기술의 친환경성을 고려한 텍스트 마이닝 기반 기술 트렌드 분석 프레임워크: 글로벌 정유 기업 특허 데이터를 중심으로 = A Text Mining-Based Technology Trend Analysis Framework Incorporating the Green Dimension: Evidence from Global Oil Majors’ Patent Data

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 글로벌 주요 정유 기업의 특허 데이터를 대상으로, 기술의 친환경성을 고려한 텍스트 마이닝 기반 기술 트렌드 분석 프레임워크를 제시하였다. 여기서 ‘친환경성’은 CPC 분류의 Y02 코드 포함 여부로 조작화한 기후변화 완화 관련성을 의미한다. 구체적으로, 8개 글로벌 정유 기업(BP, Chevron, ConocoPhillips, ExxonMobil, Shell, SaudiAramco, Sinopec, PetroChina)이 2000년부터 2023년까지의 기간 동안 미국 특허청(USPTO, United States Patent and Trademark Office)에 출원한 31,993건의 특허 데이터에 텍스트 마이닝 방법론의 하나인 구조적 토픽 모형(STM, Structural Topic Modeling)을 적용하였으며, 이를 통해 정유 산업의 주요 친환경 기술 주제와 기업별 전략적 집중 양상을 분석하고, 기술의 신규성･파급력과 함께 친환경성 차원을 통합적으로 고려하는 분석 프레임워크를 제시하였다. 분석 결과, 총 30개의 기술 토픽이 식별되었으며, 이 중 친환경성과 더불어 신규성 혹은 파급력을 갖춘 핵심 친환경 토픽을 식별하였다. 또한, 기업의 기술별 집중도를 나타내는 토픽 집중도 지수(TFI, Topic Focus Index) 분석 결과, Shell, BP, ExxonMobil은 친환경 기술 토픽에 높은 집중을 보였고, Chevron과 ConocoPhillips는 촉매･시추 및 연료･엔진 성능 고도화 등 전통 기술 분야에 주력하는 것으로 나타났다. 반면 Sinopec은 친환경성과 비친환경성 토픽을 아우르는 혼합형 전략을 보였으며, SaudiAramco와 PetroChina는 전통적 시추･운영 기술 토픽에 집중하는 것으로 나타났다. 아울러 토픽 간 기술적 유사성 분석을 통해 화학소재･촉매, 친환경, 그리고 시추･유정 운영의 세 가지 토픽 클러스터를 도출하였고, 이에 대한 히트맵 시각화를 통해 기업별 토픽 집중 패턴을 직관적으로 비교함으로써 주요 기업의 전략 차이를 분석하였다. 본 연구에서 제시된 프레임워크는 기술의 신규성 및 파급력과 함께 친환경성이 주목받는 최근의 상황에서 다양한 분야에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 전망된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study proposes a text-mining–based technology trend analysis framework that explicitly incorporates the eco-friendliness of technologies, using patent data from global oil refining companies. In this study, eco-friendliness is operationalized as climate change mitigation relevance, measured by whether a patent is classified under the CPC Y02 category. Structural Topic Modeling (STM) is applied to 31,993 patents filed with the United States Patent and Trademark Office (USPTO) between 2000 and 2023 by eight leading firms—BP, Chevron, ConocoPhillips, ExxonMobil, Shell, SaudiAramco, Sinopec, and PetroChina—to identify key technology topics in the oil refining industry and to analyze firm-level strategic focus patterns. The proposed framework integrates eco-friendliness with technological novelty and impact, enabling a comprehensive assessment of emerging and influential technologies. The analysis identifies 30 distinct technological topics, including core eco-friendly topics characterized by high novelty or strong technological impact. Based on the Topic Focus Index (TFI), Shell, BP, and ExxonMobil show relatively high concentration in eco-friendly technologies, whereas Chevron and ConocoPhillips focus primarily on conventional domains such as catalysts, drilling, and fuel and engine performance enhancement. In contrast, Sinopec adopts a hybrid strategy spanning both eco-friendly and non-eco-friendly topics, while Saudi Aramco and PetroChina concentrate on traditional drilling and operational technologies. Furthermore, topic similarity analysis reveals three major clusters—chemical materials and catalysts, eco-friendly technologies, and drilling and well operations—and heatmap visualizations provide an intuitive comparison of firm-level topic concentration patterns. The proposed framework offers a systematic approach for analyzing technology strategies in contexts where eco-friendliness, alongside technological novelty and impact, has become increasingly important.