 스톡 차감 O EUKLEMS, (2002)

노동(L) 상용근 자 X 연간근 시간 O EUKLEMS

연구(RD_B) 실질 연구 O V O 과 연구개 동조사보고 각

용연구(RD_A) 실질 용연구 O O V 과 연구개 동조사보고 각

연구스톡(RS_B) 산업별 진부 (δ) O O (1999)참조

용연구스톡(RS_A) 산업별 진부 (δ) O O (1999)참조

타산업 연구(RD_OB) 조업 i 산업 외 연구개 O O Terleckyj(1980), 이원 (2003) 참조

타산업 용연구(RD_OA) 조업 i 산업 외 용연구개 O O Terleckyj(1980), 이원 (2003) 참조

타산업 연구스톡(RS_OB) 조업 i 산업 외 연구 스톡 O O Terleckyj(1980), 이원 (2003) 참조

타산업 용연구스톡(RS_OA) 조업 i 산업 외 용연구 스톡 O O Terleckyj(1980), 이원 (2003) 참조

출처3SLS

변 명 변 내용

41

3.5 자료

본 연구는 국내 조업 상 R&D 효과를 분 고자 연간

(annual) 산업 (Industry level) 데이 를 용 여, 19

(1991~2009 ) 동 18산업 심 분 실시 다. 분 상인

18개 산업 구분과 연구개 스톡 산출 시 사용 는 진부 (δ)는 래

[ 3]과 같다. 산업분 는 통계청에 공 는 국 산업분

(KSIC: Korea Standard Industrial Classification)를 구분 며,

진부 (1999) 추 를 사용 다.

[ 3] 분 상 산업 진부

산업구분 산업명 진부 (δ)

1 식료품 0.19

2 0.15

3 펄 종이 0.15

4 출 인쇄 0.16

5 핵연료 0.14

6 합 품 0.14

7 고 라스틱 0.14

8 속 품 0.10

9 1차 속 0.16

10 조립 속 품 0.14

11 계 0.19

12 사 용 컴퓨 0.16

13 계 0.12

14 자장 0.22

15 료, , 0.07

16 자동차 0.20

17 타 운송장 0.20

18 타 조업 0.16

42

분 에 쓰인 자료를 구체 살펴보면, R&D 장회계모 에 사용

부가가 입요소 자료는 EUKLEMS5 국생산 본부6에 작

자료를 용 며, 연구단계별 연구 지출 연구개 스톡 자료는 과

부에 매 는 「연구개 동조사보고 」사용 다. 이 보고

는 과 부가 1963 부 매 국가과 책과 연구개 계획

립 등에 요 자료를 공 고자 조사를 실시 고 있 며, 국

, 연구 , 업체 등 조사 상 고 있다 ( 과 부,

각 ).

[ 4]는 본 연구에 사용 Model 1, Model 2, Model 3 종속변

명변 들 통계량 것이다. 모든 변 들 값에는 연구모

특 상 그를 취 다. 모델마다 차이가 생 다. 이는 분

상 산업 모 18개 산업 동일 지만 Model 1, Model 2, Model 3

연구개 시차를 각각 1 , 2 , 3 여 분 간이

1991~2009 ( 19 ), 1992~2009 ( 18 ), 1993~2009 ( 17 )

달라 이다.

울러 연구개 자는 가 변동에 라 가격이 변 에 시계열

자료를 분 해 는 가변동 인 향 거 불변연구개

자 값 사용해야 다. 그 가장 인 법이 GDP 이 같

가지 를 용 는 법이다( 훈, 2009). 라 본 연구에 는 국

행에 공 조업 GDP 이 를 사용 며, 2000 도를 도

다. 본 연구에 용 조업 GDP 이 는 부 1에

다.

5 EU KLEMS(www.euklems.net)에 자료를 공 고 있다. 6 국생산 본부에 공 DB(KIP DB: Korea Industrial Productivity DB)는 국내

요소생산 분 고자 1970 부 2009 지 72개 산업 장 시계열 자료를 작

다( , 2011).

43

Variable Obs Mean Std. Dev. Min Max Variable Obs Mean Std. Dev. Min Max Variable Obs Mean Std. Dev. Min Max

Y 342 17.0342 0.7454 15.1849 19.4587 Y 324 17.0464 0.7476 15.1849 19.4587 Y 306 17.0605 0.7503 15.1849 19.4587

K 342 16.4431 1.0837 13.7822 18.1623 K 324 16.4863 1.0736 13.8265 18.1623 K 306 16.5287 1.0645 13.8932 18.1623

L 342 6.1485 0.6698 4.4574 7.3983 L 324 6.1445 0.6699 4.4574 7.3312 L 306 6.1379 0.6720 4.4574 7.2826

RD_B 342 9.2943 1.7030 3.9592 14.3462 RD_B 324 10.0311 1.6456 5.3387 15.0131 RD_B 306 10.4591 1.6117 6.3761 15.3617

RS_B 342 10.6081 1.5717 5.1821 15.1912 RS_B 324 11.4101 1.4985 6.2486 15.8159 RS_B 306 11.8443 1.4720 7.3521 16.1568

RD_A 342 11.9081 1.5016 7.9266 15.9504 RD_A 324 12.6210 1.4781 9.1805 16.6286 RD_A 306 13.0361 1.4645 9.8504 17.0032

RS_A 342 13.2581 1.3829 9.4614 16.9477 RS_A 324 14.0129 1.3273 10.2734 17.5988 RS_A 306 14.4223 1.3063 11.0405 17.9622

RS_OB 342 12.4551 1.5529 9.4458 16.2987 RS_OB 324 13.0703 1.5460 10.1290 16.9113 RS_OB 306 13.3945 1.5410 10.5213 17.2330

RS_OB 342 13.6830 1.4197 10.7410 16.9928 RS_OB 324 14.3742 1.4022 11.3887 17.5871 RS_OB 306 14.7205 1.3993 11.7647 17.9061

RD_OA 342 14.9311 1.4212 12.4228 18.1999 RD_OA 324 15.5602 1.4211 13.0555 18.8298 RD_OA 306 15.8967 1.4194 13.4059 19.1675

RS_OA 342 16.2696 1.2819 13.9158 19.0764 RS_OA 324 16.9348 1.2606 14.5727 19.6980 RS_OA 306 17.2705 1.2530 14.9633 20.0331

Model 1 Model 2 Model 3

[ 4] 통계량

44

4. 연구 결과

본 연구는 국내 연구개 동 경 장 상 효과를 분

여 1991 부 2009 지 18개 산업 산업별 자료를 실증

분 행 다. 연구개 동 다양 효과 경 를

여 행 헌연구를 통 여 분 경 장 효과, 연구에 미 는

효과, 용연구에 미 는 효과 경 를 본 연구에 다. 이를

해 연구개 동 3가지 경 함 를 연립 식 태 구 며,

3SLS 법 사용 여 경 함 체를 동시에 고 여 추 여

변 상 간 연 분 다.

울러 연구개 동 시간지연 효과를 여 실질연구개 자

(flow) 연구개 스톡(stock) 향 구분 여 분 며, 이 실질

연구개 자 범 를 각 다르게 여 Model 1~Model3

연구모 분 다. 그 이 는 살펴본 같이 연구개 동

특 상 자 시 부 실질 인 부가가 창출 지 일 약 1 부 3

도 시간이 요 이다. 이러 에 본 연구 실증분

결과를 살펴보면 다 과 같다.

4.1 경 장 효과

식 (9)는 R&D 장회계모 통해 경 장에 연구개 동

효과를 추 해 며, 그 결과는 [ 5] 같다. 우 ,

통 인 실질 입요소인 자본(K)과 노동(L) Model 1, Model 2,

Model 3에 모 높 며, 계 자본 0.6268, 0.5722, 0.5265, 노동

0.1857, 0.1501, 0.1186 나타내고 있다. 이는 존 헌 결과처럼 노

동보다 자본에 존 고 있는 국내 경 장 요인 잘 명해 주고 있다.

국내 조업 상 연구개 동과 경 장 사이 계를 논

45

많 헌들 연구결과를 보면 일 연구개 동 경 장에

게 양(+) 계를 나타냈다. 면 본 연구에 연구개 동 연

구 용연구 구분 여 분 결과 미 운 결과를 인 있었다.

상과는 달리 연구는 장 경 장과 게 (-) 계를

보이는 면, 용연구는 단 는 지 지만 장 는 부가가

창출과 높 양(+) 상 계가 나타났다. 즉, 장 인 에 연

구스톡이 1%증가시 평균 부가가 는 약 0.3%감소 지만 용연구스톡

이 1%증가시 부가가 는 약 0.9% 도 증가함 보이고 있다.

이러 결과는 언 것처럼, 자 인 시장원리에 맡겨 경우

연구 동일 낮 자 효 인해 시장실 가 나타난다는 존 헌

들 주장에 득 실어 다. 많 업에 연구보다는 품

상업 이어질 있는 용연구 이 높 이 를 뒷 침 고

있다. 면 연구 동이 장 부가가 창출과 (-) 계에 있

다는 해당 산업 연구 자 가 생산 동에 부담 작용

도 있겠지만, 연구 동 요 주장 많 연구들 결과에

면 연구 동 다른 경 를 상해 볼 있다.

46

[ 5] 3SLS를 이용 경 장 효과 분 결과

Variable Model 1 Model 2 Model 3

K 0.6268*** 0.5722*** 0.5265***

(0.0294) (0.0306) (0.0314)

L 0.1857*** 0.1501** 0.1186**

(0.0602) (0.0597) (0.0580)

RD_B -0.0189 -0.2089*** -0.349***

(0.0563) (0.0711) (0.0841)

RS_B -0.5414*** -0.2949*** -0.1653*

(0.0735) (0.0892) (0.1004)

RD_A -0.1054 0.0067 0.0883

(0.0828) (0.1003) (0.1161)

RS_A 0.9609*** 0.8597*** 0.8369***

(0.0984) (0.1187) (0.1345)

342 324 306

R2 0.3225 0.3653 0.4112

(1) 경 장 효과(Y)

주. ( ) 자는 차. ***는 1%, **는 5%, *는 10%

에 통계 함.

47

4.2 연구 용연구 효과

용 연구개 동 상 효과 경 는 크게 자 산업에

향 미 는 자 산업 경 타산업에 향 미 는 타산업 경 구분

다. 연구모 식 (10)과 식 (11) 이를 분 해 며,

결과는 다 [ 6] 같다.

[ 6](2) 연구(RD_B) (3) 용연구(RD_A)에 공통 미

는 향 살펴보면 연구스톡 효과를 인 있다. 이 같

효과는 상 것처럼 상용 지는 시간이 걸리지만 용범

가 어 효과가 클 것이라는 연구 특 뒷 침 는 결과이다.

특히 타산업에 연구스톡(RS_OB) 효과는 연구 용연

구 Model 1, 2, 3 모 에 게 양(+) 계를 나타났 며, 계

크 도 연구 2.2961, 0.8833, 0.3645, 용연구 1.5278, 0.6718,

0.3008 상 큰 효과를 미 는 것 추 었다.

연구가 용연구에 미 는 향 분 [ 6](3) 용연구 결과에

타산업 연구가 동종산업 연구보다 통계 높 에

양(+) 계를 인 있다. 이는 국내 연구개 자 효과를

분 다른 연구결과 도 사 다. 이원 (2003)는 그 연구에 동종산

업 연구개 자에 직 효과보다 타산업에 는 간 효과가 크

다고 주장 며, 본 연구에 도 사 결과가 도출 었다.

[ 6](2) 연구에 자 산업 실질 용연구(RD_A) (3) 용연구에

자 산업 실질 연구는 Model 1, 2, 3모 에 공통 각각 연

구 용연구 양(+) 계를 갖고 있 며, p-value 역시 1%이내

함 나타내고 있다.

마지막 연구개 동이 업 부가가 창출에 여 고, 이 게 증가

부가가 가 다시 연구개 동에 미 는 향 분 해 보면 다 과 같

결과를 인 있다. [ 6](2) 연구 (3) 용연구 부가가 (Y)부

48

분 결과를 살펴보면, 연구에 는 Model 1, Model 3만 양 계 지

지 었 며, Model 2에 는 통계 지 에 (-)

계를 나타냈다. 즉, 부가가 가 1%증가시, 연구는 약 0.03%증가함

인 있다. 면 용연구에 는 Model 1, 2, 3 모 에 지지 었 며,

부가가 가 1%증가시 용연구는 약 0.01%증가 는 것 나타나고 있다.

이는 새롭게 생 부가가 가 연구 용연구에 미 는 향 미약

게나마 양(+) 상 계가 있는 것 해 있다.

이 같 결과는 부가가 향상 통해 연구개 자 동 여 이 생

다면 실질 부가가 창출이 어 운 연구보다 용연구에 자 것이

라는 존 상과는 달리 근소 게 연구에 자 고 있 보여주

고 있다. 이러 상 [그림 6]에 명 듯이, 2000 부

연구 요 이 부각 면 , 업에 연구 동에 집

했 이라고 단 다.

49

[ 6] 3SLS를 이용 연구 용연구 효과 분 결과

Variable Model 1 Model 2 Model 3 Variable Model 1 Model 2 Model 3

Y 0.0191* -0.0124 0.0456** Y 0.0128** 0.0024* 0.0237**

(0.03724) (0.0338) (0.0324) (0.0242) (0.0229) (0.0232)

RD_A 1.5174*** 1.4558*** 1.3811*** RD_B 0.6453*** 0.6715*** 0.7086***

(0.0263) (0.0245) (0.0208) (0.0104) (0.0103) (0.0096)

RS_A -0.0838** -0.0248 0.0140 RS_B 0.0538*** 0.0314* 0.0118

(0.0369) (0.0363) (0.0302) (0.0178) (0.0181) (0.01654)

RD_OB -1.3541*** -0.0113 0.4977*** RD_OB 0.8714*** 0.0545 -0.3256***

(0.3177) (0.2337) (0.1713) (0.2062) (0.1587) (0.1234)

RS_OB 2.2961*** 0.8833*** 0.3645** RS_OB 1.5278*** 0.6718*** 0.3008**

(0.3260) (0.2356) (0.1716) (0.2126) (0.1621) (0.1254)

RD_OA 0.5758* -0.5750** -1.042*** RD_OA -0.3409* 0.3608** 0.7268***

(0.3184) (0.2623) (0.2039) (0.2069) (0.1778) (0.1461)

RS_OA -1.9139*** -0.6724** -0.1413 RS_OA 1.2722*** 0.0521*** 0.1342

(0.3247) (0.2666) (0.2100) (0.2117) (0.1821) (0.1517)

342 324 306 342 324 306

R2 0.8703 0.9009 0.9246 R2 0.9285 0.9432 0.9536

(2) 연구(RD_B) (3) 용연구(RD_A)

주. ( ) 자는 차. ***는 1%, **는 5%, *는 10% 에 통계 함.

