한국 자동차산업의 기술진화에 따른 행위자와 지역의 변화 : 특허 기술지식 네트워크 분석 = Technological Evolution and the Transformation of Actors and Regions in the Korean Automotive Industry|RISS 상세보기

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study begins with the observation that the global automobile industry is rapidly shifting from an internal combustion engine (ICE)-centered paradigm to future vehicles such as electric vehicles (EVs) and autonomous vehicles, accompanied by structural changes in innovation and the industrial ecosystem. In order to overcome the limitations of previous research, which mainly focused on the analysis of local industry realities or changes in production networks, this study aims to elucidate the changes in technological knowledge creation activities and corresponding patterns of regional adaptation in the Korean automobile industry in response to changes in the industrial environment. Using patent big data from 1985 to 2022, both quantitative and qualitative analyses were conducted on the patterns of technological evolution and the changes in actors and regions involved in technological knowledge creation. The results of the study are as follows.
First, the Korean automobile industry is a representative comprehensive industry that is capital-, labor-, and knowledge-intensive, combining diverse sectors such as steel, machinery, electronics, and materials. In its early stages, the industry tended to rely on foreign technologies, but with the government's industrial promotion policies and proactive R&D investments led by the Hyundai Motor Group, it succeeded in the localization and diversification of parts technologies. While the Korean automobile industry has formed an oligopolistic market structure centered on the Hyundai Motor Group, the transition to future vehicles such as EVs has shifted the value chain from a vertical to a more horizontal relationship. In the past, production and R&D functions often coexisted in specific regions such as Ulsan; however, since the 2000s, R&D functions have increasingly concentrated in the capital region, including Seoul and Gyeonggi, while production functions are distributed across provincial regions, deepening the spatial division of labor.
Second, through IPC code and text-based analysis of patent data, it was revealed that technological knowledge in the Korean automobile industry has evolved in accordance with changes in the industrial environment. In addition, patents were classified using natural language processing techniques applied to textual data. Since the mid-1990s, the number of ICE-related patent applications has gradually decreased, whereas since the 2000s, patent applications related to autonomous vehicles and EVs have rapidly increased. According to IPC co-occurrence network analysis, the number of patents incorporating convergent technologies has increased, and the level of technological convergence has been continuously deepening. Unlike in the past, when traditional mechanical and parts technologies were central, recently, future vehicle-related technologies such as electrochemical cells, batteries, digital data processing, and sensors/instruments have emerged as core hubs within the network. The patent technology growth stage model also quantitatively confirmed that ICE technologies have entered a decline phase, while electric vehicles, hydrogen vehicles, and autonomous driving technologies are in growth and maturity phases.
Third, by analyzing the changes in actors and regions involved in technological knowledge creation over time, this study elucidated the co-evolutionary relationships among industry, technology, actors, and regions. In terms of actors, the early period was characterized by a single-hub structure with finished vehicle manufacturers such as Hyundai Motor Group leading innovation. However, with the transition to future vehicles, non-automotive companies such as Samsung Electronics and LG Chem have actively entered fields such as automotive electronics, secondary batteries, and advanced materials, diversifying the actor composition by increasing their share of patent applications. While collaboration among companies accounts for the largest share of actor cooperation, the frequency of industry-academia-research cooperation with non-corporate actors such as universities, research institutes, and public institutions has increased, evolving toward an open structure. Spatially, while manufacturing clusters in the past also served innovation functions, since the 2000s, southern Gyeonggi (Hwaseong, Suwon, Yongin, etc.) and Daejeon have emerged as innovation hubs based on diverse knowledge bases, intensifying the spatial concentration of technological knowledge creation. In particular, Ulsan has shown an adaptive pattern of weakening research functions and becoming a simple production base due to the relocation of core companies' research functions.
In conclusion, this study empirically examined that the patterns of adaptation of actors and regions to changes in the industrial environment vary depending on their industrial and knowledge bases. In the Korean automobile industry, it was found that the innovation capabilities of actors rooted in a region, such as companies, had a greater impact on regional adaptation than the role of the region itself.
This study has academic significance in that it addresses changes in innovation activities during industrial transitions from an evolutionary perspective, emphasizing the necessity of a multi-layered approach to technology, actors, and regions. Methodologically, it demonstrates the potential of big data analysis through the application of natural language processing techniques and network analysis in economic geography.

