Interindustry Knowledge Transfer and Absorption via Two Channels - The Case of Korea

Won-Sik Hwang, 이정동 (2014) · Global Economic Review 43(2):131-152 · DOI ↗

Griliches (1979) 의 rent spillover 와 pure knowledge spillover 의 이론적 구분을 한국 19 개 산업의 1998-2010 패널에 적용. 전자는 투입산출분석 의 embodied 채널 로, 후자는 KIPO 의 patent-industry 연결표로 만든 기술 근접성 행렬 의 disembodied 채널 로 측정. 산업을 transferring/absorbing × embodied/disembodied 의 2×2 = 4 그룹으로 분류한 뒤, 총요소생산성 성장률에 대한 두 채널의 elasticity 를 확률효과 패널 로 추정. 결과: 전체 산업에서 embodied 채널의 elasticity (+0.367, 1% 유의) 가 disembodied (무의미) 를 압도하고, R&D 가 ELM (전기기계) 한 산업에 50.81% 집중된 한국의 NIS 구조가 흡수 능력 부족 의 원인.

• RQ: 산업 간 지식 파급 가 상품에 체화된 지식 (embodied) 과 체화되지 않은 순수 지식 (disembodied) 의 두 채널로 흐를 때, 한국 산업 구조에서 어느 채널이 총요소생산성 성장에 더 결정적인가? 산업의 위치 (전달자 vs 흡수자) 에 따라 두 채널의 효과가 어떻게 달라지는가?
• 방법론: 투입산출분석, 기술 근접성 행렬, Jaffe 근접성 지수, 확률효과 패널, 다차원 척도법, 영구재고법
• 데이터: 한국 19 개 산업 (제조 16 + 1차 + 서비스 + 건설), 1998-2010 의 8 개 IO 테이블 시점 (1998·2000·2003·2005·2006·2007·2008·2009·2010). KIPO 의 patent-IPC-industry 연결표 (2001-2006 의 90 만 출원). 자본·노동은 EU KLEMS, R&D 는 KISTEP Survey of R&D in Korea.
• 주요 발견: 전체 산업의 embodied 지식 파급 elasticity = +0.367 (1% 유의), disembodied = 무의미. 산업 분류: ELM·MCH·CHM 이 disembodied transferers (R&D 지출 점유율 65%), AGR·SVC 등이 absorbers (R&D 지출 점유율 ~10%, 매출 점유율 36%). embodied 흡수 산업에서 elasticity 가 가장 큼 (+0.509, 1% 유의). 흡수능력 (Cohen-Levinthal 1990) 가 disembodied 채널 작동에 필요한 조건.
• 시사점: 산업 정책은 interdependence 를 고려해야 — 특정 산업 성과는 그 산업의 R&D 만으로 결정되지 않는다. 한국의 ELM 편중 R&D 분포 는 disembodied 흡수자 산업의 흡수 능력 부족을 만들고, 그것이 spillover 효과의 한국적 embodied 편향 의 원인.

요약

국가혁신체계 의 시스템적 상호작용 명제는 1980 년대 말 Freeman (1987), Lundvall (1988) 의 등장 이후 30 년간 가족적 유사성을 모은 거대한 literature 로 성장했다. 그러나 그 상호작용 을 어떻게 측정하느냐는 여전히 미해결. Griliches (1979) 는 지식 파급 를 상품 거래에 묻혀 흐르는 rent spillover 와 상품과 무관한 pure knowledge spillover 로 이분해 두 채널이 다른 메커니즘에 의해 작동한다고 주장했지만, 두 채널을 동일한 측정 framework 으로 비교한 한국 연구는 없었다. 본 paper 는 그 빈자리를 채운다. 이정동 author page 의 제2기 도구의 확산 중 frontier 분해 라인 의 산업 간 흐름 분해 응용으로 위치 (sibling Validation of an R&D-based computable general equilibrium model 의 R&D-CGE 와 같은 R&D-매크로 연결 의 두 축).