50

5. 토 결

5.1 결 시사

과거 국내 조업 부족 인 여 해외 진 도입에 크게

존 며, 값싼 자본과 노동 탕 계시장에 경쟁 다.

지만 Solow (1956)가 강조 듯이 자본과 노동 같 실질요소 입 인

경 장 계생산 이 체감 는 특 인해 지속 인 장에 많

약이 있 며, 보다 싼 자본이나 노동 후 개도국 추격

산업 경쟁 쉽게 있다는 이 있다. 라 연구개

동 통 진보 신이 경 장에 차지 는 차 커

지고 있 며, 국내 자원 장·단 에 효 자

고 리 해 연구개 자 효과에 많 논 가 요 다.

이 같 에 본 연구는 조업 연구개 동이 경 장에 미 는

효과를 분 해 다 과 같 3가지 경 를 가 다. 즉, 연구

개 동이 경 장에 미 는 직 경 연구 용연구에 미 는 간

경 구분 다. 연구개 동 시간지연효과를 여

실질 연구 실질 용연구 용 1 , 2 , 3

며, 각각 Model 1, Model 2, Model 3 분 다. 래 [ 7]

분 연구결과들 Model 1, 2, 3에 공통 나타난 특징만 요

약 것이다.

[ 7]에 나타난 결과 같이 자본(K)과 노동(L) 연구결과를 보면 장

회계모 통해 경 장 효과를 분 했 많 헌들과 그 결과가 일

다. 특히 국과 같 동 시 국가 경 (East Asian Miracle)

단 입요소 양 인 증가에 인 것이라고 주장했 Krugman (1994)

에 살펴보면 속 경 장 후 침체를 겪고 있는 국내상황 잘

뒷 침 고 있다.

51

[ 7] 체 연구결과 요약

Variable 변 명 결 과 Variable 변 명 결 과 Variable 변 명 결 과

(+)

RS_OB

RD_A

Y Y

RS_OB

부가가

실질 용연구

부가가

(2) 연구(RD_B) (3) 용연구(RD_A)

타산업 연구스톡

동종산업 연구스톡

동종산업 용연구스톡

타산업 연구스톡

자본 (+)

(+)

(-)

(+)

(+) (+)

(+)

(+)

(1) 경 장 효과(Y)

K

L

RS_B

RS_A

노동

동종산업에 행 후 축 용연구개 스톡 직 실질

부가가 증 이어지며, 증가 부가가 는 다시 업 연구

용연구 동 증가시키는 구조를 인 있었다. 지만 특이

동종산업 부가가 창출과 연구 스톡 장 (-) 계

를 나타냈 며, 연구는 용연구 달리 직 부가가 생 에

여 다 보다 다른 산업 용연구를 향상시 간 경

장에 여 는 것 나타났다. 즉, 연구는 다양 산업에 용 가능

효과 인 여 타산업 연구 용연구 증가에 인 향

미 며 동종산업 용연구 동종산업 연구 증가에 여 는 것

분 었다.

구체 연구 용연구 상 효과를 리 면, 우 단

연구가 1% 증가 시 동종산업 용연구를 약 0.67% 증가시키는

것 나타났다. 이러 연구가 어 스톡 게 면,

52

즉 장 연구스톡이 1%증가 시 타산업 연구 용연구를

각각 1.2%, 0.82% 증가시키는 효과를 인 있다. 이 같 결과

를 통해 외부 효과를 보다 극 해 는 산업간 연계 강 자

체연구개 증진 통 외부 연구개 능 향상 책이 요

것이다.

마찬가지 용연구 단 1%증가시 동종산업 연구를 약

1.4%증가시키며, 장 인 에 용연구스톡이 1%증가 는 경우 부

가가 는 약 0.9% 도 증 는 것 해 있다.

본 연구 결과를 통해 연구개 동 행단계별 특 에 라 연구

용연구 구분 는 것 큰 미가 있 인 있다. 즉, 연구개

동 체 인 에 만 분 했 많 연구 는 달리, 연구개 동

단계별 특 분 여 분 결과, 연구개 동 상 효과를 보

다 고 구체 분 있었다. 용연구스톡 부가가 생

에 직 향 주며, 증가 부가가 는 다시 연구 용연구

증가에 여 는 등 부가가 연구개 사이 구조를 인 있었

다. 즉, 국내 조업에 연구 용연구는 상 계를 맺고

있 며, 이러 상 효과를 통해 궁극 연구 용연구 모

경 장에 요 역 고 있 있다. 지만 국내 연구개

자 추이 특징에 살펴보 듯이, 국내 조업에 연구 용연

구 동 살펴보면 상 용연구 이 훨 높다. 라

향후 부는 상 미 민간 산업 연구 동 진 지원

해 다양 책 립이 요 것 보인다.

5.2 계 향후 연구 향

본 연구에 는 부부분 연구개 과 해외부분 연구개 효과를 고

지 고 직 민간 산업 내에 연구개 효과를 고 다. 그 이

53

는 부 해외 연구개 효과 지 본 연구에 다면 다루는 범

가 장 어 결과 미가 희 있 이다. 그러나 실

민간부분 연구개 동 산· ·연 연구개 체계 도

이 있다. 경 장 향 미 는 요소 연구개 자는 국내에

이루어지는 연구개 뿐만 니라 국외 연구개 동에도 많 향 는

다. 일 후 국가들일 보 진국들과 다양

를 통 여 이 고 축 는 책 략 추진

이다. 특히 국내 조업 해외 진 도입에 크게 존 뿐

만 니라, 간재나 부품 해외 부 입 여 품 다시 해외 출

는 등 해외 부 많 향 는다. 라 향후 연구모 에 는 부

공공 연구개 동과 해외에 는 연구개 효과 지 고 있는

다양 연구가 요 다.

54

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59

부 1 : GDP 이 7

도GDP 이(2005=100)

GDP 이(2000=100)

1991 73.60 75.41

1992 77.30 79.20

1993 83.90 85.96

1994 89.70 91.91

1995 96.10 98.46

1996 97.20 99.59

1997 99.10 101.54

1998 111.40 114.14

1999 100.70 103.18

2000 97.60 100.00

2001 96.40 98.77

2002 96.30 98.67

2003 96.20 98.57

2004 102.30 104.82

2005 100.00 102.46

2006 95.70 98.05

2007 96.40 98.77

2008 100.70 103.18

2009 106.40 109.02

7 국 행 경 통계시스 (http://ecos.bok.or.kr)에 공 조업 GDP 이 자료를

용 다.

60

Abstract

South Korea, during the early days of economic development, faced

many obstacles in research and development activities, mainly caused

by both its lack of interests and capabilities in technologies. However,

with rapid economic growths and increasing sophistications of high-

tech industries, attention regarding R&D has become ever more

important subject. Therefore, there had been increasing trend in

empirical researches, which focuses on the role of R&D as a diffusing

mechanism from numerous perspectives. However, these studies have

concentrated on the diffusing mechanism of R&D in terms of its effect

on economic growth, R&D time-lag, and R&D stages, and few had

tried to reflect above three effects into empirical research.

From this perspective, this research attempts to take account of

multiple channels of R&D effects in Korean manufacturing industries,

thereby presenting more accurate and rational analysis. Therefore,

the purpose of this research is to suggest and guide possible

directions for more efficient and effective R&D activities.

The research involved 18 industries from 1991 to 2009, which was

collected from FRASCATI Manual of OECD (Organization for

Economic Cooperation and Development). Also, with assumptions of

three diffusion channels based on the past literatures (diffusion

channel on economic growth, R&D phases, inter-sector effects), the

empirical analysis was conducted with 3SLS (three Stage Least

Square estimation method).

61

The empirical results shows following results: applied R&D stocks

have direct effect on value-added, and the increased value-added

then induces applied R&D and basic science R&D, thereby identifying

the virtuous cycle involving R&D and value-added. On the other hand,

basic science R&D, unlike applied R&D, does not directly induces

value-added; rather it induces basic science and applied R&D of other

industries, thereby indirectly contributing to the economic growth.

Keywords: R&D spillover effect, R&D-based growth model, 3SLS,

stage of R&D, R&D stock

Student Number: 2011-21153

i

경영학 석사학위 논문

국내 제조업의 R&D 투자 파급효과 분석

: 연구개발단계에 따른 성장회계모형을 중심으로

Spillover Effects of R&D Investment on the Domestic

Manufacturing Sector

: Focused on the Growth Accounting Model According to

Stage of R&D

2013 년 2 월

서울대학교 대학원

협동과정 기술경영경제정책전공

이 성 래

ii

국내 제조업의 R&D 투자 파급효과 분석

: 연구개발단계에 따른 성장회계모형을 중심으로

R&D Investment Spillover Effects on Domestic

manufacturing Sector

: Based on Growth Accounting Model Regarding Difference

Type of R&D

지도교수 김연배

이 논문을 경영학석사학위 논문으로 제출함

2013 년 2 월

서울대학교 대학원

협동과정 기술경영경제정책전공

이 성 래

이성래의 경영학석사학위 논문을 인준함

2013 년 2 월

위 원 장 박 하 영 (인)

부위원장 김 연 배 (인)

위 원 허 은 녕 (인)

iii

초 록

과거 경제개발 초기 국내 연구개발투자 활동은 기술능력 부족 및 관심부족

등으로 미흡한 수준이었다. 하지만 경제활동의 폭발적인 증가와 산업구조의

첨단화가 진행되면서 연구개발투자는 그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 이에

따라 국내 및 국외를 포함하여 연구개발활동의 파급효과를 다양한 관점에서

분석을 시도한 연구는 많다. 하지만 이러한 연구들의 대부분은 연구개발 파급

효과를 경제성장 효과, 시간지연 효과, 연구개발단계별 효과 등으로 각각 구

분하여 분석하였으며 이를 동시에 반영한 연구는 아직 많이 부족한 편이다.

이와 같은 관점 하에 본 연구에서는 국내 제조업을 대상으로 연구개발투자

활동의 다양한 파급경로를 동시에 종합적으로 추정하여 보다 정확하고 합리적

인 분석을 위해 노력하였다. 따라서 본 연구의 목적은 이러한 분석 결과를 바

탕으로 보다 효율적이고 효과적인 연구개발활동 방향을 제시하는 것이다.

이를 위해 경제협력개발기구(OECD: Organization for Economic

Cooperation and Development)가 제시한 ‘연구개발활동조사시행표준지침

(FRASCATI Manual)’에 따라 1991년부터 2009년까지 국내 제조업 18개

산업의 패널자료를 활용하였다. 또한 기존문헌 연구를 통해 연구개발활동의

파급경로를 경제성장 파급경로, 연구개발단계간 파급경로, 타산업간 파급경로

가정하였으며, 3단계 최소자승법(3SLS: three Stage Least Squares method)

을 사용하여 실증적으로 분석하였다.

iv

실증분석 결과 응용연구스톡은 부가가치 생성에 직접적으로 영향을 주며,

증가된 부가가치는 다시 기초연구 및 응용연구 증가에 기여하는 등 부가가치

와 연구개발 사이의 순환구조를 확인할 수 있었다. 반면 기초연구는 응용연구

와 달리 직접적으로 부가가치 생성에 기여한다기 보다 다른 산업의 기초 및

응용연구를 향상시켜 간접적으로 경제성장에 기여하는 것으로 나타났다.

주요어 : 연구개발투자 파급효과, R&D기반 성장회계모형, 3SLS, 연구개발

단계, 연구개발스톡

학 번 : 2011-21153

v

목 차

초 록 ...........................................................................................................iii

목 차 ............................................................................................................v

표 목차 ..........................................................................................................vii

그림 목차 ...................................................................................................... viii

1. 서론.......................................................................................................... 1

1.1 연구의 배경 ..................................................................................... 1

1.2 국내 연구개발투자의 추이와 특징 .................................................... 6

1.3 연구의 목적 및 필요성 ................................................................... 10

2. 문헌 고찰 ............................................................................................... 12

2.1 연구개발활동의 정의 ..................................................................... 12

2.1.1 연구개발단계 ........................................................................ 12

2.1.2 시간지연효과 ........................................................................ 13

2.2 연구개발투자의 생산성 파급효과 ................................................... 14

2.2.1 총요소생산성(TFP) ............................................................. 14

2.2.2 성장회계(Growth Accounting) ........................................... 15

2.2.3 R&D기반 성장회계모형(R&D-based growth model) ........ 16

2.3 연구개발스톡(R&D STOCK) ........................................................... 19

2.4 연구개발투자의 차별적 파급효과 ................................................... 20

2.4.1 연구개발단계별 파급효과 ..................................................... 21

vi

2.4.2 자기산업 및 타산업 파급효과(Spillover effect) ................. 22

3. 연구 방법 ............................................................................................... 25

3.1 분석의 틀 ...................................................................................... 25

3.1.1 경제성장 파급효과의 특징 ................................................... 25

3.1.2 연구개발단계별 파급효과의 특징 ......................................... 27

3.2 분석 모형 ...................................................................................... 29

3.3 분석 방법(3SLS) .......................................................................... 34

3.4 변수의 정의 ................................................................................... 35

3.4.1 종속변수 ............................................................................... 35

3.4.2 설명변수 ............................................................................... 36

3.4.3 통제변수 ............................................................................... 38

3.5 자료 ............................................................................................... 41

4. 연구 결과 ............................................................................................... 44

4.1 경제성장 파급효과 ......................................................................... 44

4.2 기초연구 및 응용연구 파급효과 ..................................................... 47

5. 토의 및 결론 .......................................................................................... 50

5.1 결론 및 시사점 .............................................................................. 50

5.2 한계점 및 향후 연구 방향 .............................................................. 52

참 고 문 헌 .................................................................................................. 54

Abstract ....................................................................................................... 60

vii

표 목차

[표 1] 연구개발단계별 특성 ........................................................................ 13

[표 2] 변수 요약 ......................................................................................... 40

[표 3] 분석대상 산업 및 진부화율 .............................................................. 41

[표 4] 기초 통계량 ...................................................................................... 43

[표 5] 3SLS를 이용한 경제성장 파급효과 분석결과 ................................... 46

[표 6] 3SLS를 이용한 기초연구 및 응용연구 파급효과 분석결과 ............... 49

[표 7] 전체 연구결과 요약 .......................................................................... 51

viii

그림 목차

[그림 1] 경제성장과 연구개발활동의 관계도 ................................................. 2

[그림 2] 연구개발활동의 파급경로 ................................................................ 5

[그림 3] 연도별 국내 총연구개발비 추이 ...................................................... 7

[그림 4] 연도별 국내 GDP대비 연구개발비 비중 추이 ................................. 7

[그림 5] 국내 제조업의 연구개발단계별 연구개발비 추이 ............................ 9

[그림 6] 국내 제조업의 연구개발단계별 연구개발비 비중 추이 .................... 9

1

1. 서론

1.1 연구의 배경

국내 산업구조는 산업시대에서 첨단기술산업, 지식기반경제시대

(Knowledge based economy)로 패러다임이 변화함으로써 생산기계, 설비

등의 유형자산 보다 점차 지식과 과학기술 등의 무형자산이 국가 경쟁력을 결

정하는 핵심 요소로 작용하고 있다. 특히, 연구개발투자는 기업의 생산성향상

뿐만 아니라 기업간·산업간 파급효과로 산업전체에 커다란 영향을 미치는 등

외부효과를 발생시키기 때문에 그 효과 및 중요성은 더욱 크다 (김문성,

2003). 따라서 이러한 연구개발투자와 경제성장 사이의 관계를 보다 구체적

으로 분석하기 위해 많은 학자들이 노력하고 있으며, 거시적 관점으로 보면

크게 외생적 성장론과 신성장이론으로 구분된다.

