한국 바이오산업에서 공동특허 협력의 구조적 진화 : 기술정책, 협력 복잡성, 그리고 혁신 네트워크
The Structural Evolution of Collaborative Innovation in the Korean Bioindustry : Technology Policy, Collaboration Complexity, and Innovation Networks
- 주제(키워드) 협력적 혁신 , 공동특허 , 혁신 생태계 , 기술정책 , 바이오산업 , 사회연결망 분석
- 주제(DDC) 352.745
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 박민재
- 발행년도 2026
- 학위수여년월 2026. 8
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 과학기술정책학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000036602
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구는 한국 바이오산업에서 공동특허 기반 협력구조의 구조적 진 화 양상과 기술정책의 역할을 실증적으로 검토하는 것을 목적으로 한다. 바이오산업은 기술복잡성이 높고 다학제적 지식 융합이 요구되는 과학기 반 산업으로, 단일 조직의 연구개발 역량만으로는 혁신을 달성하기 어렵 다. 이에 따라 기업·대학·병원·공공연구기관이 참여하는 조직 간 협 력이 혁신의 핵심 메커니즘으로 기능하고 있다. 그러나 협력의 양적 규 모나 성과에 주목하는 기존 연구와 달리, 협력이 어떠한 구조로 조직되 고 있으며 그 구조가 시간에 따라 어떻게 변화하고 있는지에 대한 실증 연구는 상대적으로 부족하다. 본 연구는 이 공백을 메우기 위해 장기 종 단 데이터를 활용하여 한국 바이오산업 협력구조의 진화 경로를 체계적 으로 분석하였다. 분석 데이터는 KIPRIS에서 수집한 바이오 관련 특허 1,502,392건으로 구성되며, 이 중 출원인이 2인 이상인 공동특허 248,756건（16.6%）을 분석 대상으로 삼았다. 출원인은 기업（18,462개, 95.4%）, 대학（412개, 2.1%）, 병 원（286개, 1.5%）, 공공연구기관（198개, 1.0%）의 네 유형으로 분류하였다. 방법론은 세 단계로 구성된다. 첫째, 기술적·종단적 분석을 통해 협력구 조의 장기적 변화 양상을 살펴보았다. 둘째, 사회연결망 분석（SNA）을 적 용하여 조직 유형별 네트워크 구조와 역할을 검토하였다. 셋째, 로짓 회 귀분석과 음이항 회귀분석을 활용한 계량경제학적 분석을 통해 기술정책 이 협력구조 변화에 미치는 인과적 효과를 검증하였다. 분석 결과는 세 가지 차원에서 확인되었다. 첫째, 협력구조의 구조적 전환이 관찰되었다. 기업 간 이원적 협력의 비중은 초기（~1999년） 52.4% 에서 최근（2012년~） 32.1%로 뚜렷하게 감소한 반면, 3인 이상이 참여하는 다중 행위자 협력의 비중은 같은 기간 9.6%에서 19.7%로 두 배 이상 증 가하였다. 이는 한국 바이오산업의 협력 패턴이 단순 이원 구조에서 복 합 생태계 구조로 전환되고 있음을 시사한다. 둘째, 혁신 네트워크 구조 에서 뚜렷한 제도적 비대칭성이 확인되었다. 기업이 전체 조직의 95.4% 를 차지함에도 불구하고, 대학과 공공연구기관의 평균 연결중심성은 기 업의 3~4배, 매개중심성은 약 5배에 달하는 것으로 나타났다. 특히 공공 연구기관의 허브 점유율은 28.7%로 가장 높게 나타났으며, 이들은 서로 다른 기술 영역과 조직 집단을 연결하는 생태계 조정자 역할을 수행하는 것으로 판단된다. 셋째, 기술정책의 구조적 효과가 확인되었다. 정책 시 행 이후 공동특허 출원 가능성은 약 51% 증가하였으며（가설1 지지）, 다 중 행위자 협력 전환 가능성도 유의미하게 높아졌다（가설2 지지）. 상호작 용 분석 결과, 대학은 협력구조의 복잡성을, 병원은 협력 규모를, 공공연 구기관은 두 차원 모두를 가장 강하게 증폭시키는 것으로 확인되었다（가 설4~6 지지）. 이는 기술정책의 효과가 조직 유형에 따라 차별적으로 작 용함을 보여준다. 본 연구는 다음과 같은 학술적·정책적 의의를 제시한다. 이론적으로 는 협력적 혁신 이론, 혁신 네트워크 이론, 혁신 생태계 이론, 기술정책 이론을 통합하여 협력구조의 구조적 진화 과정을 분석하는 다층적 분석 틀을 제시하였다. 또한 기존 Triple Helix 이론이 포함하지 못했던 병원 을 독립적 혁신 주체로 포함시킴으로써 산학연병 협력 생태계의 이론적 틀을 보완하였다. 정책적으로는 기술정책이 협력의 양적 확대뿐 아니라 협력이 조직되는 방식 자체에도 영향을 미쳤을 가능성을 제시하며, 산학 연병 통합 협력정책 설계를 위한 실증적 근거를 제공한다. 특히 공공연 구기관의 생태계 조정자 역할을 제도화하는 정책적 지원의 중요성을 시 사한다. 본 연구는 공동특허 데이터의 특성상 비공식적 협력이나 논문 공동저술 형태의 협력을 포착하지 못한다는 한계를 지니며, 향후 다양한 협력 데이터를 통합하는 연구와 실제 인과관계를 보다 엄밀하게 규명하 는 연구로 확장될 필요가 있다. 주제어: 협력적 혁신, 공동특허, 혁신 생태계, 기술정책, 바이오산업, 사 회연결망 분석
more초록/요약