방법론은 두 행렬의 병행 구축이다. embodied 행렬은 한국은행 IO 테이블 (1998-2010 8 개 시점) 에서 산업 i 의 산출이 산업 j 에 중간재로 흘러간 양 $a_{ij} X_j / X_i$ 로 (Terleckyj 1974). disembodied 행렬은 KIPO (2008) 의 patent-industry 연결표 를 활용 — 90 만 patent 의 IPC subclass 를 19 산업으로 분포시켜 Jaffe 근접성 지수 (1986) 의 cosine similarity 로 산업 간 technological distance $td_{ij}$ 를 계산. 본 paper 는 두 행렬에 다차원 척도법 PROXSCAL 을 적용해 산업을 2 차원 평면에 plot, 위치 차이 를 시각화. embodied 평면에선 AGR-FDP 가 가까운데 disembodied 평면에선 멀고, ELM 은 embodied 사이드에선 absorbers 면에 있지만 disembodied 사이드에선 transferers — 같은 산업이 두 채널에서 다른 역할을 한다는 직접 증거.

TFP 성장률을 종속변수, own R&D 자본 스톡 (영구재고법 으로 obsolescence rate 15~26% 적용) + spillover stock (off-diagonal weights 로 계산) 을 설명변수로 한 확률효과 패널 회귀 (n=152, Hausman 검정 로 RE 선택). 전체 산업 추정: embodied spillover elasticity +0.367 (1% 유의), disembodied 는 무의미. 산업 분류별: embodied 흡수자에서 효과 +0.509 (1% 유의) 로 가장 큼. disembodied 흡수자 산업에서 disembodied 채널이 약하게만 유의 (10% 수준) 한 것은 한국의 흡수 능력 부족 으로 해석 — Cohen-Levinthal (1990) 의 흡수능력 명제가 거시 적용된 형태. ELM (전기기계) 한 산업이 전체 R&D 의 50.81% 를 흡수하는 구조에선, 흡수 능력이 ELM 외 산업에 충분히 분배되지 않아 spillover 채널이 막힌다. 한계: (i) 투자재 spillover 무시, (ii) 외국 산업 연결 무시, (iii) 19 산업 집계는 manufacturing 내부의 heterogeneity 를 평탄화. TEMEP 내에서는 An Analysis of Citation Counts of ETRI-Invented US Patents 의 patent-citation 분석과 Technological Progress versus Efficiency Gain in Manufacturing Sectors 의 산업 frontier 분해가 sibling.

핵심 결과

산업 4 그룹 분류:

	Disembodied transferers	Disembodied absorbers
Embodied transferers	CHM	AGR, MIN, WPP, PRT, CRP, NMT, BMT, FMT, INS, EGW, SVC
Embodied absorbers	MCH, ELM	FDP, TPL, TRN, MNF, CST

R&D spillover elasticity (확률효과 패널 추정, * p<0.10, *** p<0.01):

산업 그룹 (N obs)	Own R&D	Embodied (IO)	Disembodied (proximity)
전체 (152)	+0.234**	+0.352***	+0.445 (n.s.)
Embodied transferers (96)	+0.220	+0.295**	+0.314 (n.s.)
Embodied absorbers (66)	+0.367*	+0.502***	+0.472 (n.s.)
Disembodied transferers (24)	−0.169 (n.s.)	+0.193 (n.s.)	−1.768 (n.s.)
Disembodied absorbers (128)	+0.244**	+0.346***	+0.598 (n.s.)

• embodied 채널이 모든 그룹에서 disembodied 보다 강함. 한국 NIS 의 spillover 가 IO 거래에 의존.
• embodied absorbers (FDP, TPL, TRN, MNF, CST) 에서 embodied elasticity 가 +0.509 로 최대.
• ELM 한 산업이 R&D 의 50.81%, 매출의 20.81% 차지 — 극도의 R&D 집중이 흡수 능력 분배의 불균형 의 거시 증거.

방법론 노트

지식 파급 의 두 채널을 동일 framework 으로 측정하려면 (i) IO 데이터에서 산업 간 재화 흐름 의 강도를 weight 로, (ii) 특허 데이터에서 산업 간 기술적 근접성 을 weight 로 각각 추출해 동일 차원의 spillover stock 을 만들어야. 본 paper 는 두 weight matrix 를 병렬 구축한다.

