환경연구개발사업의 효율성에 관한 연구 : DEA 및 맘퀴스트를 활용한 통합 효율성 분석모형을 중심으로

국문 초록 (Abstract)

지난 30여년 간 환경연구개발사업은 사업의 규모 등에서 지속적인 발전을 해왔음에도 환경문제는 획기적으로 개선되지 않아‘밑 빠진 독에 물 붓기’, ‘연구를 위한 연구’라는 성과 미약과 효율성 부족에 대한 비판이 제기되어 왔다.
이러한 비판에도 불구하고 환경 R&D 분야에는 제대로 된 평가가 없었다. 그러나 다른 분야에는 연구개발의 효율성에 관해 다양한 연구가 진행돼 왔고 특히 자료포락분석(DEA)이 분석방법으로 많이 활용되고 있다. 따라서 환경연구개발의 효율성에 대해서도 체계적인 분석이 필요하다는 인식에서 이 연구를 시작하게 되었다.
본 연구는 환경연구개발사업의 효율성 분석을 위해 2013년부터 2016년까지 추진한 차세대에코이노베이션 연구개발사업 등 총 19개 사업의 효율성을 분석하였다. 효율성 분석방법으로 DEA의 기본 효율성 분석을 중심으로 부분효율성, 초효율성, 동태적 효율성, 통합효율성, 효율성 결정요인 등 다양한 각도에서 접근하였다. 아울러 산출변수의 올바른 가중치 설정을 위해 AHP 분석을 실시하였고, 분석단위 및 규모의 차이로 인한 효율성 격차문제를 해소하기 위해 평균표준화 방법을 사용하였다. 효율성 분석에 사용된 변수는 투입변수로 총연구비와 연구인력을, 산출변수로 특허, 논문, 사업화 금액을 선정하였다. 또한 DEA 모형으로 환경연구사업의 특성을 고려하여 산출지향 모형과 규모수익 가변모형을 사용하되 규모효율성 등을 파악하기 위해 규모수익 불변모형도 원용하였다.
분석 결과 환경연구개발사업의 전반적인 효율성은 중간 정도 수준이고, 개별 사업의 효율성 평가결과 하폐수사업단과 환경융합소재개발 사업이 높은 효율성을 보여주고 있다. 두 사업은 부분 효율성 분석과 참조집단 및 준거 횟수 분석에서도 효율성이 높고 가장 많은 벤치마킹을 받는 사업으로 밝혀졌다. 환경 R&D의 규모수익성 분석결과 규모수익체감이 대부분(72.3%)을 차지고 있어 산출변수 대비 총연구비 등 투입변수의 축소가 필요하다는 시사점을 얻을 수 있다.
연구개발사업은 글로벌탑 등 4개 집단으로 분류하여 DEA 효율성을 비교한 결과 글로벌탑과 정책기반 그룹의 효율성이 높은 반면 선진화 집단은 가장 비효율적인 것으로 나타났다. 이러한 분석결과는 다른 사업과 비교해 상대적으로 투입변수가 많은 선진화 집단에 대한 효율성 개선이 필요하다는 시사점을 제공하고 있다.
한편 맘퀴스트 생산성 지수 적용 결과 4년 전체의 환경 R&D 효율성은 감소하였지만 연도별 생산성은 증가하였다. 이는 환경 R&D의 생산성이 기술변화율보다 기술효율성 변화의 증가에 영향을 받고 있어 기술 혁신 등 외부적 환경요인보다 내부적 운영관리 요인이 생산성 변화에 더 중요하게 작용한다고 해석할 수 있다.
앞에서 분석한 정태적 효율성(DEA)과 동태적 효율성(맘퀴스트) 분석결과를 연계한 통합 효율성 모형을 적용한 결과 3개의 DMU는 정태적 효율성과 동태적 효율성을 동시에 갖춘 DMU로서 다른 DMU의 벤치마킹 대상이 될 수 있는 반면 5개의 DMU는 정태적 효율성과 동태적 효율성이 모두 낮은 DMU로서 효율성 개선의 목표가 되는 사업으로 판명되었다. 이러한 통합 효율성 분석결과를 토대로 2016년 환경연구개발사업을 대상으로 5개의 DMU에 대한 구체적인 개선방안을 제시하였다.
또한 환경연구개발사업의 효율성 결정요인을 분석하기 위해 총 9개의 변수에 대해 토빗회귀분석을 실시하였다. 분석결과 연구인력, 민간연구비의 비중 등 2개 변수는 음의 영향을 미치는 반면, 특허, 논문, 사업화금액, 인건비 비중 등 4개 변수는 양의 영향을 미치는 것으로 나타났다.
본 연구는 환경연구개발사업에 대한 최초의 체계적인 DEA 효율성 분석을 실시했다는 점에 의의가 있다. 전체 효율성과 부분 효율성, 정태적 효율성과 동태적 효율성, 기본 효율성과 초효율성, 정태적 효율성과 동태적 효율성을 합친 통합 효율성 등 다양한 각도에서 환경연구개발사업의 효율성을 평가하였다.
아울러 환경연구개발사업에 대한 단순한 효율성 분석을 넘어서 효율성 결정요인, 비효율성의 원인분석 및 개선방안 등 정책적 시사점까지 제시하였다. 민간 연구비 비중이 음의 영향을 미친다는 연구결과는 중소기업이 어려운 경영상황에도 의무적으로 분담하는 연구비를 축소할 필요가 있다는 제도적 개선방향을 시사한다. 아울러 환경 R&D의 성과가 미흡한 이유는 예산 등 투입 부족의 문제라기보다 투입과 산출의 비율, 즉 효율성 문제로 볼 수 있다는 점에서 정책적 개선이 필요하다.
앞에서 서술한 본 연구의 기여에도 불구하고 이 연구는 여러 가지 측면에서 많은 한계점을 노출하고 있다. 첫째, 본 연구에서 제시한 비효율성의 원인 해석과 처방이 개별 사업의 목표와 특성을 제대로 반영하지 못해 대책의 실효성을 확보하는 데 한계가 있다. 예를 들면 그린패트롤이나 Non-CO2 사업단은 사업의 주요 목표가 국산화, Non-CO2 감축이다 보니 사업화 금액, 논문, 특허 등의 성과를 내기에 한계가 있다. 따라서 정확한 원인 분석과 개선방안을 찾기 위해서는 환경연구사업을 추진한 당사자와 전문가들을 대상으로 사례연구를 실시할 필요가 있다.
둘째, 연구범위와 관련 자료 부족 등의 문제로 연구기간을 2013년부터 2016년까지로 한정할 수밖에 없었던 점이 아쉽다. 따라서 차세대EI사업이 종료된 후 자료 정리가 완료되면 전체 기간을 대상으로 후속 연구를 시도할 필요가 있다고 본다.
셋째, 본 연구는 환경연구개발의 대표사업인 차세대EI 연구사업을 대상으로 하고 있지만 한국환경산업기술원 이외 다른 환경관련기관의 연구사업을 망라하지 못하고 있는 데다 정보통신 등 다른 분야의 연구사업과 비교 평가하지 못해 환경연구사업의 효율성을 객관적으로 평가하는 데 한계가 있다.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 ⅰ
• 목차 ⅳ
• 표목차 ⅶ
• 그림목차 ⅹ
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구배경 및 연구목적 1
• 2. 연구범위 및 연구방법 4
• Ⅱ. 환경연구개발 주요 사업 7
• 1. 환경연구개발사업의 성격과 특징 7
• 2. 우리나라 환경연구개발사업의 연혁 및 현황 12
• 3. 주요 환경연구개발사업 14
• 3.1 글로벌탑 환경기술개발사업 17
• 3.2 환경산업선진화 기술개발사업 19
• 3.3 환경정책기반 공공기술개발사업 21
• 3.4 기타 환경기술개발사업 23
• Ⅲ. 효율성 및 생산성 연구의 이론적 배경과 선행연구 28
• 1. 효율성 연구 28
• 1.1 효율성 개념 28
• 1.2 DEA 효율성 29
• 1.3 DEA의 장단점 32
• 1.4 DEA 활용에 관한 쟁점 33
• 2. 생산성과 Marlmquist 분석 38
• 3. 효율성 측정 후속분석 40
• 3.1 토빗회귀분석 40
• 3.2 초효율성(Super efficiency) DEA 41
• 3.3 Wilcoxon-Mann-Whitney 및 Kruskal-Wallice 검정법 41
• 4. 선행연구 정리 41
• 4.1 공공기관의 서비스 효율성에 관한 연구 42
• 4.2 연구개발사업의 효율성에 관한 연구 45
• Ⅳ. 연구모형 및 분석방법 61
• 1. 분석대상의 선정 61
• 2. 투입 및 산출변수의 선정 61
• 3. 결과 분석방법과 연구모형의 설계 70
• Ⅴ. 분석결과 73
• 1. 분석대상의 현황 분석 73
• 1.1 분석과제의 현황 73
• 1.2 기초 통계량 분석 77
• 2. 효율성 분석 83
• 2.1 기본 효율성 분석 83
• 2.2 초효율성 분석 94
• 2.3 부분효율성 분석 96
• 2.4 효율성 결정요인 분석 99
• 3. 생산성 분석결과 102
• 3.1 개별 연구개발사업별 생산성 분석결과 106
• 3.2 4개 집단 간 생산성 변화율 비교 114
• 4. DEA 효율성과 맘퀴스트 생산성의 통합 분석 117
• Ⅵ. 결론 121
• 1. 연구요약 및 정책적 시사점 121
• 2. 연구의 한계 및 향후 연구방향 제언 125
• 참고문헌 127
• 부록 133
• 영문요약 148