The bioindustry is a science-based sector characterized by high technological complexity and multidisciplinary knowledge integration, where collaborative innovation across diverse organizational types has become a structural necessity rather than a strategic option. While prior research has examined the effects of inter-organizational collaboration on innovation outcomes, comparatively little attention has been paid to how collaborative structures themselves evolve over time and how technology policy shapes that evolution. This study addresses this gap by empirically examining the structural evolution of joint patent-based collaborative innovation in the Korean bioindustry and the role of technology policy. The analysis draws on 1,502,392 bio-related patents identified through KIPRIS （Korea Intellectual Property Rights Information Service）, of which 248,756 （16.6%） involve two or more applicants and are treated as joint patents. Applicant organizations are classified into four types: firms （18,462; 95.4%）, universities （412; 2.1%）, hospitals （286; 1.5%）, and public research institutes （198; 1.0%）. Three analytical approaches are applied sequentially: descriptive longitudinal analysis to trace structural change, social network analysis （SNA） to examine network topology and organizational roles, and econometric analysis using logit and negative binomial regression to estimate the causal effects of technology policy. Three sets of findings emerge. First, the structure of collaboration has undergone a pronounced shift. Dyadic firm-to-firm collaboration declined from 52.4% in the early period （~1999） to 32.1% in the recent period （2012~）, while multi-actor collaboration involving three or more organizations increased from 9.6% to 19.7% over the same interval, indicating a transition toward layered ecosystem arrangements. Second, a marked institutional asymmetry characterizes the innovation network. Despite constituting a numerical minority, universities and public research institutes exhibit average degree centrality three to four times higher than firms and betweenness centrality nearly five times higher. Public research institutes record the highest hub share at 28.7%, consistent with an ecosystem orchestrator role. Third, technology policy shows meaningful structural effects. The likelihood of joint patenting rose by approximately 51% following policy expansion. Interaction analyses reveal that universities most strongly amplified structural complexity, hospitals amplified collaboration scale, and public research institutes amplified both dimensions most powerfully, demonstrating that policy effects are differentiated by organizational type. These findings carry both theoretical and policy implications. Theoretically, this study integrates collaborative innovation theory, innovation network theory, innovation ecosystem theory, and technology policy theory into a multi-layered analytical framework. By treating hospitals as independent innovation actors alongside firms, universities, and public research institutes, the study extends beyond the conventional Triple Helix model toward a Quadruple Helix conception more appropriate to the bioindustry context. In terms of policy, the results suggest that technology policy has influenced not only the volume of collaboration but the very manner in which it is organized, providing empirical support for the design of integrated