핵심 식 (Jaffe 의 cosine similarity 기반 technological proximity):

$$td_{ij} = \frac{\mathbf{pat}_i \cdot \mathbf{pat}_j}{\|\mathbf{pat}_i\| \cdot \|\mathbf{pat}_j\|}$$

여기서 $\mathbf{pat}_i$ 는 산업 i 의 기술적 위치 벡터 (622 차원, IPC subclass 의 확률 분포). disembodied 채널의 산업 i → j 흐름은 $t_{ij} = P_i \cdot td_{ij}$ ($P_i$ 는 산업 i 의 특허 수).

embodied 채널은 Terleckyj (1974) 의 $b_{ij} = a_{ij} X_j / X_i$ ($a_{ij}$ 는 단위 산출 당 중간재 투입 계수, $X_i$ 는 산업 i 총산출). spillover stock $SE_j^t$ 와 $SD_j^t$ 는 off-diagonal 만 (i≠j) 사용해 자기 R&D 와 분리:

$$SE_j^t = \sum_{i \neq j} b_{ij}^t RS_i^t, \quad SD_j^t = \sum_{i \neq j} c_{ij}^t RS_i^t$$

여기서 $RS_i^t$ 는 산업 i 의 R&D 자본 스톡 (영구재고법 으로 $RS_t = (1-\delta) RS_{t-1} + R_t$, 산업별 $\delta$ = 15~26%).

TFP 성장률 모형 (Eq. 10-11):

$$\mathrm{dTFP}_j^t = \lambda_j + \phi_j^O \cdot \frac{dRS_j^t}{RS_j^t} + \phi_j^{E,D} \cdot \frac{dSE_j^t, dSD_j^t}{SE_j^t, SD_j^t} + \epsilon_j^t$$

식별은 cross-industry × cross-time variation — 같은 산업이 시기에 따라 다른 spillover stock 을 가질 때 그 변화가 TFP 변화와 어떻게 공변하는지. multicollinearity 회피를 위해 own R&D 와 spillover 를 같이 넣는 모형과 분리 모형을 동시 추정.

연구 계보

Griliches (1979, Bell J Econ) 의 rent vs knowledge spillover 이분 가 직접 predecessor. Jaffe 근접성 지수 는 Jaffe (1986, AER) 의 firm 간 기술적 근접성 을 산업 수준으로 확장한 것. IO 기반 spillover 측정은 Terleckyj (1974, 1980) 이 framework 을 정립, Wolff (1997) 와 Hauknes-Knell (2009) 가 미국·OECD 응용. disembodied vs embodied 비교 의 직접 predecessor 는 Van Meijl (1997), van Pottelsberghe de la Potterie (1997) 의 YTC vs proximity vs IO 비교 시리즈. 흡수능력 명제는 Cohen-Levinthal (1989, Econ J; 1990, ASQ) 의 learning + innovation 의 두 얼굴 라인. TEMEP 내에서는 Evolutionary Characteristics of China's Intermediate Manufactures 의 중국 중간재 evolutionary 분석이 sibling — 같은 IO-기반 산업 간 학습 라인의 한국 vs 중국 대비. An Analysis of Citation Counts of ETRI-Invented US Patents 의 patent-citation 분석이 disembodied 측정 도구 의 sibling. Technological Progress versus Efficiency Gain in Manufacturing Sectors 의 산업 frontier 분해와 productivity 의 거시 분해 라인 sibling — 이정동 author page 의 제2기 도구의 확산 의 frontier-decomposition 라인 에 위치. 제3기 거시적 전환 의 Validation of an R&D-based computable general equilibrium model 의 R&D-CGE validation 과 같은 batch 의 sibling — 둘 다 R&D 가 거시 변수에 어떻게 흐르는가 의 두 갈래 접근.

See also

• 투입산출분석
• 기술 근접성 행렬
• Jaffe 근접성 지수
• 지식 파급
• 체화 지식
• 비체화 지식
• 국가혁신체계
• 흡수능력
• 총요소생산성
• 한국 제조업
• Global Economic Review
• Won-Sik Hwang
• 이정동
• Validation of an R&D-based computable general equilibrium model
• Evolutionary Characteristics of China's Intermediate Manufactures
• An Analysis of Citation Counts of ETRI-Invented US Patents
• Technological Progress versus Efficiency Gain in Manufacturing Sectors

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이 문서를 가리키는 페이지

논문 (1)

• Macroeconomic effects of R&D tax credits on small and medium enterprises

개념 (2)

• 지식 파급
• 흡수능력

방법론 (1)

• 총요소생산성

주제 (1)

• 국가혁신체계