Solow (1956)가 제시한 신고전학파의 외생적 성장론은 생산물시장과 요소

시장은 완전경쟁이며 생산함수는 자본과 노동 등의 1차 동차함수라고 가정하

고 있다. 특히 기술진보가 내부에서 결정될 수 있는 것이 아니라 외부에서 주

어진다고 가정하고 있으며 이는 연구개발에 있어 정부의 역할을 설명하는데

한계가 있는 모형이다. 이러한 한계를 극복하고자 Romer (1986), Lucas

(1988)는 경제성장의 원천으로서 연구개발을 통한 기술의 진보를 강조한 신

성장이론(new growth theory) 또는 내생적 성장론(endogenous growth

theory)을 주장한다. 다시 말하면, 외생적 성장론에서 경제성장에 중요한 요

소로 간주했던 자본과 노동뿐만 아니라 연구개발투자 역시 핵심적이라는 입장

2

이다. 특히 Romer (1986)는 지식의 비경합적인 특성(non-rivalry) 때문에

기술의 진보는 전통적인 생산요소와는 달리 한계수확체감의 법칙(law of

diminishing returns)이 적용되지 않는다고 강조한 것은 중요한 특징 중의 하

나이다. 또한 내생적 성장이론에 따르면 새로운 지식은 기존의 축적된 연구

개발스톡에 크게 영향을 받기 때문에 지식은 매우 강력한 경제적 파급효과의

특징이 있다. 다음의 [그림 1]1은 일반적으로 논의되고 있는 경제성장과 연구

개발활동의 관계를 보여주는 그림이다.

위의 그림에서 내생적 성장모형은 연구개발활동을 통한 기술진보를 내생변

수로 가정하고 있으며, 이는 다양한 산업정책을 수립하고 수행하고 있는 여러

국가들에게 연구개발투자에 대한 설득력을 실어주고 있다.

1 하정훈 (2009) 연구를 참고하여 그림

[그림 1] 경제성장과 연구개발활동의 관계도

3

하지만 연구개발활동은 사회 전반적으로 장려되고 촉진되어야 함에도 불구

하고 자율적인 시장 메커니즘 환경에서는 바람직한 수준까지 연구개발 투자가

이루어지지 않는다. 일반적으로 다음과 같은 연구개발활동의 특성으로 인해

이러한 문제가 발생한다. 먼저 연구개발투자는 기술개발 성공위험과 시장수용

위험이 공존하고 있으며, 특히 기초연구에 가까울수록 사적 전유가 힘들다는

특성이 있다 (고민수, 2008). 또한 연구개발투자의 결과나 성과가 실질적으로

제품이나 서비스에 반영되기 위해서는 상당한 시간이 필요하며, 장기적으로

높은 투자비용이 필요하다 (하정훈, 2009).

이와 같은 연구개발활동의 특성으로 인하여 연구개발활동은 사회적으로 바

람직한 수준보다 과소하게 투자되며, 이러한 현상을 시장실패(market

failure)라고 한다. 시장실패는 연구개발활동의 정부개입에 대한 또 다른 근거

를 제공한다 (엄익천, 2012). 즉, 정부가 개입하여 연구개발투자를 주도하는

행위의 당위성은 연구개발을 통하여 얻어지는 사회적 효용이 연구개발을 수행

하는 주체에게 전유되는 효용보다 크기 때문에 시장에 맡겨둘 경우 연구개발

투자가 과소 공급될 것이라는 가정에서 찾을 수 있다 (Arrow, 1962b).

따라서 정부는 연구개발투자 활동을 사회적 적정수준으로 조율하기 위해 보

조금 지원, 특허 정책, 세제혜택, 공공 R&D투자, 정부구매 등 다양한 정책을

수립하고 있다 (김호, 2011). 하지만 이러한 정부 주도의 연구개발 지원 정책

의 효율 및 효과에 대한 국내 및 국외의 이론적·실증적 논의는 지금까지도

활발하다. 특히, 정부의 연구개발보조금이 민간의 자체 연구개발활동을 대체

(substitute)하고 있는지, 아니면 보완(complement)하는지가 핵심적인 논의

4

의 대상이다. 정부 R&D보조금과 민간 R&D와의 관계를 정리한 David

(2000)의 리뷰를 살펴보면, 1960년대에서 1990년대까지 발표된 33개의 계

량경제학적 논문들을 분석한 결과 보완적 관계가 대체적 관계보다 더 우세하

다고 보고하고 있다. 또한 공공 R&D와 민간 R&D와의 관계를 분석한 연구도

있다. Jaffe (1989)는 공공 R&D는 시장실패가 발생할 확률이 높은 기초연구

증가에 주된 목적을 갖고 있기 때문에 공공 R&D의 투자 증가가 기초연구 증

가로 이어지고, 이를 활용한 민간 R&D의 투자가 증가한다고 주장하였다. 하

지만 F. R. Lichtenberg (1988)는 오히려 공공 R&D가 민간 R&D를 구축한

다고 주장하는 등 연구개발활동에서 정부의 역할은 아직까지 많은 논란이 되

고 있다.

연구개발활동의 또 다른 핵심적 논의는 연구개발 투자활동이 영향을 미칠

수 있는 파급효과(spillover effects)를 합리적으로 분석하는 것이다. 그러나

연구개발활동의 결과 또는 성과를 정확하게 측정하여 분석한다는 것은 현실적

으로 불가능하기 때문에 연구개발활동의 파급효과를 추정하기 위해서는 기본

적으로 다양한 가정이 필요하다. 예를 들면, 연구개발활동이 영향을 미칠 수

있는 파급경로에 대한 가정, 성과가 발생하기까지 걸리는 시간지연효과에 대

한 가정, 연구개발활동이 누적되어 영향을 미치는 연구개발스톡에 대한 가정

등 합리적인 가정이 선행되어야 한다.

하지만 연구개발활동의 파급효과를 분석하는 기존 선행연구들을 살펴보면,

연구개발활동의 경제성장 효과, 연구개발활동의 시간지연 효과 등 각각의 기

본 가정을 고려한 연구는 많이 수행되었으나, 합리적으로 추정된 모든 가정을

5

종합적으로 반영하여 분석한 연구는 아직 부족한 상황이다. 따라서 본 연구는

아래의 [그림 2]과 같이 경제성장 파급경로, 연구개발단계간 파급경로, 타산

업간 파급경로를 중심으로 장·단기효과를 분석하였다. 여기서 i산업은 자기

산업을 뜻하며, 제조업에서 i산업을 차감한 것은 전체 산업에서 자기 산업을

제외한 타산업의 총합을 의미한다.

[그림 2] 연구개발활동의 파급경로

6

1.2 국내 연구개발투자의 추이와 특징

국내 연구개발투자의 추이와 특징을 분석하기 위해 교육과학기술부에서 제

공하고 있는 연구개발활동조사보고서 DB 2 를 활용하였다. 이 보고서는 국내

연구개발활동 현황을 매년 광범위하게 조사하여 국가과학기술정책 및 연구개

발계획 수립 또는 과학기술 관련분야 종사자에게 기초자료를 제공하는데 그

목적이 있다.

먼저 [그림 3]을 보면 국내 총연구개발비는 1990년대에 약 3조에서 2009

년에 약 38조로 약 20년동안 큰 규모로 성장하였다. 이는 국내 R&D 정책방

향이 기술추격형에서 기술주도형으로 전환하고 있다고 해석할 수 있다. 즉,

지난 40여년 동안 정부와 민간은 해외의 선진기술을 도입하여 빠른 경제성장

을 달성할 수 있는 기술추격형의 정책을 추구하였지만, 의존적 형태의 기술개

발 전략은 새로운 첨단기술의 출현에 대한 대응능력을 저하시킬 수 있다는 한

계점이 있다. 따라서 이러한 한계를 극복하기 위해 정부는 기술주도형 R&D

정책을 유도하고 있다 (박석종, 2011).

이러한 사실은 [그림 4]와 같이 국내 총 GDP중에서 연구개발투자가 차지

하는 비중이 매년 지속적으로 증가하는 추세를 통해서도 확인할 수 있다.

2 국가통계포털(http://kosis.kr)에서 자료를 제공하고 있다.

7

[그림 3] 연도별 국내 총연구개발비 추이

[그림 4] 연도별 국내 GDP대비 연구개발비 비중 추이

8

다음으로 국내 제조업의 총연구개발비를 연구개발단계에 따라 기초연구, 응

용연구, 개발연구로 구분하여 살펴보자. [그림 5]에서 확인할 수 있듯이 1990

년대 초부터 2000년대 말까지 절대적인 연구비의 금액은 개발연구비가 가장

크고 기초연구비가 가장 작다. 또한 개발연구비는 큰 폭으로 증가하는 반면

기초연구비 및 응용연구비는 상대적으로 소폭 증가하였다. 따라서 국내 총연

구개발비는 증가하였지만 [그림 6]과 같이 구성 비율은 개발연구비, 응용연구

비, 기초연구비의 순으로 거의 동일하게 유지됨을 알 수 있다. 특이한 점은

기초연구비는 2000년대 초반부터 그 비율이 증가하여 응용연구의 비율을 따

라 잡는 추이를 보이고 있는 것이다. 하지만 과거 20년 동안 국내 제조업에의

연구개발투자 활동을 전반적으로 살펴보면 아직도 대부분의 연구개발활동은

개발연구 및 응용연구에 편중되어 있으며 기초연구활동은 많이 부족하다는 것

을 알 수 있다.

9

[그림 5] 국내 제조업의 연구개발단계별 연구개발비 추이

[그림 6] 국내 제조업의 연구개발단계별 연구개발비 비중 추이

10

1.3 연구의 목적 및 필요성

우리나라는 1960년대 산업화를 시작으로 급속한 경제성장을 이루었다. 제

조업을 중심으로 1970년대 중반까지는 선진 기술도입에 의존적이었으나,

1980년대 이후 본격적인 연구개발활동에 주력하였다. 1990년대에 들어서자

연구개발활동은 그 규모가 크게 증가하였다(조윤애, 2004). 하지만 동아시아

국가들의 고속성장을 연구한 Krugman (1994)과 Young (1995)은 한국, 싱

가포르, 대만, 홍콩 등의 국가들의 경제성장 원동력은 자본과 노동 등의 요소

투입형 발전전략에 기인한 것임을 지적하면서 이들 국가들의 성장 한계를 지

적하였다. 실제로 한국경제는 1995년 최초로 1인당 국민소득 1만불을 넘어선

이래로 10년동안 정체상태를 벗어나지 못하였다(박동, 2004). 즉, 값싼 투입

요소를 기반으로 모방을 통한 선진국 추격 전략은 국제 시장에서 경쟁력을 잃

었으며, 이러한 문제의 해결책을 모색하기 위해 정부와 민간을 중심으로 연구

개발활동의 파급효과에 대한 다양한 논의가 진행되고 있다. 하지만 연구개발

활동의 파급효과를 연구한 결과는 연구의 기본가정, 연구모형, 추정방법 등에

따라 많은 차이를 보이고 있다. 이는 본질적 가치를 측정하기 힘든 연구개발

투자의 파급효과를 분석하기 위해서는 다양한 상호작용을 고려해야 함에도 불

구하고 단편적인 계량적 수치에만 의존했기 때문이라고 판단된다. 따라서 본

연구에서는 이러한 문제를 해결하고자 기존연구에서 논의되었던 연구개발활동

의 여러 파급효과들을 종합적으로 반영하여 그 효과를 분석하였다.

즉, 본 연구의 목적은 국내 제조업의 연구개발활동이 미치는 다양한 경로의

파급효과를 보다 종합적인 관점에서 분석하여 효율적이고 효과적인 연구개발

11

활동 방향을 제시하는 것이다. 이를 위해 연구개발단계에 따라 기초연구와 응

용연구로 구분한 후, 각각의 연구개발 특성에 따라 거시적 관점에서의 경제성

장 파급경로와 미시적 관점에서의 연구개발 파급경로 및 타산업간 파급경로를

구분하여 연구모형을 수립하였다.

아울러 본 연구는 총 5장으로 구성되어 있다. 먼저 2장의 문헌 고찰에서는

본 연구와 관련된 개념들을 보다 정확하게 정의하였으며, 성장회계모형 및 연

구개발투자의 파급효과에 관한 기존의 연구문헌들을 소개하였다. 3장 연구 방

법에서는 이론적 배경과 연구의 목적을 기반으로 분석 모형, 분석 방법, 변수

및 자료 등에 대하여 구체적으로 설명하였으며, 이어서 4장에서는 통계 검증

에 대한 결과를 도출하였다. 마지막으로 5장에서는 4장에서 도출한 실증분석

결과를 바탕으로 결론 및 시사점을 모색하였으며, 아울러 한계점과 향후 연구

방향을 제시하였다.