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국문 초록 (Abstract)

본 연구는 세계 자동차산업이 내연차 중심에서 전기차, 자율주행차 등 미래차로 급속히 전환됨에 따라, 혁신과 산업 생태계의 구조적 변화가 나타나는 사실에서 시작하였다. 특정 지역 기반 산업의 실태 분석이나 생산 네트워크 변화에 집중했던 기존 연구의 한계를 극복하고자, 산업 환경 변화에 따른 한국 자동차산업의 기술지식 창출 활동 변화와 그에 따른 지역적 적응 양상의 차이를 규명하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 1985년부터 2022년까지의 특허 빅데이터를 활용하여 기술진화의 양상과 기술지식 창출 행위자 및 지역의 변화를 정량·정성적으로 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 한국 자동차산업은 철강, 기계, 전자, 소재 등 다양한 산업이 복합되어 있는 대표적인 자본·노동·지식집약적 종합산업이다. 산업 초기에는 외국 기술에 의존하는 경향이 있었으나, 정부의 산업 육성 정책과 현대자동차그룹을 필두로 한 기업들의 적극적인 연구개발 투자로 부품기술 국산화와 다양화에 성공하였다. 한국 자동차산업은 현대자동차그룹 중심의 독과점 시장구조를 형성하고 있으나, 전기차 등 미래차로의 전환에 따라 가치사슬이 수직적 관계에서 수평적 관계로 변화하고 있다. 또한, 과거에는 생산과 연구 기능이 울산 등 특정 지역에 함께 입지하는 경우가 많았으나, 2000년대 이후 연구개발 기능은 서울 및 경기 등 수도권으로 집중되고 생산 기능은 지방에 분포하는 공간적 분업 구조가 심화되는 특징을 보인다.
둘째, 특허자료의 IPC 코드 및 텍스트 기반 분석을 통해 한국 자동차산업의 기술지식은 산업 환경 변화에 따라 진화하였음을 밝혔다. 또한, 텍스트 자료를 활용한 자연어처리 기법을 통하여 각 특허를 분류하였다. 1990년대 중반 이후 내연차 관련 특허 출원이 점차 감소한 반면, 2000년대 이후 자율주행 및 전기차 관련 특허는 급격히 증가하는 추세를 보였다. IPC 동시출현 네트워크 분석에 따르면 융합기술이 적용된 특허가 증가하고, 기술융합 수준이 지속적으로 심화되고 있으며, 과거에는 전통적 기계·부품 기술이 중심을 차지했던 것과 달리, 최근에는 전기화학 셀, 배터리, 디지털 데이터 처리, 센서·계측 등 미래차 관련 기술들이 네트워크 내 핵심 허브로 부상하였다. 특허기술 성장단계 모형을 통해서도 내연차 기술은 쇠퇴기에 진입했음을, 전기차, 수소차, 자율주행 기술은 성장기 및 성숙기에 해당함을 정량적으로 확인하였다.
셋째, 시기에 따른 기술지식 창출의 행위자 및 지역적 변화를 통하여 산업의 변화와 기술, 행위자 및 지역 간의 공진화 관계를 규명하였다. 행위자 측면에서, 초기에는 현대자동차그룹 등 완성차 제조기업이 혁신을 주도하여 단일 허브 형태의 행위자 구조를 보였으나, 미래차 전환에 따라 삼성전자, LG화학 등 비자동차산업 기업들이 차량용 전장부품, 이차전지, 첨단 소재 등 분야로 적극 진입하며 특허 출원 비중을 늘려 행위자 구성이 다변화되었다. 행위자 간 협력에서는 기업 간 협력이 가장 높은 비중을 차지하지만, 대학, 연구기관, 공공기관 등 비기업 행위자들과의 산학연 협력 빈도가 증가하며 개방형 구조로 진화하고 있다. 공간적 측면에서, 과거에는 제조업 집적지가 혁신 기능을 겸했으나, 2000년대 이후에는 경기 남부와 대전이 다양한 지식 기반을 바탕으로 혁신 허브로 부상하며 기술지식 창출의 공간적 집중이 심화되었다. 특히 울산은 핵심 기업의 연구기능 이전으로 인해 연구 기능이 약화되고 단순 생산기지화되는 적응 양상을 보였다.
결론적으로, 산업 환경 변화에 대한 행위자와 지역의 적응 양상이 각자가 지닌 산업 및 지식 기반에 따라 달라짐을 실증적으로 고찰하였고, 한국 자동차산업에서는 지역에 착근된 기업과 같은 행위자의 역량과 지역의 기존 자원이 지역의 적응에 영향을 미쳤음을 확인하였다.
본 연구는 산업의 전환기에서 나타나는 혁신활동을 진화적 관점에서 고찰함으로써 기술-행위자-지역의 다층적 접근이 필요성을 강조하였고, 이들의 변화를 다루었다는 학술적 의의를 지닌다. 방법론적 측면에서는 경제지리학 내 자연어 처리 기법과 네트워크 분석을 통한 빅데이터 분석의 가능성을 제시하였다.

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본 연구는 세계 자동차산업이 내연차 중심에서 전기차, 자율주행차 등 미래차로 급속히 전환됨에 따라, 혁신과 산업 생태계의 구조적 변화가 나타나는 사실에서 시작하였다. 특정 지역 기반...

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