기술 테마 분석을 통한 국내 조선산업의 친환경 기술 트렌드 분석

Abstract

잠재 디리클레 할당(LDA)은 대량의 문서에 포함된 단어의 확률적 관계를 파악해 키워드를 표현하는 자연어 처리 알고리즘 가운데 하나다. 하나의 특성에 모인 키워드를 보고 토픽을 추론하는 형태로 분석이 진행된다. LDA의 이런 특성으로 말미암아 특허 분석에도 LDA를 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특허의 서지 정보를 분석뿐 아니라 요약문에 포함된 기술의 특성을 언어로 표현이 가능하므로, 특정 산업 내에서의 기술의 내적 특성을 파악할 수 있다는 장점이 있다. 이 연구는 국내 조선산업의 특허 기술을 LDA를 활용해 분석했다. 조선산업에 LDA를 적용한 이유는 선박 건조 공정을 중심으로 한 혁신의 과정이 최근 급격하게 변화했기 때문이다. 선박의 배기가스를 줄이기 위한 장치나 선박 평형수 내 미생물을 처리하는 설비가 대표적인 사례다. 엔진 역시 디젤과 LNG 활용 등 이중 연료 사용부터 시작해 최근에는 수소 추진 선박을 개발하기 위한 움직임이 나타난다. 선박의 부품과 장치에서 시작돼 선박 자체가 친환경 영역으로 바뀌는 추세다. 따라서 지난 10년 동안의 조선산업 부문에 대한 대량의 특허 문서를 수집해 기술적 특성을 파악했다. 한국조선해양기자재공업협동조합 회원사 255개사의 10년치 특허 13,607건을 분석했다. 이 특허 문서에서 도출한 64개의 토픽은 중소벤처기업부가 발표하는 ‘중소기업 전략기술로드맵 2020-2023’에 따라 8개의 카테고리 기준에 맞춰 분류했다. 전략기술로드맵에서 제시한 8개 카테고리(배기가스 저감 장치, LNG 선박용 기자재, 듀얼 추진 선박용 기자재, 복합경량소재 적용 중소형 선박, 레저선박 기자재 및 레저기기, 오염물 제거 시스템, 선박충돌 감지 시스템, 기관실용 기자재)가 각각의 기술 테마를 나타낸다. 연구 결과 8개 기술 테마에 64개의 토픽 중 47개가 해당되는 것으로 나타났다. 특허와 토픽을 연결한 매트릭스를 만든 뒤, 이를 다시 ‘친환경 기술’과 나머지 기술로 분류해 연도별 특허량을 비교했다. 양쪽 모두 2012년을 정점으로 감소하는 추세를 보였지만, 양적 측면에서는 친환경 관련 기술 개발이 압도적으로 많이 이뤄졌음을 밝혀냈다. 특허의 서지 정보를 통한 R&D 활동의 양적 분석에서 벗어나 기술의 특성을 포괄적으로 살펴봤다. 분석 과정에서 해양플랜트 관련 기술에 관한 토픽도 다수 발견됐는데, 마찬가지로 2012년을 기점으로 관련 기술이 대폭 줄었다는 사실을 확인했다. IMO 선박 규제와 관련한 친환경 선박 관련 기술개발 활동이 활발하게 이어졋음을 알 수 있다. 나아가 해양플랜트와 친환경 관련 기술의 연관성, 수소 추진선박과 자율운항선박의 개발 가능성을 위한 기술 특성을 파악하는 연구로 이어질 것으로 기대된다.

The IMO(International Maritime Organization) regulations is changing the technologies of shipbuilding and marine equipment sector. The initial IMO’s plan on greenhouse gas emission from ships stipulated that CO2 per transport work by international shipping should be reduced 40% compared to 2008 by 2030. Since the IMO regulations has been effective in market, new technologies have been adopted in the ship, like ballast water management system, scrubber, related to LNG system. This study is on patent analysis of shipbuilding and marine equipment sector in Korea, using Latent Dirichlet Allocation(LDA) algorithm. Finding 64 topics in this study and 47 topics were specified in ‘Green Technology’ theme what is based on ‘Small Business Strategic Technologies Road map 2021-2023’, the Korean government’s suggestion. In 2009-2012, Korean patents related to ‘green technology’ have been steeply increased, and the patent quantities were three times higher than the other patents. And then the patents in the two technology theme were steeply decreased. It is presumed that fails in the offshore plant in 2008-2013. This study aims to discovering technology changes by analyzing the relationships between technology themes that describe specific technological implications as a set of technology attributes.