12

2. 문헌 고찰

2.1 연구개발활동의 정의

2.1.1 연구개발단계

본 연구에서는 연구개발활동을 세분화하기 위하여 OECD (2002)가 정한

연구개발활동조사시행표준지침(FRASCATI Manual)3에 따라 기초연구(basic

research), 응용연구(applied research), 개발연구(experimental

development)로 연구개발단계를 구분하였다. 여기서 기초연구는 별도의 응용

이나 사용 목적 없이 자연현상과 관찰 가능한 사실에 내재되는 기본적 기초지

식을 얻기 위해 주로 수행되는 실험적 또는 이론적 연구로 정의된다. 그리고

응용연구는 구체적이고 특정한 실험적 목적과 목표를 달성하기 위해, 새로운

지식을 얻기 위한 독창적인 연구이다. 또한 개발연구는 새로운 재료, 제품, 장

치를 생산하거나 새로운 공정, 시스템 및 서비스를 개선하거나 설치하기 위해

서 앞선 연구와 경험을 통해 이미 알려진 지식을 토대로 수행하는 조직적인

연구이다 (OECD, 2002). 이와 같은 기본 개념을 토대로 본 연구의 목적상

연구개발단계를 크게 기초연구와 응용연구로 구분하였다. 이때 응용연구는 앞

선 OECD의 정의에서 응용연구와 개발연구를 합한 것이며, 그 이유는 응용연

구와 개발연구의 특성이 매우 유사하여 구분의 실익이 없기 때문이다. 다음은

3 Frascati Manual(OECD, 2002)은 유사한 특성의 과학실험 활동, 산업생산 활동과 구별하기

위한 가이드라인을 제공하기 위해 연구개발활동에 대한 여러 개념을 정의하고 있다.

13

본 연구에서 가정하고 있는 기초연구와 응용연구의 특성이다.

[표 1] 연구개발단계별 특성

기초연구의 특성 응용연구의 특성

상용화 시간이 오래 걸림

응용 범위가 넓음

상용화 시간이 짧음

응용 범위가 좁음

[표 1]의 내용을 구체적으로 살펴보면, 기초연구의 핵심 특성은 투자 후 성

과가 발생하기까지 오랜 시간이 걸리지만 타산업에 미치는 파급효과가 클 것

으로 예상하였다. 반면 응용연구는 투자 후 성과가 발생하기까지 기초연구보

다 상대적으로 짧은 시간이 걸리지만 그 효과는 특정 산업에만 집중됨으로써

타산업에 미치는 파급효과는 작을 것으로 예상하였다.

2.1.2 시간지연효과

일반적으로 연구개발활동의 효과는 여러 단계를 거쳐 시간이 지난 후에 나

타난다 (이경석, 2006). 즉, 연구개발활동은 시차(time-lag)가 발생하며 현

재 시점의 연구개발투자가 영향력 있는 효과를 발생하기까지 상당한 시간이

필요하다 (Griliches, 1987). 연구개발투자 후 실제 수익이 발생하기까지 걸

리는 평균 기간을 연구개발평균시차라고 하며, 현실적으로 시차분포에 대한

합리적 추정이 어려우므로 일반적으로 평균시차를 이용한다 (하정훈, 2009).

김의제 (1999), 신태영 (2004) 등의 연구에 따르면 국내 연구개발활동의 평

14

균시차는 2~3년으로 가정하고 있다. 따라서 본 연구에서도 이러한 시간지연

효과를 반영하기 위해 Model 1, Model 2, Model 3으로 구분하여 평균시차를

각각 1년, 2년, 3년으로 가정하였다. 각 Model의 특징은 5장의 연구모형에서

자세히 설명하였다.

2.2 연구개발투자의 생산성 파급효과

2.2.1 총요소생산성(TFP)

총요소생산성(Total Factor Productivity or Multifactor Productivity)이란

자본 노동과 같은 실질 총요소투입과 단위당 산출량의 변화율로 정의되며, 산

출증가율에서 요소투입에 의한 기여분을 제외한 나머지 잔여 기여분으로 측정

된다. 즉, 산출량의 증가로 대변되는 경제성장의 원인을 분석하고자 투입요소

에 따른 기여도와 총요소생산성에 의한 생산성 향상 따른 기여도를 분해하는

것이다. 이때, 총요소생산성은 흔히 설명되지 않은 잔차(unexplained

residual)를 나타내며, 일반적으로 기술진보(technological progress)로 해석

된다. 따라서 총요소생산성은 국가경쟁력 및 산업의 생산효율성을 전반적으로

측정할 수 있는 주요지표로 활용되며, 총요소생산성의 증가는 생산의 효율성

향상을 나타낸다 (표학길, 2011). 앞서 서론 부분에서 언급한 것처럼 생산요

소의 증가를 통한 경제성장은 한계수확체감의 법칙으로 인하여 많은 제약이

있다. 따라서 생산성증가로 인한 경제성장이 생산요소의 증가로 인한 경제성

장보다 더 바람직하다. 특히, 부존자원이 빈약하며 수출 의존적인 국내 상황

같은 경우 생산성 향상 또는 한 산업에서의 생산의 효율성 향상을 통한 경제

15

성장은 국제시장에서 비교우위 경쟁력을 확보할 수 있는 중요한 수단이 된다

(김의제, 1999).

2.2.2 성장회계(Growth Accounting)

Solow (1956)와 Kendrick (1961)의 연구 이후 총요소생산성이 하나의 실

용적인 개념으로 정립되고 여러 국가에서 측정되기 시작하였다. Kendrick 모

형은 총요소생산성 측정 시 자본소득분배율과 노동소득분배율을 가중치로 적

용된 가중평균을 이용하여 총요소투입에 대한 산출의 비율을 추정한다. 따라

서 특정한 생산함수를 가정하지 않기 때문에 간단하다는 장점이 있다. 하지만

한국과 같이 상대적으로 노동비용이 자본비용에 비해 낮은 경우, 노동소득분

배율이 왜곡될 위험이 있다. 또한 생산함수를 가정하지 않기 때문에 각 생산

요소의 기여도를 분석하기 힘들다. 반면 Solow 모형은 엄격한 가정과 Cobb-

Douglas 1차 동차생산함수를 사용하기 때문에 경제성장원인에 대한 기여도를

분석할 수 있는 강점이 있다 (김의제, 1999). 따라서 본 연구에서는 Solow의

방법을 따르기로 한다. Solow의 생산함수 모형을 유도하면 다음과 같다.

t t t tY A K L ··············· 식 (1)

이때 Yt는 t년도의 불변가격으로 표시된 부가가치금액, Kt는 불변가격으로

표시된 자본스톡, At는 총요소생산성 또는 잔차, α, β는 각각 자본과 노동의

탄력값이다. 식 (1)에 자연로그(natural logarithm)를 취하면 다음과 같이 분

16

해가 가능하다.

ln ln ln lnt t t tY A K L ··········· 식 (2)

따라서 식 (2)를 통하여 부가가치 증가율은 실질 투입 요소의 증가율에 의한

부분과 총요소생산성 증가에 의한 부분으로 나눌 수 있다.

2.2.3 R&D기반 성장회계모형(R&D-based growth model)

신고전학파의 외생적 성장론의 근본적인 문제점은, 산업혁명 이후 기술진보

가 경제 성장의 중요한 요인으로 간주되었음에도 불구하고 기술을 외생변수로

취급하였다는 점이다 (이원영, 2010). 따라서 기술진보와 경제성장 사이의 영

향을 분석하기 위해 Romer (1986), Grossman (1991), Jones (1995)는

Solow의 모형을 확장하여 다음과 같은 확장된 Cobb-Douglas에 기초한

R&D기반 성장회계모형을 제시하였다.

t

t t t t tY Ae K L R ··············· 식 (3)

여기서 A는 상수, Y는 산출량, K는 자본투입량, L은 노동투입량, R은 연구

개발스톡, t는 시간, α, β, γ는 각각 자본, 노동, 연구개발스톡의 탄성치이다.

마찬가지로 자연로그를 취하면 아래와 같다.

17

ln ln ln ln lnt t t t tY A K L R ··········· 식 (4)

이러한 생산함수를 통하여 연구개발 투자가 경제성장에 기여한 영향을 추정

할 수 있게 된다. 위와 같은 R&D기반의 생산함수 모형에서 착안하여 본 연

구에서는 연구개발스톡을 연구개발단계별, 연구개발스톡 등으로 보다 세분화

하여 그 영향을 분석하였다.

R&D기반 성장회계모형을 활용한 국외의 기존 연구문헌을 살펴보면,

Boskin (1996)은 1961년부터 1990년 동안 G7 국가에 대하여 분석한 결과

연구개발투자가 선진국들의 경제성장에 기여한 정도는 8~16%정도이며, 인적

자본의 기여도는 2~6%를 설명하고 있다고 주장하였다. 연구개발투자와 제조

업의 성장을 분석한 Cuneo (1984)에 따르면, 1972년부터 1977년 사이의 프

랑스 제조업체 182개를 연구한 결과 연구개발스톡이 1%증가 시 노동생산성

은 0.2%증가하며 연구집약적 기업일수록 연구개발의 기여도가 높은 것으로

조사되었다. 또한 Griliches (1994)는 1967부터 1972년 동안 386개 미국

제조업을 대상으로 연구개발투자와 부가가치 기여도를 분석한 결과 연구개발

투자 1%증가시 부가가치는 0.1%가 증가함을 보였다. 좀 더 구체적으로 살펴

보면 연구개발스톡의 기여도는 0.113, 기초연구의 기여도는 0.517, 기업이

부담하는 연구개발 투자의 기여도는 0.14인것으로 나타났다.

국내 제조업을 대상으로 한 연구는 보다 다양한 관점에서 R&D기반 성장회

계모형을 활용하였다. 송준기 (1994)는 R&D자본이 제조업부문의 생산성에

미치는 영향을 연구하였다. 분석 기간은 1985년부터 1990년이며, 국내 제조

18

업부문의 150개 상장기업을 대상으로 하였다. 그 결과 R&D자본집약도가 높

은 산업은 낮은 산업보다 R&D자본의 생산탄력도가 상대적으로 높았으며,

R&D자본의 생산성에 미치는 영향이 실물자본보다 월등히 높다는 결과를 확

인할 수 있었다. 이병기 (1995)는 1987년부터 1992년 동안 15개 산업의 패

널자료를 활용하여 정부의 연구개발과 민간의 연구개발이 생산성에 미치는 영

향을 비교 연구하였다. 연구에 따르면, 민간 연구개발을 통한 제조업의 생산

성 향상이 정부의 연구개발효과보다 크기 때문에, 정부는 민간의 연구개발 투

자 유인을 위한 정책이 필요하다고 주장하였다. 또한 이원기 (2003)는 연구

개발활동을 연구개발단계별로 기초연구와 응용 및 개발연구로 구분하여 분석

한 결과 기초연구의 생산성 증가효율이 응용 및 개발연구보다 낮다는 것을 보

였다. 마지막으로 조윤애 (2004)의 연구의 특징은 자체연구개발자본과 연구

개발활동의 파급효과를 의미하는 외부연구개발자본을 R&D기반 성장회계모형

을 통해 분석하였다는 것이다. 그 결과 전반적으로 외부연구개발자본이 자체

연구개발자본보다 산업의 부가가치 향상에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수

있었다. 따라서 연구개발투자의 효율성을 향상시키기 위해서는 산업간 연계를

강화하고 자체연구개발을 통해 외부연구개발을 흡수 할 수 있는 능력을 키워

야 한다고 주장했다.

이와 같은 맥락 하에 본 연구는 R&D기반 성장회계모형을 응용하여 기초·

응용연구와 같이 연구단계별로 연구개발활동을 구분하였으며, 각각의 구분된

연구개발활동은 다시 당해 년도에 영향을 미칠 수 있는 실질투자액과 과거 년

도 투자액이 스톡을 형성하여 미치는 영향을 분석하였다. 따라서 연구의 핵심

19

인 스톡을 추정하는 과정과 연구단계별 파급효과의 선행연구를 좀 더 고찰하

고자 한다.

2.3 연구개발스톡(R&D stock)

Arrow (1962a)는 지식의 양(quantity of knowledge)을 측정한다는 것은

매우 어려우며, 기술변화(technological change)는 장기간의 학습과정

(learning by doing)을 통해 형성된다고 설명하고 있다. 이러한 어려움 때문

에 실제 연구에서 많은 학자들은 연구개발활동을 기술변화의 대용변수로 주로

사용하고 있다. 하지만 연구개발은 기술변화를 야기시키는 여러 요인들 중에

하나이기 때문에 설명력이 부족하다. 따라서 이러한 문제를 해결하고자 연구

개발스톡을 활용하고 있으며, 더욱 합리적이고 정확한 측정을 위한 개념정립

및 통계기법 등의 연구가 요구된다 (김의제, 1999).

이와 같은 필요로 인해 연구개발스톡은 실제 생산활동에 직접적으로 활용되

며 미래에 기술혁신을 촉진시킬 수 있는 기술적으로 유용한 정보의 누적량

(stock)으로 정의된다 (Mansfield, 1968). 즉, 연구개발활동을 통하여 새롭게

산출된 지식이 유입되고 축적된 지식이 시간이 흐름에 따라 일정 비율로 진부

화(obsolescence) 된 것을 정량적으로 나타낸 것이다 (신태영 & 박병무,

1998). 이러한 연구개발스톡은 다음과 같은 특징이 있다. 먼저 시간지연효과

(time-lag)를 고려해야 한다. 연구개발활동을 수행하고 생산성 증가에 영향

을 미치기까지 어느 정도의 시간이 소요되기 때문이다. 다음은 진부화를 반영

해야 한다. 기존의 연구개발을 통해 축적되었던 지식은 새로운 연구개발을 통

20

해 그 가치가 감소하기 때문이다. 이러한 연구개발스톡의 개념과 특징을

Goldsmith의 영구재고법(PIM: Perpetual Inventory Method)으로 나타내면

다음과 같다 (조윤애, 2004).

1(1 )t t tRDS RDI RDS ············· 식 (5)

여기서 RDSt는 t년도의 연구개발스톡(stock), RDIt는 실질연구개발투자

(flow), δ는 연구개발스톡의 진부화율(depreciation rate)을 의미한다. 이때,

주의할 점은 실질연구개발투자는 당해 년도의 투자가 아니라 여러 해의 시차

를 거쳐 당해 년도에 나타나는 성과라는 점이다. 아울러 기준년도(0) 연구개

발스톡은 아래와 같이 가정하여 추정한다.

00

RDIRDS

g

··············· 식 (6)

위의 식에서 RDS0는 기준년도 연구개발스톡, RDI0는 기준년도 연구개발투

자, g는 기준년도 이후 연구개발투자비의 연평균 증가율이다. 식 (6)을 통하

여 기준년도 연구개발스톡을 구한 후, 식 (5)에 적용하면 연구개발스톡을 계

산 할 수 있다 (김의제, 1999).