industry-university-hospital-public institute collaboration policy. The study is subject to the inherent limitations of joint patent data, which capture formal collaborative relationships but do not encompass informal collaboration, co-authorship, or licensing arrangements. Future research incorporating multiple forms of collaborative data and employing more rigorous causal identification strategies would further strengthen the evidence base. Keywords: Collaborative innovation, Joint patents, Innovation ecosystems, Technology policy, Bioindustry
more목차
제1장 서론 1
제1절 연구배경 및 문제제기 1
1. 바이오산업의 구조적 특성과 협력의 필요성 1
2. 협력의 방식 자체가 변화하고 있다는 관찰 2
3. 기술정책의 역할에 대한 재검토 필요성 3
4. 선행연구의 공백 5
제2절 연구목적 및 연구질문 6
1. 연구목적 6
2. 연구질문 7
제3절 연구범위 및 연구방법 8
1. 연구범위 8
2. 데이터 9
3. 분석방법의 통합적 구조 10
제2장 이론적 배경 및 선행연구 12
제1절 협력적 혁신 이론 12
1. 협력적 혁신의 이론적 기반 12
2. 바이오산업에서의 협력적 혁신 13
제2절 혁신 네트워크 이론 15
1. 네트워크 구조와 혁신 성과 15
2. 중심성 측정과 조직적 역할 16
3. 핵심-주변부 구조와 생태계화 17
제3절 혁신 생태계 이론 18
1. 생태계 개념의 등장과 발전 18
2. 허브·키스톤 조직과 생태계 건강성 19
3. Triple Helix와 그 한계 19
제4절 기술정책과 협력 거버넌스 21
1. 기술정책의 역할과 범위 21
2. 협력 거버넌스와 정책 수단 23
3. 정책과 혁신 생태계의 관계 23
제5절 선행연구 검토 및 연구차별성 24
1. 선행연구의 종합적 검토 24
2. 연구 공백의 정리 25
3. 본 연구의 이론적 위치 26
4. 분석틀의 구성 27
제3장 연구설계 및 연구방법 29
제1절 데이터 수집 및 구축 29
1. 데이터 출처: KIPRIS 29
2. 키워드 기반 특허 검색 30
3. 공동특허 식별 및 AI 활용 30
제2절 출원인 유형 분류 및 변수 정의 32
1. 출원인 유형 분류 32
2. 분석 변수 정의 33
제3절 분석방법 35
1. 기술적·종단적 분석 (제4장) 35
2. 사회연결망 분석 (제5장) 36
3. 계량경제학적 분석 (제6장) 37
제4절 연구가설 41
1. 가설 도출의 논리 41
2. 가설 목록 42
3. 기술통계 43
제4장 한국 바이오산업 협력구조의 진화 45
제1절 공동특허의 규모와 기본 현황 45
제2절 출원인 수 분포와 협력 복잡성 46
1. 출원인 수별 분포 46
2. 이원적 협력과 다중 행위자 협력의 대비 47
제3절 조직 유형별 참여 현황 49
제4절 협력 구조 유형별 분포 50
제5절 협력구조의 시간적 변화 52
제6절 본 장의 종합 54
제5장 혁신 네트워크 구조와 중심조직의 형성 56
제1절 전체 네트워크의 기본 구조 56
1. 한국 바이오산업 협력 특허 네트워크의 핵심 구조 56
2. 네트워크 밀도와 거대 컴포넌트 58
제2절 제도적 비대칭성: 조직 유형별 중심성 60
1. 평균 중심성의 격차 60
2. 최상위 허브 조직의 특성 61
제3절 허브와 브릿지: 조직 유형별 역할 분화 62
제4절 거대 컴포넌트 참여와 네트워크 통합성 64
제5절 커뮤니티 구조와 기술 영역 65
제6절 혁신 네트워크의 시간적 변화 66
제7절 본 장의 종합 67
제6장 기술정책과 협력구조 변화 분석 70
제1절 분석 표본의 특성 70
제2절 기준 회귀분석: 기술정책의 기본 효과 72
1. 가설 1: 협력 발생 가능성 73
2. 가설 2: 다중 행위자 협력으로의 전환 73
3. 가설 3: 협력 규모의 확장 74
제3절 상호작용 분석: 조직 유형별 조절효과 74
1. 가설 4: 대학의 협력구조 증폭 효과 75
2. 가설 5: 병원의 협력 규모 증폭 효과 76
3. 가설 6: 공공연구기관의 생태계 형성 효과 76
제4절 견고성 검증 77
제5절 가설 검증 결과 종합 79
제6절 본 장의 종합 80
제7장 종합 논의 82
제1절 다자간 협력의 구조적 전환: 선택에서 조건으로 83
제2절 혁신 생태계의 구조화: 누가 중심에 있는가 84
1. 제도적 비대칭성 84
2. 커뮤니티 구조와 클러스터링 85
3. 현장 경험과의 대화 85
제3절 기술정책의 다층적 효과: 협력을 동반하고 생태계를 빚다 86
1. 협력의 문턱을 낮추는 효과 86
2. 협력의 구조를 동반하는 효과 87
3. 조직 유형별 차별적 매개 효과 87
제4절 통합 해석: 세 분석의 수렴 89
제5절 이론적 기여 90
1. 협력구조 진화의 실증적 경로 90
2. 기술정책의 구조적 매개 메커니즘 91
3. 산학연병 협력의 역할 분화 91
제6절 정책적 함의 92
1. 협력정책 목표의 재설정: 장려에서 설계로 92
2. 공공연구기관의 조정자 역할 제도화 92
3. 병원 기반 중개연구의 보완 93
4. 다중 행위자 협력에 대한 인센티브 설계 93
제7절 본 장의 종합 94
제8장 결론 95
제1절 연구결과의 요약 95
1. 협력구조의 변화 95
2. 혁신 네트워크의 구조 96
3. 기술정책의 효과 96
4. 종합 97
제2절 학술적 기여 97
1. 협력구조 진화의 실증적 경로 제시 97
2. 기술정책의 구조적 매개 메커니즘 검토 98
3. 산학연병 협력의 구조적 역할 분화 98
제3절 정책적 시사점 99
제4절 연구의 한계 및 향후 연구과제 100
1. 연구의 한계 100
2. 향후 연구과제 101
참고문헌 103
국내 문헌 103
국외 문헌 105
Abstract 112