참고문헌 (Reference)

• 1 환경부, "환경백서", 환경백서, 2020
• 2 한국환경산업기술원, "폐기물에너지화 기술개발사업", 한국환경산업기술원년) 폐기물에너지화 기술개발사업, 2017
• 3 환경부, "환경기술개발사업 성과분석보고서", 한국환경산업기술원 환경기술개발사업 성과분석보고서, 2017
• 4 환경부, "차세대에코이노베이션기술개발사업.", 한국환경산업기술원 차세대에코이노베이션기술개발사업, 2012
• 5 환경부, "2017년도 환경기술개발사업(공공분야) 성과분석 보고서", 한국환경산업기술원 2017년도 환경기술개발사업(공공분야) 성과분석 보고서, 2018
• 6 환경부, "2017년도 환경산업선진화기술개발사업 종합 성과분석 보고서.", 한국환경산업기술원 2017년도 환경산업선진화기술개발사업 종합 성과분석 보고서, 2018
• 7 환경부, "차세대 핵심환경기술개발사업 10년 간 성과 종합분석보고 서.", 한국환경산업기술원 차세대 핵심환경기술개발사업 10년 간 성과 종합분석보고 서, 2011
• 8 환경부, "2017년도 환경기술개발사업 성과분석 보고서(글로벌탑 환경기술개발사업).", 한국환경산업기술원 2017년도 환경기술개발사업 성과분석 보고서(글로벌탑 환경기술개발사업), 2018
• 9 이재은, "“AHP 기법의 소개와 사례적용: 논리 일관성과 분석계층을 통해 본 유용성과 한계”", 한국정책학회 추계학술대회 발표논문, 2007(0), pp. 1-23, 2007