2.4 연구개발투자의 차별적 파급효과

21

2.4.1 연구개발단계별 파급효과

서론에서 살펴본 것처럼 기초연구단계와 응용·개발연구단계의 특성이 다르

므로 그 특성에 따라 생산성에 미치는 파급효과는 분명히 다를 것이다. 따라

서 많은 학자들은 연구개발투자가 생산성에 미치는 영향을 보다 세분화하여

연구개발단계에 따른 생산성 파급효과를 연구하고 있다. Mansfield (1980)는

1948년부터 1966년동안 미국의 119개 제조업을 대상으로 기초연구 및 응용

·개발연구가 기업의 생산성 변화에 미치는 영향을 분석하기 위해 다음과 같

은 생산함수를 가정하였다.

1 1 2t v v

t t t t tb taQ Ae K L R R ··············· 식 (7)

여기서, Qt는 산업의 부가가치, Kt는 자본스톡, Lt는 산업의 노동 투입, Rtb는

산업의 기초연구 스톡, Rta는 산업의 응용연구 스톡을 나타낸다. 추정결과 기

초연구스톡이 응용연구 스톡보다 생산성향상에 크게 기여하는 것을 나타났다.

이러한 Mansfield의 연구가 발표된 후 1년 뒤, Link (1981)는 그의 가설을

지지하며 기업의 기초연구뿐만 아니라 정부 주도의 기초연구도 생산성 향상에

크게 기여한다고 주장하였다. Lichtenberg and Siegel (1991)의 연구에서도

기초연구의 생산성 파급효과의 상대적 중요성을 언급하며 기초연구투자를 통

한 경제성장의 중요성을 보였다. 하지만 이원기 (2003)의 연구에 따르면, 국

내의 경우 기초연구보다 응용·개발연구의 생산성 증대효과가 더 큰 것을 나

타났다. 그는 이와 같이 국외와 국내의 실증분석결과가 다른 이유로 국내는

22

산·학·연의 연계성이 부족하다는 점을 지적하였다. 즉, 대학 및 공공연구기

관에서 주로 수행되는 기초연구가 실질적으로 부가가치를 창출하는 산업으로

파급이 힘들다는 것이다. 따라서 본 연구에서도 이를 검증해 보기 위해 연구

개발투자를 기초연구와 응용연구로 양분하여 각각의 파급효과를 추정하였다.

2.4.2 자기산업 및 타산업 파급효과(Spillover effect)

연구개발활동의 중요한 특징 중의 하나는 지식이 생성되고 파급되는 과정에

서 외부효과(externality effects) 또는 파급효과(spillover effects)가 발생한

다는 것이다. 이는 연구개발의 공공재(public goods)적인 특성으로 인하여 한

기업이나 국가가 독점적으로 전유하기 힘들기 때문이다 (조윤애, 2004). 이러

한 연구개발 결과는 실질적인 자본재나 중간재를 통하여 다른 산업이나 국가

에 영향을 미치기도 하며, 그 동안 누적되어온 지식이 다양한 경로로 주변 환

경에 전파되기도 한다 (Griliches, 1991). 따라서 연구개발의 파급효과를 종

합적으로 분석하기 위해서는 자기산업뿐만 아니라 타산업의 파급효과까지 고

려해야 한다.

이와 같은 관점하에 Los and Verspagen (2000), Wakelin (2001) 등은

직접 수행한 연구개발효과(own R&D)와 타산업으로부터의 간접파급효과

(indirect R&D)를 구분하여 분석한 결과 간접파급효과가 직접파급효과보다

큰 것으로 나타났다. 이러한 연구개발의 파급효과는 국내에 국한 되지 않고

국제적으로 확산되기도 한다. Coe and Helpman (1995)은 1971년부터 1990

년 동안 22개국의 국제비교를 통해 대외 개방적인 경제규모가 작은 국가들은

23

자국의 자체 수행 R&D보다 해외 R&D에 더 의존적이라고 분석하였다.

국내의 결과도 국외의 결과와 유사하다. 이원기 (2003)의 연구결과에 따르

면, 전체 업종을 분석한 경우 연구개발의 직접효과계수는 0.14, 타산업에서의

간접효과 계수는 0.17로 타산업에서 간접적으로 미치는 파급효과가 보다 크

게 나타났다. 하지만 특이한 점은 연구개발투자가 많이 수행되는 화학, 금속,

기계, 전기전자 등의 주요 업종에서는 자기 산업에서의 직접효과가 더 높게

추정되었다. 조윤애 (2004)의 연구도 국내 제조업의 부가가치를 향상시키는

데 자체연구개발자본보다는 외부R&D파급효과가 더 크다는데 동의하고 있으

며, 특히 외부 R&D 파급효과를 향상시키기 위안 방안으로 자체연구개발을

통한 기술흡수능력을 향상을 제시하고 있다. 또한 특허를 중심으로 국내

R&D과제의 기술-산업 연계구조를 분석한 이미정 (2012)의 연구결과에 따

르면 특히 의료, 전기 및 기계장비, 자동차 산업에서 기술 파급효과가 큰 것

으로 확인되었다.

또한 연구개발활동의 파급효과뿐만 아니라 파급된 연구개발활동의 결과를

자체적으로 흡수할 수 있는 흡수능력(absorptive capacity)도 중요하다. 이러

한 흡수능력을 Cohen and Levinthal (1989)은 외부 정보의 새로운 가치를

인정하고 그것을 자기 것으로 활용할 수 있는 능력으로 정의하고 있으며 연구

개발투자는 기업들의 이러한 흡수능력을 향상시킨다고 주장하였다.

Rosenberg (1990) 역시 기업들이 왜 기초연구에 자체적으로 투자하는가라는

의문에 대해 외부 지식을 흡수하고 활용하기 위한 것이 주된 목적이라고 판단

하였다. 국내 제조업을 대상으로 외부 지식 활용을 연구한 문성욱 (2011)의

24

연구결과에서도 마찬가지로 연구개발투자 활동이 많은 기업일수록 외부 지식

흡수능력이 증가함을 확인 수 있다.

25

3. 연구 방법

3.1 분석의 틀

연구개발활동의 경제성 또는 파급효과를 기존의 전통적인 방법으로 분석하

기에는 조심스러운 부분이 많다. 연구개발의 특성상 본질적 가치를 정확하게

계량적으로 측정하기 어려우며, 자칫 눈에 보이는 수치에만 의존하다 잘못된

의사결정을 유도할 수 있기 때문이다. 이러한 어려운 점에도 불구하고 연구개

발의 파급효과에 대한 연구의 필요가 증가하는 것은 그만큼 연구개발의 중요

성이 부각되고 그에 따라 투자가 크게 늘고 있기 때문이다 (황석원, 2008).

이러한 문제의식 하에 본 연구는 서론에서 언급하였듯이 국내 제조업의 부

가가치 향상에 영향을 미치는 연구개발활동을 거시적 연구개발 파급효과와 미

시적 연구개발 파급효과를 반영하여 이를 동시에 추정하였다. 즉, 기존문헌에

서 단편적으로 논의되었던 연구개발의 파급효과들을 다양한 상호작용 경로로

가정하여 동시에 분석함으로써 연구개발의 본질적인 파급효과를 보다 종합적

이고 합리적인 관점에서 분석하기 위해 노력하였다. 따라서 본 연구의 방향은

크게 연구개발활동의 경제성장 파급경로와 연구개발단계별 파급경로로 구분되

며, 구체적인 분석의 틀은 다음과 같다.

3.1.1 경제성장 파급효과의 특징

점차 확산되는 글로벌 경쟁의 심화와 지식기반 산업에 대한 중요성으로 인

26

해 사회 전반적으로 연구개발 투자의 경제적 파급효과에 대한 관심이 증가하

고 있다. 특히 본 연구는 R&D기반 성장회계모형을 바탕으로 국내 제조업의

연구개발단계별 투자가 부가가치 창출에 미치는 영향을 단기효과와 장기효과

를 세분화하여 분석하였다. 그 이유는 앞서 연구개발활동의 정의에서 살펴본

것처럼 연구개발단계별 연구는 각각의 단계마다 고유한 특성이 있으며, 특히

시간적 특성에 따라 경제성장에 미치는 영향이 다를 것이라고 판단하였기 때

문이다. 즉, 일반적으로 연구개발활동은 기초연구, 응용연구, 개발연구를 거쳐

실질 부가가치를 창출하는 상업화 단계를 거치기 때문에 각 연구개발단계별로

투자시점과 실질 파급효과가 발생하는 시점이 다를 것이라고 추측할 수 있다

(김의제, 1999).

따라서 본 연구에서는 연구개발단계에 따라 차별적으로 경제성장에 영향을

미칠 수 있는 파급경로를 다음과 같이 예상하였다. 먼저 기초연구단계는 일반

적으로 연구개발단계에서 초기 단계이기 때문에 기술개발 불확실성이 크다.

하지만 원천기술적인 성격으로 인해 응용 범위가 넓어 장기간 누적될 경우 파

급효과가 클 것이라고 판단할 수 있다. 또한 기초연구는 시장과 관련이 없는

순수 기초과학이 많은 부분을 차지하기 때문에 이러한 비시장가치로 인한 시

장실패가 일어날 확률이 높다 (황석원, 2008). 반면 응용연구는 연구개발단계

의 후기 단계이기 때문에 부가가치를 창출할 수 있는 상업화에 시기적으로 보

다 가깝다는 장점이 있지만 기초연구에 비해 상대적으로 다른 산업에 응용될

수 없으며, 따라서 급속한 산업변화에 적용하기 힘들다는 단점이 있다. 즉, 응

용연구는 단기적으로 상업화를 통한 부가가치 향상에 기여할 수 있지만, 장기

27

적으로는 경제성장에 무관한 영향을 줄 것이라고 연구의 방향을 수립하였다.

3.1.2 연구개발단계별 파급효과의 특징

연구개발단계에 따른 상호 파급효과에 대한 논의는 정부 연구개발 보조금이

민간의 연구개발 투자를 보완(complementary) 또는 구축(crowding out)하

는지에 관한 논의에서 착안하였다. 일반적으로 정부 연구개발보조금은 기업의

연구개발 비용을 감소시키는 효과(the R&D-cost reducing effect) 때문에

민간 투자의 촉진을 기대할 수 있다 (Lee, 2011). 또한 장기적으로 누적된

연구개발스톡과 연구인력의 질적수준 향상을 통해 민간 연구개발 투자를 유도

할 수도 있다 (고상원, 2003). 반면 David (2000)는 그의 연구에서 정부의

지원에 의한 연구개발은 오히려 연구개발활동의 비효율성을 초래하여 연구인

력, 장비 등의 연구개발관련 투입요소 가격을 상승시켜 민간의 연구개발을 구

축시킬 수 있다고 지적하고 있다. 결론적으로 정부 연구개발활동과 민간 연구

개발활동은 복잡한 정책과 변수들이 상호영향을 미치고 있으며, 이와 비슷한

맥락에서 기초연구 및 응용연구도 파급효과를 통해 상호적으로 보완 또는 구

축할 것이라고 예상하였다.

(1) 자기산업간 파급효과

기초 및 응용 연구개발활동의 상호 파급효과 중 자기산업 또는 동종산업에

서의 특징은 한정된 투입요소로 인한 기회비용 증가로 인해 대부분 구축효과

가 발생할 것이라고 예상하였다는 점이다. 즉, 응용연구는 그 특성상 범용성

28

이 떨어져 기초연구에 대한 영향력이 약한 반면 연구개발활동에 필요한 투입

요소들의 비용을 상승시키기 때문에 오히려 장·단기적으로 기업의 기초연구

를 구축시킬 것이라고 판단하였다. 반면 기초연구의 투자는 Mansfield

(1980)의 주장과 같이 시간지연효과로 인해 단기적으로는 구축효과가 발생하

지만, 기초연구의 파급효과로 인해 장기적으로 투자가 누적되어 스톡을 형성

할 경우 응용연구에 보완적인 효과를 미칠 것이라고 판단하였다.

(2) 타산업간 파급효과

타산업간 파급효과의 특징은 동종산업 파급효과와는 달리 연구의 분야 및

환경이 다르기 때문에 연구개발에 대한 기회비용의 중요성은 상대적으로 낮아

지고 일반적으로 적용 범위가 넓고 응용력이 큰 기초연구의 역할이 강조된다

는 점이다.

먼저 기초연구에 영향을 미칠 수 있는 변수들을 살펴보면, 타산업의 기초연

구는 기술적 유사성이 낮으므로 단기적으로 타산업의 기초연구개발투자는 구

축효과를 발생하지만 장기적으로는 보완관계가 발생할 것이라고 추측할 수 있

다. 반면 타산업의 기초연구스톡은 동종산업의 기초연구스톡과 마찬가지로 시

간이 흘러 연구개발스톡을 형성하면 기초연구활동 증가에 유용한 역할을 할

것이다. 하지만 응용연구는 적용 범위의 제약으로 인해서 다른 산업에 미치는

파급효과가 작기 때문에 타산업에서 수행한 장·단기 응용연구개발투자 모두

해당 산업의 기초연구를 구축시키는 효과만 발생할 것이라고 예상할 수 있다.

이와 비슷한 맥락하에 해당 산업의 응용연구에 영향을 미치는 타산업의 연

29

구단계별 효과도 이와 유사할 것이라고 생각해 볼 수 있다. 즉, 타산업의 기

초연구는 시간지연효과 때문에 단기적으로는 연구개발활동의 기회비용만 증가

시켜 오히려 해당산업의 응용연구를 구축시키는 효과를 발생하지만, 기초연구

의 파급특성상 결국 장기적으로는 해당 산업의 응용연구 증가에 큰 폭으로 기

여할 것이다. 이는 특정 산업에서 수행한 기초연구일지라도 기술적 연관성을

맺고 있는 다른 산업에 간접적으로 영향을 줄 수 있다는 점에 착안하였다. 하

지만 응용연구는 타산업에서 수행한 응용연구를 해당 산업의 응용연구에 직접

적으로 적용시키기에는 여러 제약이 많기 때문에 타산업의 응용연구는 해당

산업의 응용연구를 오히려 구축시킬 것이라고 판단하였다.

3.2 분석 모형

본 연구는 국내 제조업의 연구개발활동의 파급효과를 실증적으로 검증하기

위해 연구모형을 크게 거시적 관점의 모형과 미시적 관점의 모형으로 구축하

였다. 거시적 관점의 모형은 Mansfield (1980)가 주장한 바와 같이 R&D기

반 성장회계모형을 통하여 기초연구투자와 응용연구투자가 경제성장에 미치는

영향을 각각 검증하기 위해 설정하였다. 기존의 많은 연구문헌과 마찬가지로

추정의 편의성을 위해 본 연구에서도 생산함수는 콥더글라스 생산함수로 설정

하였다. 미시적 관점의 모형은 동종산업 및 타산업의 연구개발단계에 따른 연

구개발투자가 해당 산업의 기초연구 및 응용연구에 파급되는 영향을 분석하고

자 수립하였다. 특히 타산업간 연구개발의 파급효과를 분석하기 위해서는 외

30

부연구개발자본을 합리적으로 추정해야 한다. Mohnen (1996)은 연구개발 수

행하는 분야와 그 결과를 받는 분야의 기술적 근접성(proximity)를 반영해야

한다고 주장하였다. 이와 유사하게 Terleckyj (1980), 이원기 (2003) 등의

연구에서는 자기산업을 제외한 타산업의 연구개발스톡에 상품별 중간재사용비

율을 곱하여 타산업으로부터의 영향을 의미하는 간접연구개발스톡을 구하였다.

본 연구에서는 기술적 연관성이 있는 타산업이 미치는 영향보다 타산업의 총

체적인 연구개발활동이 미치는 파급효과를 분석하는 것이 목적이므로, 이를

참고하여 자기산업을 제외한 타산업의 실질연구개발투자 및 연구개발스톡을

합하여 각각 연구개발 변수로 설정하였다.

지금까지 살펴본 것처럼 이러한 거시적 관점과 미시적 관점은 밀접한 상호

작용을 통해 서로 중요한 영향을 미친다. 즉, 일반적으로 산업의 부가가치 향

상은 실질투입요소 외에 기초연구 및 응용연구 등의 연구개발투자에 영향을

받으며, 다시 연구개발투자의 종류와 크기에 따라 해당 산업의 부가가치에 미

치는 영향은 달라진다. 즉, 기초연구 및 응용연구는 상호 파급효과(spillover

effect)로 인해 서로의 증가 및 감소에 영향을 미치며 이는 다시 부가가치향

상에 영향을 주는 순환구조를 이루고 있다. 따라서 거시적 관점의 경제 파급

효과 함수와 미시적 관점의 파급효과 함수는 서로 영향을 주고받는 연립방정

식 형태를 취하고 있다.

본 연구의 모형은 다음과 같이 (1) R&D기반 성장회계모형, (2) 기초연구모

형, (3) 응용연구모형의 연립방정식으로 구성되어 있다.

31

(1) R&D기반 성장회계모형

1 2 3 4 5 6_ _ _ _it it it it it it it it itY A K L RD B RD A RS B RS A ·········· 식 (8)

양변에 자연로그를 취하면 식 (9)와 같다.

1 2 3 4

5 6

ln ln ln ln _ ln _

ln _ ln _

it it it it it

it it it

Y A K L RD B RD A

RS B RS A

······ 식 (9)

Y: 실질부가가치

K: 자본스톡

L: 노동투입

RD_B: 실질기초연구비

RD_A: 실질응용연구비

RS_B: 기초연구스톡

RS_A: 응용연구스톡

i: 산업

t: 연도

32

(2) 기초연구모형

0 1 2 3 4

5 6 7

_ _ _ _ _

_ _

it it it it it

it it it it

RD B RD A RS A RD OB RD OA

RS OB RS OA Y

··식 (10)

RD_B: 실질기초연구비

RD_A: 실질응용연구비

RS_A: 응용연구스톡

RD_OB: 타산업 기초연구비

RD_OA: 타산업 응용연구비

RS_OB: 타산업 기초연구스톡

RS_OA: 타산업 응용연구스톡

Y: 실질부가가치

i: 산업

t: 연도

(3) 응용연구모형

0 1 2 3 4

5 6 7

_ _ _ _ _

_ _

it it it it it

it it it it

RD A RD B RS B RD OB RD OA

RS OB RS OA Y

··· 식 (11)

RD_A: 실질응용연구비

33

RD_B: 실질기초연구비

RS_B: 기초연구스톡

RD_OB: 타산업 기초연구비

RD_OA: 타산업 응용연구비

RS_OB: 타산업 기초연구스톡

RS_OA: 타산업 응용연구스톡

Y: 실질부가가치

i: 산업

t: 연도

아울러 각각의 연구개발단계에 따른 실질연구개발투자(flow)와 과거의 투

자가 연구개발스톡(stock)을 형성하여 누적적으로 미치는 영향을 구분하여

분석한 점은 본 연구만의 차별점이다. 이를 위해 본 연구에서는 기존문헌의

연구개발스톡 개념을 활용하였다. 즉, 연구개발스톡을 추정하는 식 (5)에서

연구개발스톡(RDSt)을 실질연구개발투자(RDIt)가 미치는 영향과 직전 연도까

지의 누적연구개발스톡((1-δ)RDSt-1)이 미치는 영향으로 변수를 구분하여

분석하였다. 여기서 문제는 당기에 효과를 미치는 실질연구개발투자를 측정하

는 방법이다. 일반적으로 연구개발과 생산성 증가를 연결하는 여러 시계열 자

료를 종합하면 종 모양의 시차구조를 갖는다. 그러나 시차분포에 대한 정확한

정보는 현실적으로 추정하기 어렵기 때문에 일반적으로 평균시차를 이용한다

(김의제, 1999). 따라서 본 연구는 이원기 (2003), 신태영 (2004), 김기완

34

(2008) 등의 연구에서 추정한 결과를 따라 평균 실질연구개발의 시차를 각각

1년(Model 1), 2년(Model 2), 3년(Model 3)으로 설정하였다. 즉, Model 1은

연구개발 투자효과의 시차가 1년이다. 따라서 실질연구개발투자는 당해 년도

연구개발투자와 같다고 가정하였다. 반면 Model 2는 시차를 2년으로 가정하

였으며 실질연구개발투자는 전기 년도와 당해 년도 연구개발투자액의 합이다.

이와 같은 방법으로 Model 3은 시차가 3년이며, 이는 당기에 영향을 미치는

실질연구개발투자는 2년전부터 당기까지 투자했던 연구개발투자의 합으로 구

성된다. 아울러, 본 연구에서 사용한 산업별 진부화율(δ)은 5장 4절 [표 3]

분석대상 산업구분과 함께 표기하였다.

3.3 분석 방법(3SLS)

앞서 연구모형에서의 설명처럼 식 (9), 식 (10), 식 (11)은 종속변수가 설

명변수가 되거나, 설명변수가 다시 종족변수가 되는 등 각 함수들이 상호의존

적인 연립방정식 형태이다. 이러한 연립방정식의 가장 큰 문제는 변수간의 상

호의존성 때문에 각각의 방정식을 고전적 통상 최소자승법(OLS: Ordinary

Least Squares)로 추정하였을 경우 설명변수 역할을 하는 내생변수들이 교란

항과 독립성을 유지할 수 없다는 것이다. 즉, 연립방정식을 선형회귀모형을

추정하는데 일반적으로 사용되는 OLS로 추정할 경우 편의성과 비일관성 문

제가 야기된다. 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 방법은 크게 두 가지 방법

이 있다. 먼저 연립방정식 내의 각각의 방정식을 개별적으로 추정하는 방법으

로 단일방정식추정방법(single equation estimation) 있다. 단일방정식추정방

35

법의 가장 대표적인 방법으로는 2단계최소자승법(2SLS; two Stage Least

Squares method)이 있으며, 단일방정식추정법의 특성상 모형 내의 각 방정

식을 독립적으로 추정함으로써 교란항 간의 연관성 등을 고려하지 못한다는

단점이 있다 (이종원, 2009). 따라서 본 연구에서는 연립방정식 모형을 추정

하는 두 번째 방법인 전체 구조방정식을 동시에 고려하여 추정하는 전체방정

식추정방법(system method of estimation) 중 3단계 최소자승법(3SLS:

three Stage Least Squares method)을 사용하여 상기의 문제점들을 해결하

기 위해 노력하였다.

3.4 변수의 정의

3.4.1 종속변수

앞서 설명한 것처럼 본 연구에서 사용한 모형은 경제성장 파급경로 함수,

기초연구 파급경로 함수, 응용연구 파급경로 함수의 3가지 함수가 연립방정식

형태를 구성하고 있기 때문에 종속변수가 총 3개이다. 먼저, 경제성장 파급경

로 함수인 성장회계모형을 분석하는 방법은 크게 총산출 성장회계와 부가가치

성장회계로 구분된다. 총산출 성장회계 방법은 총산출액에서 자본, 노동, 중간

재의 기여도를 차감한 나머지 부분이 총요소생산성이며, 부가가치 성장회계에

서의 총요소생산성은 부가가치에서 자본과 노동의 기여도를 차감한 나머지를

추정한 값이다 (박지영, 2009). 본 연구에서는 모형의 단순화 및 해석의 간편

성을 위하여 후자의 방법에 따라 R&D기반 성장회계 모형의 종속변수를 부가

가치로 설정하였다. 식 (10) 과 식 (11)과 같이 기초연구모형과 응용연구모

36

형에서는 각각 실질기초연구비와 실질응용연구비를 종속변수로 사용하여 설명

변수들과의 연관성을 추정하였다.

3.4.2 설명변수

본 연구모형에서 설명변수는 기존의 R&D기반 성장회계 모형과 같이 자본

(K) 및 노동(L)과 함께 연구개발관련 변수들로 구성되어 있다. 연구개발관련

변수는 다시 기초연구 및 응용연구로 구분되며, 각각의 연구개발활동은 다시

실질연구개발과 연구개발스톡으로 세분화된다.

또한 자본 및 노동변수의 자료는 EU KLEMS 매뉴얼에 따라 한국생산성

본부에서 작성한 KIP DB(Korea Industrial Productivity Database)를 활용

하였다. 먼저 표학길 (2011)에 따르면 KIP DB의 자본투입은 자본스톡으로

구성되며, 1991년부터 1996년 동안의 자료는 통계청의 「국부조사」자료를

이용하였다. 하지만 1997년 이후부터 2009년까지의 자료는 국부조사가 더

이상 실시되지 않은 관계로 영구재고법4을 사용하여 추계하였다고 밝히고 있

다. 본 연구에서는 자본스톡과 연구개발스톡이 중복되는 문제를 해결하기 위

해 자본스톡에서 실질연구개발비를 차감해주었다. 노동투입은 노동부에서 제

공한 「임금구조기본통계조사」를 활용하여 근로자의 임금, 월급여액 및 근로

시간 등의 통계자료를 얻었다.

실질기초연구비(RD_B) 및 실질응용연구비(RD_A) 변수는 i산업의 t년도의

4 영구재고법을 활용한 자본스톡의 자세한 추정방법은 한국생산성본부에서 제공한 표학길

(2011) 보고서를 참조

37

실질연구개발투자액이며, 단기적으로 투자한 연구개발비의 파급효과를 분석하

기 위해 설정하였다. 앞서 언급한 것처럼 실질기초연구비 및 실질응용연구비

변수는 당기의 연구개발 투자액만을 의미하는 것이 아니며, 과거에 투자되었

던 연구개발비일지라도 여러 형태의 시차효과 때문에 당기의 성과를 발생하는

부분까지 포함 한다 (김의제, 1999). 따라서 본 연구에서는 시차효과를 1년,

2년, 3년으로 가정하고 있으며, 이를 각각 Model 1, Model 2, Model 3에 반

영하였다.

연구개발스톡을 계산하는데 가장 많이 사용되는 지표는 연구개발 지출지표

이다. 연구개발 지출이라는 뜻은 연구개발 투자와 같은 의미이며, 이러한 투

자를 종합하면 산업 분야나 경제 전체의 총체적 연구개발스톡을 측정할 수 있

다고 간주한다 (황용수, 2008). 이러한 가정 하에 기초연구스톡(RS_B) 및 응

용연구스톡(RS_A) 변수는 연구개발비 투자효과 중 단기적으로 미치는 영향

을 제외한 장기파급효과를 분석하기 위해 추가하였다. 이를 위해 Griliches

(1985), 이원기 (2003), 조윤애 (2004), 하정훈 (2009) 등이 주장한 연구

개발스톡을 구하는 방법에서 단기에 효과가 발생하는 실질연구개발투자액을

차감한 값으로 추정하였다. 따라서 i산업의 연구개발스톡은 연구개발스톡모형

에서 t기의 실질연구개발투자액을 제외한 t-1기까지의 누적된 연구개발투자

를 의미한다.

타산업 기초연구(RD_OB) 및 응용연구(RD_OA) 변수는 전체 제조업의 실

질연구개발비 총액에서 i산업의 실질연구개발비를 차감한 금액으로, 타산업의

실질기초연구비 및 실질응용연구비의 파급효과를 알아보기 위해 사용하였다.

38

즉, Terleckyj (1980), 장진규 (1992), 이원기 (2003)등의 주장과 같이 자

신의 산업에서 직접 수행한 연구와 타산업에서 간접적으로 수행한 연구가 파

급되어 미치는 영향을 구분하여 분석하기 위함이다. 이와 마찬가지 방법으로

타산업의 연구개발스톡의 장기파급효과를 고려해주기 위하여 타산업의 기초연

구스톡(RS_OB), 타산업 응용연구스톡(RS_OA)을 설정하였다.

3.4.3 통제변수

본 연구는 연구개발투자 활동이 미치는 파급효과를 분석하기 위해 1991년

부터 2009년까지 총 19년동안 국내 제조업을 대상으로 분석하였다. 하지만

3SLS 방법론을 적용하기 위해서는 충분한 표본이 필요하다. 따라서 필요한

표본 수를 확보하기 위해서 제조업을 [표2]와 같이 다시 하위 18개 산업으로

구분하여 총 342개의 표본을 바탕으로 균형 패널(balanced panel)을 구축하

였다. 이러한 패널데이터를 이용하여 분석하는 방법 중 개별효과를 나타내는

오차항을 추정해야 하는지 아니면 특정한 확률분포를 갖고 있다고 가정하는지

에 따라 고정효과모형(fixed effect model)와 확률효과모형(random effect

model)으로 구분된다 (송흥선, 2011). 고정효과모형은 개별 산업들의 더미

변수를 반영하여 산업의 고유한 특성으로 인해 발생하는 변수들 상호 간의 연

관성을 제거 할 수 있다는 장점이 있다 (고상원, 2003). 하지만 패널 개체수

가 많아지고 패널 그룹내의 시간이 충분하지 않으면 오히려 양질의 추정이 힘

들게 된다 (민인식, 2012). 따라서 본 연구의 특성상 고정효과모형을 적용하

기 위해 연립방정식을 구성하고 있는 3개의 식에 각각 18개의 산업더미를 통

39

제 변수로 추가하면 오히려 분석의 유의성이 떨어지는 한계가 있어 산업별 통

제변수를 반영하지 않았다. 확률효과모형 또한 아직 3SLS에 반영하기 미흡한

점이 많아 적용하지 못한 한계점이 있다.

다음의 [표 2]는 분석 방법에서 사용된 변수들을 정리한 것이다.

40

[표 2] 변수 요약

주. V는 종속변수, O는 설명변수를 의미함.

(1)성장회계 (2)기초연구 (3)응용연구

생산(Y) 실질부가가치 V OECD 통계자료

자본(K) 순자본스톡에서 연구개발스톡을 차감 O EUKLEMS, 표학길(2002)

노동(L) 상용근로자수 X 연간근로시간 O EUKLEMS

기초연구(RD_B) 실질 기초연구비 O V O 과학기술연구개발활동조사보고서 각 년호

응용연구(RD_A) 실질 응용연구비 O O V 과학기술연구개발활동조사보고서 각 년호

기초연구스톡(RS_B) 산업별 진부화율(δ) 반영 O O 김의제(1999)참조

응용연구스톡(RS_A) 산업별 진부화율(δ) 반영 O O 김의제(1999)참조

타산업 기초연구(RD_OB) 제조업 중 i 산업을 제외한 기초연구개발비 총액 O O Terleckyj(1980), 이원기(2003) 참조

타산업 응용연구(RD_OA) 제조업 중 i 산업을 제외한 응용연구개발비 총액 O O Terleckyj(1980), 이원기(2003) 참조

타산업 기초연구스톡(RS_OB) 제조업 중 i 산업을 제외한 기초연구 총스톡 O O Terleckyj(1980), 이원기(2003) 참조

타산업 응용연구스톡(RS_OA) 제조업 중 i 산업을 제외한 응용연구 총스톡 O O Terleckyj(1980), 이원기(2003) 참조

출처3SLS

변수명 변수내용

41

3.5 자료

본 연구는 국내 제조업을 대상으로 R&D파급효과를 분석하고자 연간

(annual) 산업수준(Industry level)의 데이터를 활용하여, 총 19년

(1991~2009년) 동안의 18산업을 중심으로 분석을 실시하였다. 분석대상인

18개 산업의 구분과 연구개발스톡 산출 시 사용되는 진부화율(δ)는 아래의

[표 3]과 같다. 또한 산업분류는 통계청에서 제공하는 한국표준산업분류

(KSIC: Korea Standard Industrial Classification)를 기반으로 구분하였으며,

진부화율은 김의제 (1999)의 추정치를 사용하였다.

[표 3] 분석대상 산업 및 진부화율

산업구분 산업명 진부화율(δ)

1 음식료품 0.19

2 섬유 0.15

3 펄프 및 종이 0.15

4 출판 및 인쇄 0.16

5 석유정제 및 핵연료 0.14

6 화합물 및 화학제품 0.14

7 고무 및 플라스틱 0.14

8 비금속광물제품 0.10

9 제1차금속 0.16

10 조립금속제품 0.14

11 기계 0.19

12 사무용기기 및 컴퓨터 0.16

13 전기기계 0.12

14 전자장비 0.22

15 의료, 정밀, 광학기기 0.07

16 자동차 0.20

17 기타 운송장비 0.20

18 기타 제조업 0.16

42

분석에 쓰인 자료를 구체적으로 살펴보면, R&D기반 성장회계모형에서 사용

한 부가가치 및 투입요소 자료는 EUKLEMS5 및 한국생산성본부6에서 작성한

자료를 활용하였으며, 연구단계별 연구비지출 및 연구개발스톡 자료는 교육과

학기술부에서 매년 발표하는 「연구개발활동조사보고서」사용하였다. 이 보고

서는 교육과학기술부가 1963년부터 매년 국가과학기술정책과 연구개발계획

수립 등에 필요한 기초자료를 제공하고자 조사를 실시하고 있으며, 전국의 대

학, 연구기관, 기업체 등의 기관을 조사대상으로 하고 있다 (교육과학기술부,

각 년호).

[표 4]는 본 연구에서 사용한 Model 1, Model 2, Model 3의 종속변수 및

설명변수들의 기초통계량을 비교한 것이다. 모든 변수들의 값에는 연구모형의

특성상 로그를 취하였다. 또한 모델마다 관측치의 차이가 발생한다. 이는 분

석대상 산업은 모두 18개 산업으로 동일하지만 Model 1, Model 2, Model 3

의 연구개발 시차를 각각 1년, 2년, 3년으로 설정하여 분석기간이

1991~2009년(총 19년), 1992~2009년(총 18년), 1993~2009년(총 17년)

순으로 달라졌기 때문이다.

아울러 연구개발투자는 물가의 변동에 따라 가격이 변화하기 때문에 시계열

자료를 분석하기 위해서는 물가변동으로 인한 영향을 제거한 불변연구개발투

자 값을 사용해야 한다. 그 중 가장 대표적인 방법이 GDP 디플레이터와 같은

물가지수를 적용하는 방법이다(하정훈, 2009). 따라서 본 연구에서는 한국은

행에서 제공한 제조업 GDP디플레이터를 사용하였으며, 2000년도를 기준년도

로 설정하였다. 본 연구에서 적용한 제조업 GDP디플레이터는 부록 1에 수록

하였다.

5 EU KLEMS(www.euklems.net)에서 자료를 제공하고 있다.

6 한국생산성본부에서 제공한 기초DB(KIP DB: Korea Industrial Productivity DB)는 국내 총

요소생산성을 분석하고자 1970년부터 2009년까지의 72개 산업 장기시계열 자료를 작성하였

다(표학길, 2011).

43

Variable Obs Mean Std. Dev. Min Max Variable Obs Mean Std. Dev. Min Max Variable Obs Mean Std. Dev. Min Max

Y 342 17.0342 0.7454 15.1849 19.4587 Y 324 17.0464 0.7476 15.1849 19.4587 Y 306 17.0605 0.7503 15.1849 19.4587

K 342 16.4431 1.0837 13.7822 18.1623 K 324 16.4863 1.0736 13.8265 18.1623 K 306 16.5287 1.0645 13.8932 18.1623

L 342 6.1485 0.6698 4.4574 7.3983 L 324 6.1445 0.6699 4.4574 7.3312 L 306 6.1379 0.6720 4.4574 7.2826

RD_B 342 9.2943 1.7030 3.9592 14.3462 RD_B 324 10.0311 1.6456 5.3387 15.0131 RD_B 306 10.4591 1.6117 6.3761 15.3617

RS_B 342 10.6081 1.5717 5.1821 15.1912 RS_B 324 11.4101 1.4985 6.2486 15.8159 RS_B 306 11.8443 1.4720 7.3521 16.1568

RD_A 342 11.9081 1.5016 7.9266 15.9504 RD_A 324 12.6210 1.4781 9.1805 16.6286 RD_A 306 13.0361 1.4645 9.8504 17.0032

RS_A 342 13.2581 1.3829 9.4614 16.9477 RS_A 324 14.0129 1.3273 10.2734 17.5988 RS_A 306 14.4223 1.3063 11.0405 17.9622

RS_OB 342 12.4551 1.5529 9.4458 16.2987 RS_OB 324 13.0703 1.5460 10.1290 16.9113 RS_OB 306 13.3945 1.5410 10.5213 17.2330

RS_OB 342 13.6830 1.4197 10.7410 16.9928 RS_OB 324 14.3742 1.4022 11.3887 17.5871 RS_OB 306 14.7205 1.3993 11.7647 17.9061

RD_OA 342 14.9311 1.4212 12.4228 18.1999 RD_OA 324 15.5602 1.4211 13.0555 18.8298 RD_OA 306 15.8967 1.4194 13.4059 19.1675

RS_OA 342 16.2696 1.2819 13.9158 19.0764 RS_OA 324 16.9348 1.2606 14.5727 19.6980 RS_OA 306 17.2705 1.2530 14.9633 20.0331

Model 1 Model 2 Model 3

[표 4] 기초 통계량

44

4. 연구 결과

본 연구는 국내 연구개발활동의 경제성장 및 상호파급효과를 분석하기 위하

여 1991년부터 2009년까지 18개 산업의 산업별 패널자료를 기반으로 실증

분석을 수행하였다. 연구개발활동의 다양한 파급효과의 경로를 반영하기 위하

여 선행문헌연구를 통하여 분석된 경제성장 파급효과, 기초연구에 미치는 파

급효과, 응용연구에 미치는 파급효과 경로를 본 연구에 반영하였다. 이를 위

해 연구개발활동의 3가지 파급경로 함수를 연립방정식 형태로 구성하였으며,

3SLS 방법론을 사용하여 파급경로 함수 전체를 동시에 고려하여 추정하여

변수 상호간 연관성을 분석하였다.

아울러 연구개발활동의 시간지연 효과를 반영하기 위하여 실질연구개발투자

(flow)와 연구개발스톡(stock)의 영향을 구분하여 분석하였으며, 이 때 실질

연구개발투자의 범위를 각기 다르게 설정하기 위하여 Model 1~Model3으로

연구모형을 세분화하였다. 그 이유는 앞서 살펴본 바와 같이 연구개발활동의

특성상 투자 시점부터 실질적인 부가가치 창출까지 일반적으로 약 1년부터 3

년 정도의 시간이 필요하기 때문이다. 이러한 관점 하에 본 연구의 실증분석

결과를 살펴보면 다음과 같다.

4.1 경제성장 파급효과

식 (9)는 R&D기반 성장회계모형을 통해 경제성장에 대한 연구개발활동의

파급효과를 추정하기 위해 설정하였으며, 그 결과는 [표 5]와 같다. 우선, 전

통적인 실질 투입요소인 자본(K)과 노동(L)의 유의수준은 Model 1, Model 2,

Model 3에서 모두 높으며, 계수 또한 자본은 0.6268, 0.5722, 0.5265, 노동

은 0.1857, 0.1501, 0.1186을 나타내고 있다. 이는 기존문헌의 결과처럼 노

동보다 자본에 의존하고 있는 국내 경제성장 요인을 잘 설명해 주고 있다.

또한 국내 제조업을 대상으로 연구개발활동과 경제성장 사이의 관계를 논의

45

한 많은 문헌들의 연구결과를 보면 일반적으로 연구개발활동은 경제성장에 유

의하게 양(+)의 관계를 나타냈다. 반면 본 연구에서 연구개발활동을 기초연

구와 응용연구로 구분하여 분석한 결과 흥미로운 결과를 확인할 수 있었다.

예상과는 달리 기초연구는 장기적으로 경제성장과 유의하게 음(-)의 관계를

보이는 반면, 응용연구는 단기적으로는 유의하지 않지만 장기적으로는 부가가

치 창출과 높은 양(+)의 상관관계가 나타났다. 즉, 장기적인 관점에서 기초연

구스톡이 1%증가시 평균적으로 부가가치는 약 0.3%감소하지만 응용연구스톡

이 1%증가시 부가가치는 약 0.9% 정도 증가함을 보이고 있다.

이러한 결과는 앞서 언급한 것처럼, 자율적인 시장원리에 맡겨둘 경우 기초

연구활동일수록 낮은 투자 효율성으로 인해 시장실패가 나타난다는 기존문헌

들의 주장에 설득력을 실어준다. 또한 많은 기업에서 기초연구보다는 제품화

및 상업화로 바로 이어질 수 있는 응용연구 비중이 높은 이유를 뒷받침하고

있다. 반면 기초연구 활동이 장기적으로 부가가치 창출과 음(-)의 관계에 있

다는 점은 해당 산업의 누적된 기초연구투자비가 생산활동에 부담으로 작용할

수도 있겠지만, 기초연구활동의 중요성을 주장한 많은 연구들의 결과에 의하

면 기초연구활동의 다른 긍정적 파급경로를 예상해 볼 수 있다.

46

[표 5] 3SLS를 이용한 경제성장 파급효과 분석결과

Variable Model 1 Model 2 Model 3

K 0.6268*** 0.5722*** 0.5265***

(0.0294) (0.0306) (0.0314)

L 0.1857*** 0.1501** 0.1186**

(0.0602) (0.0597) (0.0580)

RD_B -0.0189 -0.2089*** -0.349***

(0.0563) (0.0711) (0.0841)

RS_B -0.5414*** -0.2949*** -0.1653*

(0.0735) (0.0892) (0.1004)

RD_A -0.1054 0.0067 0.0883

(0.0828) (0.1003) (0.1161)

RS_A 0.9609*** 0.8597*** 0.8369***

(0.0984) (0.1187) (0.1345)

관측치 수 342 324 306

R2 0.3225 0.3653 0.4112

(1) 경제성장파급효과(Y)

주. ( )의 숫자는 표준오차. ***는 1%, **는 5%, *는 10%수준

에서 통계적으로 유의함.

47

4.2 기초연구 및 응용연구 파급효과

기초 및 응용 연구개발활동의 상호 파급효과 경로는 크게 자기산업에서 영

향을 미치는 자기산업 경로와 타산업에서 영향을 미치는 타산업 경로로 구분

하였다. 연구모형 중 식 (10)과 식 (11)은 이를 분석하기 위해 설정하였으며,

결과는 다음의 [표 6]와 같다.

먼저 [표 6](2)기초연구(RD_B)와 (3)응용연구(RD_A)에 공통적으로 미치

는 영향을 살펴보면 기초연구스톡의 파급효과를 확인할 수 있다. 이와 같은

파급효과는 앞서 예상하였던 것처럼 상용화까지는 시간이 걸리지만 응용범위

가 넓어 파급효과가 클 것이라는 기초연구의 특성을 뒷받침하는 결과이다.

특히 타산업에서의 기초연구스톡(RS_OB) 파급효과는 기초연구 및 응용연

구의 Model 1, 2, 3 모두에서 유의하게 양(+)의 관계를 나타났으며, 계수의

크기도 기초연구 2.2961, 0.8833, 0.3645, 응용연구 1.5278, 0.6718,

0.3008 순으로 상대적으로 큰 파급효과를 미치는 것으로 추정되었다. 또한

기초연구가 응용연구에 미치는 영향을 분석한 [표 6](3)응용연구의 결과에서

타산업의 기초연구가 동종산업의 기초연구보다 통계적으로 높은 유의 수준에

서 양(+)의 관계를 확인할 수 있다. 이는 국내 연구개발투자의 파급효과를

분석한 다른 연구결과와도 유사하다. 이원기 (2003)는 그의 연구에서 동종산

업 연구개발투자에 의한 직접효과보다 타산업에서 파급되는 간접효과가 더 크

다고 주장하였으며, 본 연구에서도 유사한 결과가 도출되었다.

[표 6](2)기초연구에서 자기산업의 실질응용연구(RD_A)와 (3)응용연구에

서 자기산업 실질기초연구는 Model 1, 2, 3모두에서 공통적으로 각각 기초연

구 및 응용연구와 양(+)의 관계를 갖고 있으며, p-value 역시 1%이내의 유

의함을 나타내고 있다.

마지막으로 연구개발활동이 기업의 부가가치 창출에 기여하고, 이렇게 증가

한 부가가치가 다시 연구개발활동에 미치는 영향을 분석해 보면 다음과 같은

결과를 확인할 수 있다. [표 6](2)기초연구와 (3)응용연구의 부가가치(Y)부

48

분의 결과를 살펴보면, 기초연구에서는 Model 1, Model 3만 양의 관계로 지

지되었으며, Model 2에서는 통계적으로 유의하지 않은 수준에서 음(-)의 관

계를 나타냈다. 즉, 부가가치가 1%증가시, 기초연구는 약 0.03%증가함을 확

인할 수 있다. 반면 응용연구에서는 Model 1, 2, 3 모두에서 지지 되었으며,

부가가치가 1%증가시 응용연구는 약 0.01%증가하는 것으로 나타나고 있다.

이는 새롭게 생성된 부가가치가 기초연구 및 응용연구에 미치는 영향은 미약

하게나마 양(+)의 상관관계가 있는 것으로 해석할 수 있다.

이와 같은 결과는 부가가치 향상을 통해 연구개발투자 활동의 여력이 생긴

다면 실질 부가가치 창출이 어려운 기초연구보다 응용연구에 더 투자할 것이

라는 기존의 예상과는 달리 근소하게 기초연구에 더 투자하고 있음을 보여주

고 있다. 이러한 현상은 앞서 [그림 6]에서 설명하였듯이, 2000년대 초반부터

기초연구의 중요성이 부각되면서, 기업에서 중점적으로 기초연구활동에 집중

했기 때문이라고 판단된다.

49

[표 6] 3SLS를 이용한 기초연구 및 응용연구 파급효과 분석결과

Variable Model 1 Model 2 Model 3 Variable Model 1 Model 2 Model 3

Y 0.0191* -0.0124 0.0456** Y 0.0128** 0.0024* 0.0237**

(0.03724) (0.0338) (0.0324) (0.0242) (0.0229) (0.0232)

RD_A 1.5174*** 1.4558*** 1.3811*** RD_B 0.6453*** 0.6715*** 0.7086***

(0.0263) (0.0245) (0.0208) (0.0104) (0.0103) (0.0096)

RS_A -0.0838** -0.0248 0.0140 RS_B 0.0538*** 0.0314* 0.0118

(0.0369) (0.0363) (0.0302) (0.0178) (0.0181) (0.01654)

RD_OB -1.3541*** -0.0113 0.4977*** RD_OB 0.8714*** 0.0545 -0.3256***

(0.3177) (0.2337) (0.1713) (0.2062) (0.1587) (0.1234)

RS_OB 2.2961*** 0.8833*** 0.3645** RS_OB 1.5278*** 0.6718*** 0.3008**

(0.3260) (0.2356) (0.1716) (0.2126) (0.1621) (0.1254)

RD_OA 0.5758* -0.5750** -1.042*** RD_OA -0.3409* 0.3608** 0.7268***

(0.3184) (0.2623) (0.2039) (0.2069) (0.1778) (0.1461)

RS_OA -1.9139*** -0.6724** -0.1413 RS_OA 1.2722*** 0.0521*** 0.1342

(0.3247) (0.2666) (0.2100) (0.2117) (0.1821) (0.1517)

관측치 수 342 324 306 관측치 수 342 324 306

R2 0.8703 0.9009 0.9246 R2 0.9285 0.9432 0.9536

(2) 기초연구(RD_B) (3) 응용연구(RD_A)

주. ( )의 숫자는 표준오차. ***는 1%, **는 5%, *는 10%수준에서 통계적으로 유의함.

50

5. 토의 및 결론

5.1 결론 및 시사점

과거 국내 제조업은 기술력 부족으로 인하여 해외 선진 기술력 도입에 크게

의존하였으며, 값싼 자본과 노동력을 바탕으로 세계시장에서 경쟁하였다. 하

지만 Solow (1956)가 강조하였듯이 자본과 노동 같은 실질요소투입으로 인

한 경제성장은 한계생산성이 체감하는 특성으로 인해 지속적인 성장에 많은

제약이 있으며, 보다 싼 자본이나 노동력을 기반을 한 후발 개도국의 추격으

로 산업 경쟁력은 쉽게 위협받을 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 연구개발

활동을 통한 기술진보 및 기술혁신이 경제성장에서 차지하는 비중은 점차 커

지고 있으며, 국내의 한정된 자원을 장·단기적 관점에서 효율적으로 투자하

고 관리하기 위해서 연구개발투자의 파급효과에 대한 많은 논의가 필요하다.

이와 같은 관점에서 본 연구는 제조업의 연구개발활동이 경제성장에 미치는

파급효과를 분석하기 위해서 다음과 같은 3가지 경로를 가정하였다. 즉, 연구

개발활동이 경제성장에 미치는 직접경로와 기초연구 및 응용연구에 미치는 간

접경로로 구분하였다. 또한 연구개발활동의 시간지연효과를 반영하기 위하여

실질기초연구 및 실질응용연구비용을 1년, 2년, 3년치의 누적액으로 설정하였

으며, 각각 Model 1, Model 2, Model 3으로 분석하였다. 아래의 [표 7]은 앞

서 분석한 연구결과들 중 Model 1, 2, 3에서 공통적으로 나타난 특징만을 요

약한 것이다.

[표7]에 나타난 결과와 같이 자본(K)과 노동(L)의 연구결과를 보면 성장

회계모형을 통해 경제성장 파급효과를 분석했던 많은 문헌들과 그 결과가 일

치한다. 특히 한국과 같은 동아시아 국가의 경제 기적(East Asian Miracle)을

단순 투입요소의 양적인 증가에 기인한 것이라고 주장했던 Krugman (1994)

의 관점에서 살펴보면 급속한 경제성장 후 침체를 겪고 있는 국내상황을 잘

뒷받침하고 있다.

51

[표 7] 전체 연구결과 요약

Variable 변수설명 결 과 Variable 변수설명 결 과 Variable 변수설명 결 과

(+)

RS_OB

RD_A

Y Y

RS_OB

부가가치

실질 응용연구

부가가치

(2) 기초연구(RD_B) (3) 응용연구(RD_A)

타산업 기초연구스톡

동종산업 기초연구스톡

동종산업 응용연구스톡

타산업 기초연구스톡

자본 (+)

(+)

(-)

(+)

(+) (+)

(+)

(+)

(1) 경제성장파급효과(Y)

K

L

RS_B

RS_A

노동

또한 동종산업에서 수행된 후 축적된 응용연구개발스톡은 직접적으로 실질

부가가치의 증대로 이어지며, 증가한 부가가치는 다시 기업의 기초연구 및 응

용연구의 활동을 증가시키는 순환구조를 확인 할 수 있었다. 하지만 특이한

점은 동종산업의 부가가치 창출과 기초연구 스톡은 장기적으로 음(-)의 관계

를 나타냈으며, 기초연구는 응용연구와 달리 직접적으로 부가가치 생성에 기

여한다기 보다 다른 산업의 기초 및 응용연구를 향상시켜 간접적으로 경제성

장에 기여하는 것으로 나타났다. 즉, 기초연구는 다양한 산업에 응용 가능한

파급효과로 인하여 타산업의 기초연구 및 응용연구 증가에 긍정적인 영향을

미치며 동종산업의 응용연구 또한 동종산업의 기초연구 증가에 기여하는 것으

로 분석되었다.

구체적으로 기초연구 및 응용연구의 상호파급효과를 정리하면, 우선 단기적

으로 기초연구가 1% 증가 시 동종산업의 응용연구를 약 0.67% 증가시키는

것으로 나타났다. 또한 이러한 기초연구가 누적되어 스톡을 형성하게 되면,

52

즉 장기적으로 기초연구스톡이 1%증가 시 타산업의 기초연구 및 응용연구를

각각 1.2%, 0.82%의 증가시키는 파급효과를 확인할 수 있다. 이와 같은 결과

를 통해 외부 파급효과를 보다 극대화 하기 위해서는 산업간 연계 강화 및 자

체연구개발 증진을 통한 외부 연구개발 흡수 능력 향상을 위한 정책이 필요할

것이다.

마찬가지로 응용연구 또한 단기적으로 1%증가시 동종산업의 기초연구를 약

1.4%증가시키며, 장기적인 관점에서의 응용연구스톡이 1%증가하는 경우 부

가가치는 약 0.9%정도 증대되는 것으로 해석할 수 있다.

본 연구의 결과를 통해 연구개발활동을 수행단계별 특성에 따라 기초연구

및 응용연구로 구분하는 것은 큰 의미가 있음을 확인할 수 있다. 즉, 연구개

발활동을 총체적인 관점에서만 분석했던 많은 연구와는 달리, 연구개발활동의

단계별 특성을 세분화하여 분석한 결과, 연구개발활동의 상호 파급효과를 보

다 정확하고 구체적으로 분석할 수 있었다. 또한 응용연구스톡은 부가가치 생

성에 직접적으로 영향을 주며, 증가된 부가가치는 다시 기초연구 및 응용연구

증가에 기여하는 등 부가가치와 연구개발 사이의 순환구조를 확인할 수 있었

다. 즉, 국내 제조업에서의 기초연구와 응용연구는 상호 밀접한 관계를 맺고

있으며, 이러한 상호 파급효과를 통해 궁극적으로 기초연구와 응용연구 모두

경제성장에 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있다. 하지만 앞서 국내 연구개

발투자의 추이와 특징에서 살펴보았듯이, 국내 제조업에서 기초연구와 응용연

구활동의 비중을 살펴보면 상대적으로 응용연구의 비중이 훨씬 높다. 따라서

향후 정부는 상대적으로 미흡한 민간 산업의 기초연구활동 촉진 및 지원을 위

해 다양한 정책수립이 필요할 것으로 보인다.

5.2 한계점 및 향후 연구 방향

본 연구에서는 정부부분의 연구개발과 해외부분의 연구개발 파급효과를 고

려하지 않고 오직 민간 산업 내에서 연구개발 파급효과를 고려하였다. 그 이

53

유는 정부와 해외의 연구개발 파급효과까지 본 연구에 반영한다면 다루는 범

위가 너무 확장되어 결과의 의미가 희석될 수 있기 때문이다. 그러나 현실적

으로 민간부분의 연구개발활동은 산·학·연의 연구개발체계와도 밀접한 관련

이 있다. 또한 경제성장의 영향을 미치는 요소 중 연구개발투자는 국내에서

이루어지는 연구개발뿐만 아니라 국외의 연구개발활동에도 많은 영향을 받는

다. 일반적으로 후발 국가들일수록 앞선 기술을 보유한 선진국들과의 다양한

교류를 통하여 기술을 이전 받고 축적하는 정책을 전략적으로 추진하기 때문

이다. 특히 국내 제조업은 해외의 선진 기술력 및 기술도입에 크게 의존할 뿐

만 아니라, 중간재나 부품을 해외로부터 수입하여 완제품을 다시 해외로 수출

하는 등 해외로부터 많은 영향을 받는다. 따라서 향후 연구모형에서는 정부의

공공 연구개발활동과 해외에서 파급되는 연구개발 효과까지 고려할 수 있는

다양한 관점의 연구가 필요하다.

54

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59

부록 1 : GDP 디플레이터7

년도GDP 디플레이터

(2005=100)GDP 디플레이터

(2000=100)

1991 73.60 75.41

1992 77.30 79.20

1993 83.90 85.96

1994 89.70 91.91

1995 96.10 98.46

1996 97.20 99.59

1997 99.10 101.54

1998 111.40 114.14

1999 100.70 103.18

2000 97.60 100.00

2001 96.40 98.77

2002 96.30 98.67

2003 96.20 98.57

2004 102.30 104.82

2005 100.00 102.46

2006 95.70 98.05

2007 96.40 98.77

2008 100.70 103.18

2009 106.40 109.02

7 한국은행 경제통계시스템(http://ecos.bok.or.kr)에서 제공한 제조업 GDP디플레이터 자료를

활용하였다.

60

Abstract

South Korea, during the early days of economic development, faced

many obstacles in research and development activities, mainly caused

by both its lack of interests and capabilities in technologies. However,

with rapid economic growths and increasing sophistications of high-

tech industries, attention regarding R&D has become ever more

important subject. Therefore, there had been increasing trend in

empirical researches, which focuses on the role of R&D as a diffusing

mechanism from numerous perspectives. However, these studies have

concentrated on the diffusing mechanism of R&D in terms of its effect

on economic growth, R&D time-lag, and R&D stages, and few had

tried to reflect above three effects into empirical research.

From this perspective, this research attempts to take account of

multiple channels of R&D effects in Korean manufacturing industries,

thereby presenting more accurate and rational analysis. Therefore,

the purpose of this research is to suggest and guide possible

directions for more efficient and effective R&D activities.

The research involved 18 industries from 1991 to 2009, which was

collected from FRASCATI Manual of OECD (Organization for

Economic Cooperation and Development). Also, with assumptions of

three diffusion channels based on the past literatures (diffusion

channel on economic growth, R&D phases, inter-sector effects), the

empirical analysis was conducted with 3SLS (three Stage Least

Square estimation method).

61

The empirical results shows following results: applied R&D stocks

have direct effect on value-added, and the increased value-added

then induces applied R&D and basic science R&D, thereby identifying

the virtuous cycle involving R&D and value-added. On the other hand,

basic science R&D, unlike applied R&D, does not directly induces

value-added; rather it induces basic science and applied R&D of other

industries, thereby indirectly contributing to the economic growth.

Keywords: R&D spillover effect, R&D-based growth model, 3SLS,

stage of R&D, R&D stock

Student Number: 2011-21153